郭偉

關(guān)于城市燃?xì)夤艿栏g原因及其防腐的探析

郭偉

（太原天然氣有限公司 山西太原 030006）

城市燃?xì)夤艿朗巧盥竦氐椎牡叵鹿艿?，地下環(huán)境復(fù)雜、土壤潮濕、會使燃?xì)夤艿喇a(chǎn)生腐蝕。當(dāng)前燃?xì)夤艿赖母g已經(jīng)成為制約我國燃?xì)獍l(fā)展的重要因素，采取合適的防腐措施，保證管網(wǎng)的安全運(yùn)行直接關(guān)系著企業(yè)經(jīng)濟(jì)的效益和社會效益。本文對城市燃?xì)夤艿栏g的原因及其防腐措施進(jìn)行了探討，旨在保障城市燃?xì)夤艿赖陌踩\(yùn)行。

城市燃?xì)夤艿?；腐蝕原因；防腐措施

1 城市燃?xì)夤艿栏g的原因

城市燃?xì)夤艿栏g的原因：①除銹不徹底的原因。焊口、法蘭、三通等現(xiàn)場安裝處沒有達(dá)到國家標(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管道下溝及回填的原因。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。下管過程中對回填的建筑垃圾沒有清除大的石塊、混凝土棄塊等將膠帶砸破。膠帶破損處容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕穿孔。③底漆質(zhì)量的原因。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)場的環(huán)境、條件、工具、天氣、操作程序和方法等都會影響底漆的質(zhì)量。④防腐材料的原因。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，具有工藝更加簡單，現(xiàn)場不用加濕作業(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。⑤其他原因。針對燃?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。

2 城市燃?xì)夤艿赖姆栏胧?/h2>

（1）保護(hù)性涂層。城市燃?xì)夤艿婪栏繉邮枪艿婪栏罨镜姆椒ㄖ?，防腐涂層的防腐作用主要體現(xiàn)在三方面：隔離作用、緩蝕作用和電化學(xué)保護(hù)作用。隔離作用主要是通過阻止土壤環(huán)境介質(zhì)中各種腐蝕性介質(zhì)滲透到管道基體金屬的表面，提升金屬的表面電阻，而緩蝕作用和電化學(xué)保護(hù)作用主要通過在涂層中添加陰極性金屬物質(zhì)和緩蝕劑，進(jìn)一步加強(qiáng)防腐效果。作為管道的防腐層，需滿足一系列的要求。如良好的介質(zhì)穩(wěn)定性、抗?jié)B性、與基體金屬良好的結(jié)合性、良好的機(jī)械性能、耐陰極剝離、良好的環(huán)保屬性等。目前在管道上應(yīng)用的主要有瀝青覆蓋層、環(huán)氧煤瀝青覆蓋層、煤焦油瓷漆覆蓋層、熔結(jié)環(huán)氧粉末覆蓋層（FBE）、聚乙烯覆蓋層、三層PE覆蓋層和聚氨酯涂層等。

（2）絕緣層防腐法。城市燃?xì)夤艿赖慕^緣層防腐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）排流保護(hù)法。城市燃?xì)夤艿婪栏呐帕鞅Ｗo(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。保護(hù)性涂層在城市燃?xì)夤艿肋\(yùn)輸中使用比較廣泛，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、粗糙度小；耐磨性和硬度，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。

（4）電極保護(hù)法。城市燃?xì)夤艿婪栏碾姳Ｗo(hù)法一般有兩種：①電源陰極保護(hù)法；②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。①電源陰極保護(hù)技術(shù)是將被保護(hù)金屬與外加電流負(fù)極相連，由外部電源提供保護(hù)電流，以降低腐蝕速率的方法。外部電源通過埋地的輔助陽極將保護(hù)電流引入地下，通過土壤提供給被保護(hù)金屬，被保護(hù)金屬在大地電池中仍為陰極，其表面只發(fā)生還原反應(yīng)，不會再發(fā)生金屬離子的氧化反應(yīng)，使腐蝕受到抑制。強(qiáng)制電流保護(hù)法的設(shè)備有輔助陽極、恒電位儀和參比電極等。②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。犧牲陽極法有著對外界影響少、安裝費(fèi)用低、不需要占用土地、不需外部電源、保護(hù)電流利用率理想的優(yōu)勢，因此，犧牲陽極法多用于城市燃?xì)夤艿赖谋Ｗo(hù)工作中，目前，該種保護(hù)措施已經(jīng)得到了廣泛的使用。

3 結(jié)束語

燃?xì)庾鳛槌鞘惺褂米顬閺V泛的一種能源，并且城市燃?xì)夤艿赖目茖W(xué)設(shè)計(jì)與防腐措施可以有效提升城市能源的利用率，改善城市環(huán)境。因此必須加強(qiáng)對燃?xì)夤艿赖目茖W(xué)設(shè)計(jì)及其防腐措施的探討。

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