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      城市燃氣管道腐蝕原因的分析及其防治的措施

      2013-08-15 00:52:53萬德民段妮麗
      科技傳播 2013年7期
      關(guān)鍵詞:橡膠粉絕緣層底漆

      萬德民,段妮麗

      新地能源工程技術(shù)有限公司,河北廊坊 065001

      1 腐蝕的原因

      對于管道的腐蝕是一個世界性難題,這是腐蝕不僅僅有點化學原因,還有一些化學原因,對燃氣管道的腐蝕主要有內(nèi)壁的腐蝕和外壁的腐蝕兩種情況。

      1.1 內(nèi)壁腐蝕

      輸送管道在輸送液體的過程中會形成一層親水膜,容易產(chǎn)生電化學腐蝕情況。在管道中輸送燃氣的過程中,由于燃氣中有硫化氫、氧、二氧化碳等一些化學物質(zhì),對燃氣管道的內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕作用。對內(nèi)壁的防腐的主要措施就是讓燃氣凈化,讓其一些雜質(zhì)控制在含量值以下。對燃氣采取措施的同時,還要對燃氣管道的內(nèi)壁采取措施,在管道內(nèi)壁用合成樹脂或者抗氧化等涂料進行涂抹,可以防止管道內(nèi)壁的腐蝕,并能降低管壁的粗糙度,相應(yīng)地提高了管道的輸氣能力。

      1.2 外壁腐蝕

      對燃氣管道的外壁腐蝕的原因非常多,主要分為裸露在地面上的管道和埋在地下的管道,這兩種腐蝕的原因有著相同點,但是也有不同點,對于埋在地下的管道主要是通過土壤中的化學物質(zhì),這種腐蝕在化學物質(zhì)作用下,管壁在逐步變薄,這對燃氣管道的穿孔影響并不大。外壁的腐蝕穿孔主要來自于電化學腐蝕,但是還有一些其他的腐蝕,例如雜散電流,土壤中的微生物對管道的腐蝕。

      2 防腐方法

      對燃氣管道的防腐方法很多,通過對防腐措施的深入了解,主要由以下防腐措施或者降低防腐程度。

      1)可以采用比較耐腐蝕的一些材料作為燃氣管道,例如可以采用塑料、鑄鐵材料或者一些耐腐蝕的管材;

      2)在采取積極措施的同時,還可以采取消極的一些防腐措施,例如增加管道和土壤之間的電阻,減少對管道的腐蝕,通過增設(shè)地溝敷設(shè)或者套上管道上非金屬材料,來減少電阻;

      3)電保護的措施可以更好地保護管道,讓管道腐蝕降到最低,還可以和絕緣防腐相結(jié)合,減少電流的消耗。

      2.1 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,在土壤與管道之間的隔離,可以更好地阻止電流的流進或者流出,因此,這就需要更為完整無損的隔離層,同時還要保護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穩(wěn)定性,材料要抗腐蝕性,便于施工。

      對埋在地下的燃氣管道的防腐材料的種類很多,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)生化學反應(yīng)。煤焦油瀝青有著抗防腐性的優(yōu)點,無論是在強度、彈性方面還是在粘結(jié)力方面都是相對比較穩(wěn)定,在電絕緣防水方面都有著自己的優(yōu)勢。由于瀝青有著經(jīng)濟優(yōu)勢,同時其化學特征決定在防腐領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,我國當前主要采用了瀝青絕緣防腐。

      瀝青絕緣在應(yīng)用過程中需要其他材料來輔助,這幾種輔助材料主要有瀝青、玻璃布和塑料布等組成,對這些材料的要求具體如下:

      1)瀝青。瀝青作為防腐才來哦,其絕緣性能比較好,化學穩(wěn)定性比較好,在地下放生化學反應(yīng)的幾率比較小,當前我國很多金屬防腐都采用了這種防腐方法,對我國燃氣管道的防腐有著巨大的貢獻;

      2)玻璃布。玻璃布根據(jù)不同的管道所在環(huán)境具體要求也不一樣,通常有厚度為0.1mm,經(jīng)緯密度為8×8根/平方厘米,含堿量10%是在絕緣之間起加強作用的包扎材料,這樣逼近可以起到絕緣的效果,還可以起到骨架的作用;

      3)聚氯乙烯塑料布。這種材料具有抗寒性,在零下40℃的情況不會出現(xiàn)斷裂,同時還有很強的耐熱性能,在70℃的情況不會出現(xiàn)變形,穩(wěn)定性比較強,它主要用在外層,這樣既可以防腐又可以起到保護瀝青的作用;

      4)底漆。底漆主要是涂抹在管道外壁上,它主要是瀝青與汽油調(diào)制而成,這種底漆可以更好地增加瀝青與燃氣管道表面的粘粘度,更好地起到保護作用,通常情況下配比為:瀝青:汽油=1.2:(2.25~2.50);

