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埋地热力管线腐蚀失效的形式分析

2021-12-26

全面腐蚀控制 2021年8期
关键词:冲蚀污物阴极

盛 琳

(大庆油田工程项目管理有限公司万方工程技术设计院,黑龙江 大庆 163411)

0 引言

在当前城市基础设施中,热力管线作为其中一部分重要组成,热力管线在运行过程中出现突发性破坏就会带来非常严重的损失,严重情况下还会引发安全事故,因此这就需要对热力管线的防腐工作加大重视力度,就此本文对埋地热力管线腐蚀失效的形式进行分析,具有一定现实研究意义。

1 埋地热力管线自身原因导致腐蚀失效

(1)在进行管道设计时,因材料选用不当,管材加工质量差因素导致在进行管道在实际应用中带来不利影响,例如管材中存在杂质、晶粒粗大等因素都会导致管线发生腐蚀;

(2)在进行管道施工时,在运输、下沟等作业中存在机械性损伤,对管线后期长久使用带来一定危害,另外,因直埋管道需要在所处现场进行焊接组装作业,如果焊接质量不符合要求也会埋下一定的隐患问题,举例来讲焊接表面存在夹渣、气泡等,如果不对此给予重视,就会为之后的检修工作带来不利影响,严重情况下就会整个热力管线带来危害,使得腐蚀失效;

(3)管道在使用期间,因温度、压力等因素的影响发生腐蚀,就当前直埋热力管线来讲,特别是蒸汽输送管道,其输送介质温度一般在300℃以上,管道表面温度也达到了60℃以上,并存在一定的温差,这种温差会使得土壤环境温度随之增长,从而引发温差原电池腐蚀。

2 埋地热力管线所处作业环境导致腐蚀失效

(1)土壤湿度,因土壤中含有的水分和土壤两者相结合,有些会贴附在固体颗粒上,还有些在微孔中流动,盐类在进行土壤水分溶解过程中,使得土壤具有电解质性质,若土壤湿度比较低,电阻大情况下就会使得阳极和阴极过程无法正常进行;因土壤中水分不断增加,其腐蚀性也会随之上涨至某一临界湿度,土壤中的腐蚀性也会随之降低;

(2)土壤氧含量,对于含氧量相对比较高的管线所处区域而言,其金属最先发生化学反应,逐步被氧化,与此同时价电位随之增长,这部分也就逐渐形成腐蚀原电池阴极区,对于含氧量相对比较少的金属管道则是阳极区,因管道上方土壤通常为回填土,其具有土质疏松、与地面相近的特征[1];而管道下方通常为原土,具有土质致密、与地面相远的特征。两者相比之下,地面渗入氧更容易到达管道,且顶部氧含量要高于底部氧含量,在这种情况下也就出现了氧浓差电池,管道上、下分别为阴极和阳极,金属管道和土壤分别作为其联接导线、电解质,通过以上,在管道底1/4表面更容易腐蚀;

(3)土壤酸度,通常情况下,土壤pH值为中性,即6~7.5之间;还有些土壤如盐碱土、砂质粘土等,pH值为碱性,即7.5~9.5之间;还有些土壤如腐殖土、沼泽土等,pH值为酸性,即3~6之间,根据实验表面,pH值越低,土壤腐蚀也就越严重;

(4)土壤电阻率,从土壤导电性的角度来讲,土壤本身粒度大小、水分含量以及溶解盐类会直接对其产生相应的影响,若土壤粒度比较大,则表面土壤的水分渗透能力比较强,发生腐蚀的速度也就比较小;相反,若土壤粒度小,则容易造成土壤腐蚀。

3 热力管线内部发生腐蚀

3.1 电化学腐蚀

如果管道内部存在污染情况,就会产生电解,若沉积物为阳极,管壁为阴极,很容易造成管壁腐蚀。就实际管道工程而言,若电化学腐蚀和机械摩擦两者处于交错状态,腐蚀程度也会随之加深;若管道弯头部分与管子进行连接,就会呈凹坑状态,这个凹坑就会使得流体积沙或其他污物停滞在此,产生电解过程导致管道弯头部分发生腐蚀[2]。

3.2 冲蚀腐蚀

相比较于之前几种腐蚀,冲蚀腐蚀产生的危害更为严重,引发冲蚀腐蚀的有很多因素,例如完成施工后没有进行管道冲洗作业,导致积砂等其他污物存留在管道,因管道介质的推动作业,这些污物和积砂就会对管道进行冲刷运动,如果停止运动就会引发管道电化学或化学腐蚀,如果运转就会产生冲蚀腐蚀,造成更严重的腐蚀影响。

4 结语

综上所述,本文针对埋地热力管线在运行期间的腐蚀失效形式进行详细探讨,从根本上来讲,不论是哪种失效形式,都会在一定程度上带来损失影响,因此相关人员应加大对管道防腐工作的重视,以此为社会发展构建更加安全和谐的生活环境。

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