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燃气管道防腐施工技术研究

2020-10-12宋惜缘陈旭瑞

关键词:防腐措施燃气管道类型

宋惜缘 陈旭瑞

摘 要:天然气管道使用中, 常常会出现燃气管道腐蚀问题, 从而导致天然气浪费, 且燃气质量下降。为提高管道使用效果, 在燃气管道设计中, 应做好各类防腐工作。为此,本文在全面了解燃气管道腐蚀类型的基础上,分析了腐蚀的原因,并由此提出了防腐措施。

关键词:燃气管道;防腐措施;类型

0 引言

在我国城市燃气运输过程中,最大的制约因素就是燃气管道的腐蚀问题,燃气管道的腐蚀会在一定程度上降低燃气管道的寿命,腐蚀情况严重时,甚至还会影响到管道正常的使用。为了延长我国燃气输气管道的寿命,提高我国城市燃气管道的经济效益与社会效益,就需要大力研究在防腐设计中出现的问题,分析每一种腐蚀的类型,然后根据实际的问题找出相应的解决措施,把我国城市燃气管道的腐蚀问题扼杀在源头上。因此,怎样解决好我国城市燃气管道防腐设计过程中出现的问题,就成为了我国相关部门需要尽力解决的重要问题。

1 燃气管道腐蚀的类型

1.1 内壁腐蚀

内壁腐蚀问题的主要原因是输送管道在输送天然气过程中,因为天然气中含有水分,会形成一层亲水膜,容易产生电化学腐蚀情况;燃气中有硫化氢、氧、二氧化碳等一些化学物质,对燃气管道的内壁产生腐蚀作用。其与管道金属接触后会发生化学反应形成化学原电池,进而腐蚀管道内壁。再加上天然气本身含有腐蚀性化学物质,会加剧管道内壁腐蚀速度。

1.2 外壁腐蚀

外壁腐蚀一般发生在管道架空或者埋地,而埋地管道地下環境复杂,容易产生化学腐蚀和电化学腐蚀。当钢管埋入地下后,其会发生化学腐蚀,管壁均匀变薄,这对燃气管道的穿孔影响并不大,然而电化学腐蚀产生的局部腐蚀造成管道表面凹凸不平以致穿孔带,来严重的危害。

2 燃气管道防腐施工措施

天然气是城市发展的主要燃气资源,天然气管道运输正常是燃气企业经济效益、市场效益以及社会效益的根本保障。而实现正常运输的前提条件需要保证燃气管道防腐设计质量,因此,相关人员在防腐设计过程中,必须采取有效措施,提高管道防腐性能。

2.1 管道内壁

管道内壁防腐设计主要有两个方面:其一,净化燃气。燃气管道内壁之所以会出现腐蚀问题,追根溯源便是燃气存在腐蚀性,因此,要想避免内壁腐蚀,首要条件便是净化燃气。相关人员通过对燃气进行净化处理,可以有效消除燃气内部腐蚀物质,避免其与管道内部产生化学反应,进而腐蚀管道内壁。相关人员在设计过程中,应择取适量的环氧树脂涂抹于管道内壁上,这样可以有效避免其出现腐蚀问题。其二,择取抗腐蚀性能较强的管道材料。由于管道材料的抗腐蚀性能直接决定了燃气管道的应用质量,因此相关人员设计管道过程中,应确保所应用的管道材料具有良好的抗腐蚀性能,确保燃气管道拥有非常显著的防腐性,进而延长其使用寿命,提高整体效果。现阶段,我国燃气管道多以玻璃钢管、铸铁管以及其他非金属材料为主要管道材料,其中应用最为广泛的便是聚乙烯管道,其属于热塑性管道材料,相对比金属管道材料而言,具有较高的强度与刚度,而且抗冲击性能较强,抗腐蚀性非常显著。

2.2 管道外壁

(1)防腐隔绝绝缘法。该方法多应用于小区以及市区沿线燃气管道。通过特殊物质,如:玻璃布、沥青以及石油等,有效隔绝管道外壁与土壤,以此杜绝管道电化学腐蚀。该方法主要防腐涂层有三种,分别为纳米改性材料涂层、无机非金属防腐层以及液态聚氨酯防腐涂料。防腐涂层具有易修补、稳定、机械强度高、耐阴极剥离强度好以及电绝缘性佳等优点。

(2)电保护法。该方法可以细化为电源阴极保护法与牺牲阳极保护法。首先,电源阴极保护法主要是借助管道外部直流电,采集阴极极化电流,以此避免管道腐蚀;该方法应用过程中需要设置辅助阳极接地装置以及直流电源,但是管道周边地形不会对其产生任何影响。其次,牺牲阳极保护法主要是通过连接负数电位金属与保护金属管道,促使二者电解质统一,将负数电位金属内部的电子成功输送给保护金属管道,确保保护金属管道电位条件不变,恒久负电。该方法应用过程中无需加设直流电,而且周边金属设施不会受到有色金属干扰。

(3)包覆层法与非金属涂层法。燃气管道普遍埋于地下,会长期接触土壤。由于土壤内部含有大量微生物,微生物会严重腐蚀管道,加之土壤环境的影响,管道极易出现电化学腐蚀。为了避免此种问题,当前常采取的防腐方法是以非金属涂层包覆管道外壁,以此隔绝管道与土壤。

外涂层是保护管道不被腐蚀,在选用外涂层时还要考虑涂层抗电化学腐蚀能力强弱。三层防腐涂层(3PE)包括熔接环氧粉末底层、聚合物粘结剂中间层和聚乙烯面层。环氧底层的作用是形成连续的涂膜,与钢管表面粘结、固化,提供良好的附着力,并具有很好的耐化学性和抗阴极剥离能力;聚合物粘结剂的作用是在粉末涂料胶化之前与之融合,并与外面的聚乙烯层粘结,使三层成为一个整体;最外层一般选用高密度聚乙烯。这样三层防腐结构综合了环氧粉末的附着性、防腐性和聚乙烯层的耐候性、抗机械损伤能力。

3 结束语

综上所述,随着我国城市化与现代化的不断发展,我国的地下管道的种类与数量也在不断的增多。许多埋在地下的管道由于长时期都受到外部土壤与内部介质的作用,都出现了或多或少的腐蚀现象,给我国造成了巨大的经济损失。由于燃气管道的腐蚀,还会导致这些管道需要进行非计划性的更换、检修,甚至停产,给国家和企业都带来了直接或者间接的经济损失。当城市燃气管道因为腐蚀穿孔而出现了漏气现象时,不仅会污染环境,更严重时还会引起爆炸和火灾,会给我国的人民带来生命和财产的损失。所以,燃气管道所造成的腐蚀危害,并不仅仅是指经济上的损失,这是一个非常严重的社会问题,相关部门应该高度重视,并做好有效的控制措施。

参考文献:

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[3]牛幼飞,王功.城市燃气管道防腐设计中的几大问题研究[J].科技传播,2012(10):17-19.

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