      5)橡膠粉。橡膠粉的主要作用就是提高絕緣層的延展度和粘度,在底漆中加入3%~5%的橡膠粉,對管道的防腐作用將會更有幫助,能夠起到保護的作用。

      2.2 瀝青絕緣層的施工

      對于瀝青在施工的過程中也要注意一些基本事項,這樣能夠更好地讓瀝青發(fā)揮其作用。

      1)在配置瀝青底漆的過程中要注意使用無鉛汽油,在使用前通過攪拌讓其均勻,對配置好的底漆應(yīng)盡量放在封閉的容器中,對于變稠的底漆應(yīng)該加以稀釋后在使用;

      2)熬制瀝青的過程中,應(yīng)該講瀝青弄成小塊,基本在三公斤以下的小塊,放進準備好的鍋中進行加溫,溫度在達到200℃左右的時候就可以進行脫水了,這時候要觀察熬制的瀝青,直到發(fā)現(xiàn)不產(chǎn)生氣泡為止,然后逐步降溫到160℃以下,在瀝青融化后,在使用前要加入3%~5%的橡膠粉。對加入的想繳粉要進行事前加工,對其進行篩選,顆粒大小不能超過1mm,其水分含量不能大于1.5%,對其存在的金屬含量不能超過0.1%,對其存在的纖維含量不能超過5%。對每次熬制的瀝青都要進行抽檢,抽檢合格后才能夠使用;

      3)在涂抹瀝青之前要對管道進行除銹,這樣能夠讓防腐材料更好地其作用,除銹要達到露出其鋼管本色,并等其干燥后涂刷底漆,并完全干燥后才能涂刷底漆,底漆層厚度應(yīng)均勻一致,厚0.1mm~0.15mm;

      4)底漆干燥后在涂抹瀝青,涂抹過程要均勻,厚度要適中,沒有氣泡或者皺紋,同時還要保障不產(chǎn)生結(jié)瘤情況。

      用玻璃布包扎的過程中,每個圈之間不能有縫隙,搭邊要不大于5mm,在包扎第二層的過程中,其纏繞的方向要與里面一層方向相反,外包塑料布時每圈搭邊宜在20mm~30mm 之間;

      5)燃氣管道的防腐材料涂抹過程中或者借宿后,都應(yīng)該對其進行去方位的認真檢查,消除安全隱患,同時還要用科學設(shè)備對其進行檢驗,這種儀器主要是通過高壓火花放電的基本原理,對燃氣管道防腐層的微孔或者損壞的給予消除,否則就會出現(xiàn)一定的腐蝕現(xiàn)象,最終影響著燃氣管道的安全性。

      2.3 電保護法

      電保護放在燃氣管道防腐蝕的措施中比較常見的一種措施,在這些常見的方法中陰極保護法最為常見,它是根據(jù)電化學腐蝕的基本原理,在腐蝕電池中最容易受到損壞的是陽極,陰極相對來說比較完整。再利用外加的各種措施,例如直流電源所產(chǎn)生的負電流對土壤帶來負電保護。通過正電電流在土壤中的流動,流回負電極,這樣同樣也可以保護管道的腐蝕。這就會出現(xiàn)受保護的管道成為陰極,在腐蝕的陽極接觸后,讓燃氣管道成為腐蝕電池,讓燃氣管道受到極大的破壞。

      一個陰極站的保護范圍大概在20km 范疇,但是兩個陰極站的保護半徑可以達到60km 左右。這種保護方法在實施的過程中必須考慮到周圍的環(huán)境,如果是處于城鎮(zhèn)周圍必須對其適當應(yīng)用,陰極電給周圍環(huán)境帶來的影響是非常大的,超過國家規(guī)定的標準時,就會周圍的建筑或者人群都有很大的影響。在城市的街道或者街區(qū)不能用這種方法,為了出現(xiàn)這種情況,這就需要設(shè)計者在設(shè)計燃氣管道的防腐措施。但在長輸管線或城市郊區(qū)的燃氣管道上,電保護法常與絕緣層防腐法同時采用,以達到取長補短的防腐效果。

      [1]秦國亮,付九全.城市燃氣埋地鋼管的防腐蝕[J].城市公用事業(yè),2002(6).

      [2]孔祥瑜.淺析埋地燃氣鋼管防腐[J].山西化工,2005(2).

      [3]周望圃.焦化廠YJ-Ⅱ型呋喃樹脂耐酸石材防腐蝕地坪工藝探討[J]. 漣鋼科技與管理,2005(4).

      [4]張晉英.淺談燃氣管道的腐蝕與防護[J].山西建筑,2007(21).

      [5]董朝暉.淺談建筑燃氣管道的設(shè)計與施工[J].價值工程,2011(16).

      [6]王樹軍.淺談加氣混凝土砌塊墻體裂縫的原因和防治措施[J],中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(4).

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