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燃?xì)夤艿婪栏夹g(shù)介紹

2016-11-30 09:37:17 作者：本網(wǎng)整理來源：中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng) 分享至：

隨著城市化和現(xiàn)代化不斷提高，埋置地下的管道與數(shù)量也在不斷增多，很多地下管道長(zhǎng)期與土壤或水接觸，會(huì)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，對(duì)管網(wǎng)的安全運(yùn)行和使用壽命帶來重大的危害。因?yàn)槿細(xì)夤艿赖母g，需要對(duì)管道進(jìn)行檢查，更換，甚至停產(chǎn)，給國(guó)家和企業(yè)帶來了直接或者間接的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)燃?xì)夤艿酪驗(yàn)楦g穿孔發(fā)生漏氣現(xiàn)象時(shí)，不僅會(huì)給環(huán)境帶來影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起爆炸和火災(zāi)，會(huì)給人們帶來生命和財(cái)產(chǎn)的損失。

1管道腐蝕的類型

管道腐蝕是個(gè)世界性的難題，存在化學(xué)和電化學(xué)的原因，在城市管道防腐設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)內(nèi)壁腐蝕問題和外壁腐蝕問題。

1.1 內(nèi)壁腐蝕

內(nèi)壁腐蝕問題的主要原因是輸送管道在輸送天然氣過程中，因?yàn)樘烊粴庵泻兴郑瑫?huì)形成一層親水膜，容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕情況；燃?xì)庵杏辛蚧瘹洹⒀?、二氧化碳等一些化學(xué)物質(zhì)，對(duì)燃?xì)夤艿赖膬?nèi)壁產(chǎn)生腐蝕作用。其與管道金屬接觸后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)原電池，進(jìn)而腐蝕管道內(nèi)壁。再加上天然氣本身含有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，會(huì)加劇管道內(nèi)壁腐蝕速度。

1.2 外壁腐蝕

外壁腐蝕一般發(fā)生在管道架空或者埋地，而埋地管道地下環(huán)境復(fù)雜，容易產(chǎn)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。當(dāng)鋼管埋入地下后，其會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕，管壁均勻變薄，這對(duì)燃?xì)夤艿赖拇┛子绊懖⒉淮?，然而電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的局部腐蝕造成管道表面凹凸不平以致穿孔帶，來嚴(yán)重的危害。

2燃?xì)夤艿栏g原因

2.1 管道下溝及回填

管道下溝時(shí)溝壁上的石塊等沒有清除，膠帶易被吊具擦破。下管過程中對(duì)回填的建筑垃圾沒有清除大的石塊、砼棄塊等將膠帶砸破。膠帶破損處容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕穿孔。

2.2 底漆的質(zhì)量

底漆的品種和生產(chǎn)廠家不同，質(zhì)量差異比較大，而且施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、條件、工具、天氣、操作程序和方法等都會(huì)影響底漆的質(zhì)量。

2.3 除銹不徹底

焊口、法蘭、三通等現(xiàn)場(chǎng)安裝處沒有達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；鋼管表面的浮銹沒擦凈，導(dǎo)致底漆與管道壁粘結(jié)力達(dá)不到要求，甚至形成兩層皮；在陰雨季節(jié)，除銹后沒有及時(shí)刷底漆，管道表層已再生一層薄銹。

2.4 防腐材料

大多數(shù)管道都是用的是冷纏膠帶的防腐材料，相比之前的三油兩布，具有工藝更加簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)不用加濕作業(yè)，施止速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是帶基材料非常硬，并且膠層比較薄，容易卷邊，遇有腐蝕性地下水浸泡時(shí)，水份沿層間縫隙滲入到鋼管表面，從而產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。

