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城市燃气管道腐蚀的原因及其防治的措施探析

2013-04-29沙丽

科技创新与应用 2013年9期
关键词:防腐蚀措施

沙丽

摘 要:城市燃气管道是市政基础设施,在城市的经济发展和人们的日常生活中发挥着重要的作用。在燃气管道使用的过程中,会因为不同的原因而导致管道腐蚀,严重的影响了供气的质量,也影响到了供气的安全性。文章对城市燃气管道出现腐蚀的原因进行了分析,并且提出了防治的措施。

关键词:燃气管道腐蚀;防腐蚀;措施

1 腐蚀的原因

腐蚀是金属在周围物质的化学。电化学作用下所引起的一种破坏。金属腐蚀按其性质可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。输送燃气的钢管按其腐蚀部位的不同,分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。

1.1 内壁腐蚀

在燃气管道的内壁,如果有水汽的进入,在内壁上就会形成一层亲水膜,就这为原电池腐蚀提供了基础条件,由此产生了电化学腐蚀。在管道输送燃气的过程中,燃气中的化学物质超标就会与金属发生化学反应,比如说燃气中的二氧化碳、氧和硫化物等。为了防止这种现象的出现,可以对燃气进行净化,将其中的化学物质含量将到允许值以内,或者是在管道的内壁涂抹抗腐蚀的合成树脂等材料,可以阻挡和内壁的接触,此外还提高了输气能力。

1.2 外壁腐蚀

无论对燃气管道采用什么样的敷设方法,在管道的外壁都会有腐蚀现象,主要有架设和埋地两种方法。在使用埋地的敷设方法时,对于管道外壁所产生的腐蚀是均匀的,所以管壁层的厚度也是均匀递减的,对管道的穿孔破坏性上来看,所产生的化学危害性不大。造成管道出现穿孔的主要原因是因为电化学反应,其中土壤中的微生物细菌的腐蚀作用也不可忽视。

2 防腐方法

可从下述三方面途径来防止腐蚀的发生和降低腐蚀的程度。

2.1 针对管道的材料,可以采用一些耐腐蚀性强的管材,比如说铸铁或者是塑料等非金属管材,降低腐蚀度。

2.2 针对电化学腐蚀可以通过增加管道周围的电阻来进行防御,在管道和土壤之间提高过度电阻,减少电流造成的腐蚀,可以用绝缘层包裹的方法来实现,或者是可以进行局部地沟或者非金属等。

2.3 采用电保护法,这种方法又称为积极保护法。一般与绝缘层防腐法相结合,两种方法同时采用,以减小电流的消耗。

2.3.1 绝缘层防腐法

所谓的绝缘层就是在管道外部涂抹包裹具有绝缘性质的材料,通过绝缘层将管道与土壤中的电解质有效的隔离开,如果绝缘层的能够保持完好无损并且具有很好的防水性的话,那么就会有效的将土壤中的电解质与管道隔离,从而防止管道发生电化学腐蚀。

对于埋地管绝缘层的材料种类有很多种,其中的煤焦油沥青虽然说在抗细菌方面的能力较强,但是有很大的毒性。塑料绝缘层具有很多的优点,其在强度、韧性、抗冲击以及化学稳定性等方面都具有很好的性能。沥青绝缘层是目前埋地管防腐材料中应用范围较广的,下面对于沥青绝缘层的结构和各项性能进行阐述。

(1)沥青。沥青的电绝缘性能较好,吸水性小,化学稳定性好,材料来源之泛,成本低。在金属管道防腐方面,我国都采用石油建筑沥青30号甲。30号乙和10号,或专用沥青1号、2号和3号。

(2)玻璃布。其厚度为0.1mm,经纬密度为8*8根/平方厘米,含碱量10%是在绝缘之间起加强作用的包扎材料,以增强绝缘层的强度,起骨架的作用。

(3)聚氯乙烯塑料布。其耐寒性能要求在零下40度时不脆裂,耐热温度为70度时强度不会降低。厚度为0.15~0.20mm,用于外包扎层,即可防腐,又可起保护沥青层的作用,使预制绝缘层的钢管在运输、入沟、安装和回填土时,其绝缘层免糟损坏。