2.5 其他原因

國(guó)內(nèi)還沒有專門針對(duì)燃?xì)獾叵鹿艿赖姆栏瘶?biāo)準(zhǔn)，一般參考石油部的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)，這些標(biāo)準(zhǔn)不能完全滿足城市地下管道防腐的需要；影響管道防腐質(zhì)量控制因素主要表現(xiàn)在缺乏必要的防腐檢測(cè)手段和儀器設(shè)備，執(zhí)行防腐規(guī)范不夠嚴(yán)格，質(zhì)量管理不到位；缺乏必要的日常維護(hù)工作和專業(yè)化防腐技術(shù)隊(duì)伍也是容易造成管道腐蝕的原因。

3燃?xì)夤艿赖姆栏胧?/span>

就燃?xì)夤艿婪栏胧┓矫?，?jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)研究，總結(jié)出了一些方法，目前國(guó)內(nèi)外主要采取了以下幾種方法：絕緣層防腐法、排流保護(hù)法、保護(hù)性涂層、電極保護(hù)法、新材料的應(yīng)用等。

3.1 絕緣層防腐法

絕緣層防腐方法就是通過在管道上涂抹絕緣性隔離層，比如使用瀝青、玻璃布等一些物質(zhì)，把管道外壁包裹起來，與土壤形成隔絕的狀態(tài)，從而避免管道與土壤的直接接觸，能夠有效的減少管道外壁的腐蝕。這就需要更為完整無損的隔離層，同時(shí)還要保護(hù)好電絕緣性能和隔水性能。避免出現(xiàn)土壤中的電解質(zhì)滲透到管道接觸面上就可防止電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。管道的絕緣層一般應(yīng)滿足下列基本要求：第一就是要讓管道的黏粘處保持完好，讓其保持完整，要具有良好的防水性和化學(xué)穩(wěn)定性，材料要抗腐蝕性，便于施工。

對(duì)埋在地下的燃?xì)夤艿赖姆栏牧系姆N類很多，主要有焦油瀝青絕緣、瀝青絕緣層、聚氯乙烯包扎帶等。在一些管道上涂抹上碳防腐材料，由于碳具有穩(wěn)定性，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

3.2 排流保護(hù)法

排流保護(hù)法就是以地下雜散電流方式避免管道與土壤直接接觸而發(fā)生腐蝕措施。其主要原理是將管道排流導(dǎo)線的排電流和電氣化鐵路鋼軌和變電站的陰極相同，在管道的雜散電流不經(jīng)過土壤前提下，其能導(dǎo)線引流的方式來防止管道腐蝕。

3.3 保護(hù)性涂層

保護(hù)性涂層在在長(zhǎng)輸管線、石油鉆采和城市燃?xì)夤艿肋\(yùn)輸中均有使用，根據(jù)噴涂部位不同分為內(nèi)涂層和外涂層，管道內(nèi)涂層在天然氣管道中最主要的作用是減小輸差。道內(nèi)涂層必須具備以下的性能：表面光滑、粗糙度?。荒湍バ院陀捕?，承受管道內(nèi)砂礫和清管器所造成的磨損；附著力，保證涂層在儲(chǔ)運(yùn)、彎管、敷設(shè)、清管和運(yùn)行中不脫落；耐壓性，耐水性和氣壓及其相關(guān)變化；耐熱性，管道外涂層施工溫度在200℃以上，因此采用"先內(nèi)后外"的施工方案，要求其能耐受短期高溫。

3.4 電極保護(hù)法

電保護(hù)法一般有兩種，一種是電源陰極保護(hù)法，一種是犧牲陽極保護(hù)法。其都是以電化學(xué)方式或者外加電源方式來防止管道腐蝕的。

其中電源陰極保護(hù)法是通過被保護(hù)的鋼質(zhì)管道通過直流電流，這種電流能使管道表面發(fā)生陰極極化，進(jìn)而減小或消除鋼制管道土壤腐蝕不同原電池電極電位差，將腐蝕的電流降至最低，以此來阻止或降低管道腐蝕。

犧牲陽極保護(hù)就是將負(fù)數(shù)電位金屬和被保護(hù)的金屬連接，并將其放置在同一電解質(zhì)中，使負(fù)電位金屬中的電子轉(zhuǎn)移到被保護(hù)的金屬管道上，使整個(gè)被保護(hù)的金屬管道始終處于較負(fù)且相同的電位下。這種方法在小型或是處于低土壤電阻環(huán)境的金屬使用次數(shù)比較多，因其優(yōu)勢(shì)目前在天然氣管道中也普遍使用這種防腐方法。外加電流陰極保護(hù)能直接在直流電源中應(yīng)用，同時(shí)其也能輔助陽極使電流從土壤向被保護(hù)管道金屬中，使金屬結(jié)構(gòu)電位低于周邊環(huán)境。

3.5 采用新技術(shù)、新材料

聚乙烯包覆（PE）管，在石油管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用取得了良好的效果。防腐層具有絕緣性好粘結(jié)力強(qiáng)（抗撕強(qiáng)度大于700N/cm）、抗外力拉伸強(qiáng)度大于15MPa、耐老化等優(yōu)點(diǎn)。成型現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)在焊縫處先涂覆一層快速固化重防腐涂料再配套使用聚乙烯熱收縮套管，施工工藝簡(jiǎn)單，便于操作，容易保證質(zhì)量。

聚乙烯熱收縮套管在埋地管出地面處，管道穿墻處使用，能有效防止氧濃差電池和宏觀復(fù)合腐蝕原電池引起的腐蝕。

耐蝕高分子材料管，俗稱塑料管。主要品種有聚氯乙烯管、聚乙烯管和聚丙烯管。近幾年，我國(guó)塑料管的生產(chǎn)及應(yīng)用發(fā)展迅速，僅聚氯乙烯管的應(yīng)用比例就占管道總用量8.8%,僅次于碳鋼管和不銹鋼管。塑料管具有優(yōu)良的耐腐蝕性、高的抗沖擊性和斷裂延伸率、好的氣密性。國(guó)內(nèi)外在庭院小區(qū)低壓管網(wǎng)上的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，塑料管具有連接方便、施工簡(jiǎn)單、維修率低、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，且有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

3.6 其他防腐措施

管道的防腐方法有很多，針對(duì)不同的情況采取合理有效而且經(jīng)濟(jì)的措施是非常有必要的。比如，凈化需要輸送的天然氣，保證使用天然氣的質(zhì)量。因?yàn)樘烊粴庵斜旧砭蛶в幸恍┚哂懈g性的化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)在接觸到鋼管之后會(huì)加快反應(yīng)的速度，所以，國(guó)家才制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)，從而保證地下的燃?xì)夤艿滥軌虿槐桓g，同時(shí)也能夠保證天然氣的質(zhì)量，延長(zhǎng)燃?xì)夤艿赖氖褂脡勖?。另外選擇恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用緩蝕劑、進(jìn)行腐蝕監(jiān)控等也是管道防腐措施中常見的辦法。

4總結(jié)

就我國(guó)目前的情況來看，管道腐蝕問題已經(jīng)成為燃?xì)獍l(fā)展的重要因素。每年我國(guó)因燃?xì)夤艿栏g問題而造成的經(jīng)濟(jì)損失很大。特別是由于我國(guó)需要不斷的發(fā)展城市化，而城市化發(fā)展又需要增加燃?xì)獾男枨罅?，從而?dǎo)致燃?xì)夤艿赖姆笤O(shè)也在不斷的增加，這個(gè)問題也會(huì)增加燃?xì)夤艿栏g的概率。因此管道建設(shè)的實(shí)際出發(fā)，針對(duì)管道的腐蝕進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，更好的保證城市燃?xì)夤艿肋\(yùn)輸，提高燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)創(chuàng)造更多的社會(huì)發(fā)價(jià)值。

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責(zé)任編輯：汪玉玲

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