(4)底漆。以涂敷绝缘层所用沥青与无铅汽油调制成底漆,它的作用是增加沥青与钢管表面的粘结力,其重量配比为

沥青:汽油=1.2:(2.25~2.50)

(5)橡胶粉。为提高绝缘层粘结力和延伸度,可在沥青中加入3%~5%的橡胶粉。

沥青绝缘层的施工。沥青绝缘层的施工中应注意的事项主要有:

(1)配制沥青底漆要用无铅汽油,底漆在使用前必须充分搅匀,用0.4*0.4mm的滤网过滤,测定比重应为0.8~0.82。底漆应储存在密闭容器中,对变稠了的底漆,应加以稀释处理,符合要求后才能使用。

(2)在熬制沥青时,应先将沥青打成3kg以下小块,放入干净的沥青锅中逐步升温,当温度升到180~200度时脱水,直到不产生气泡为止,然后逐步降温至160度以下。当需要时,可加入3%~5%的橡胶粉,事先应对橡胶粉进行筛选处理,使其粒度不大于1mm,含水量不大于1.5%,磁选后的金属含量不大于0.1%,纤维含量不大于5%。每锅沥青应取样化验合格后才能使用。

(3)钢管要先除锈除漆,直到露出钢管本色,并完全干燥后才能涂刷底漆,底漆层厚度应均匀一致,厚0.1~0.15mm。

(4)沥青层应涂在干燥清潔的底漆上,要求光滑,厚度均匀,无气泡无皱纹,也无结瘤产生。

(5)在绝缘防腐层涂敷的过程中,要对其进行严格的检查,保证涂敷的严密性和均匀性。在涂敷结束后,要对涂敷效果进行检查,利用电火花检漏仪对防腐层进行检查,如果发现绝缘层中有微孔和损伤的现象,要及时的采取必要的措施进行防治。否则的话,这些区域在地埋之后,就会成为管道中电化学腐蚀的阳极区,使钢管的表面发生腐蚀而穿孔。

2.3.2 电保护法

电保护法有阴极保护法。牺牲阳极保护法和排流保护法。目前常用的是阴极保护法。

根据点化学腐蚀的原理,在腐蚀电池中阳极受腐蚀而损坏,而阴极则保持完好。利用外加的直流电源,通常是阴极保护站产生的直流电源,使钢管对土壤造成负电位的保护方法,称为阴极保护。阴极保护站直流电源的正极与接地阳极(常用的阳极材料为废旧钢材)连接,负极与被保护的管道连接。外加电流从电源正极通过导线流向接地阳极,直流电由接地阳极经土壤流入被保护的管道,再从管道经导线流回负极。这样使整个受到保护的管道成为阴极,而与接地阳极成为腐蚀电池,使接地阳极的废旧钢材不断受到腐蚀。

一个阴极保护站的保护半径约为15-20Km,两个保护站之间的保护距离约为40-60Km。

采用阴极保护法还应该注意,当城市的地下管道较多时,要考虑到阴极保护法中所散发出来的电流对其他金属管道和相邻的构筑物所产生的影响,如果电流超出了标准允许的范围,就要考虑到燃气管道和他们共同的电保护措施。所以说针对这种情况,一般在城市中很少会用到电保护法。但是如果是在长输管道或者是城市郊区中,就会将电保护法和绝缘法同时使用,以便增强防腐效果。

参考文献

[1]董朝晖.浅谈建筑燃气管道的设计与施工[J].价值工程.2011(16).

[2]张永敬.浅谈加强燃气管道的安全管理[J].China's Foreign Trade.2010(24).

[3]刘福东,张延海,陈锡凤.住宅小区中燃气管道暗埋施工问题的几点探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010(05).

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