蒸汽埋地鋼管外套管防腐制作分析比較

丁巧芬

摘 要：隨著長輸熱網(wǎng)技術不斷的發(fā)展，蒸汽輸送的距離日趨增長，在蒸汽管道輸送過程中難免會遇到道路、鐵路、村莊、企業(yè)大門等等，目前尤其是在南方穿越以上地段時規(guī)劃部門一般都強烈要求采用埋地方式穿越，這就必須采用埋地管道進行穿越；然而隨著時間的推移，由于受到外界土壤特性的影響，埋地管道鋼制外套管道往往會發(fā)生腐蝕、穿孔直至泄漏，這就嚴重影響到了埋地蒸汽管道的安全運行，針對于此埋地鋼管的外套管必須采用一系列防腐措施來確保其壽命，本文通過目前各類防腐技術進行綜合比較，為日后大家選擇外套管的防腐提供一些參考。

關鍵詞：蒸汽埋地鋼管外套管；防腐制作；選擇分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.028

1 前言

隨著埋地管道在越來越多的熱網(wǎng)工程項目中的比例不斷提高，其在一個熱網(wǎng)工程中所起的成敗作用也是越來越大，由于埋地管道一般埋在地面以下，一旦施工完成后維修、巡查都較為困難，因此埋地管道的安全性是不言而喻的，而埋地管道的外防腐對于埋地管道來說則是重中之重，一旦埋地鋼管外套管被腐蝕后，輕則導致埋地鋼管中的保溫全部失效，影響整個管線的溫降效果，導致末端用戶的參數(shù)無法得到保證，重則導致埋地管道的外套管和芯管全部泄漏，嚴重影響和危及公眾安全，造成不可估量的損失。針對于此，蒸汽埋地鋼管的外套管防腐必須采取安全可靠的措施確保其運行壽命及管線周邊公眾安全，下面就詳細從各方面進行介紹，以供在今后的工程設計中采取合適的防腐措施。

2 埋地鋼管外套管防腐設計

我們在設計埋地外套管防腐，必須采用安全可靠的防腐結(jié)構(gòu)和防腐措施來確保外套管的安全。針對目前現(xiàn)場實際施工及運行經(jīng)驗來看，我認為需要從以下幾個方面采取措施確保外套管安全運行：

2.1 鋼管表層處理

管道在防腐處理之前，應對管道基體表面進行處理，清除基體表面的水份、油污、塵垢、污染物、鐵銹和氧化皮等。表層處理的方法很多，一般常采用人工除銹、噴砂或化學除銹。人工除銹時，質(zhì)量標準應達到《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級表》St3級；噴砂或化學除銹時，質(zhì)量標準應達到《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級表》Sa2.5級，表面粗糙度30～50?m較合適。

2.2 管道外防腐設計

埋地外套管防腐石油瀝青防腐層是最古老的防腐層，在大多數(shù)干燥地帶使用良好。隨著技術的發(fā)展，環(huán)氧樹脂、環(huán)氧煤瀝青、三層結(jié)構(gòu)聚烯烴（PE）等已取代石油瀝青成為鋼質(zhì)外套管的防腐涂料，目前各防腐涂料性能差異較大，從性價比來說環(huán)氧煤瀝青的防腐效果最為優(yōu)越，且其耐水性較高、吸水率較低和良好的絕緣性；經(jīng)過目前國內(nèi)同類各種涂料比較其防腐層性能穩(wěn)定，使用壽命長；施工方便，涂層自然固化，不需要加熱設備，可以機械化、半機械化或手工施工，這對現(xiàn)場補口防腐施工來說十分方便；同時環(huán)氧煤瀝青造價低廉，在相同除銹條件下其綜合造價為最低。其缺點是固化較慢，在涂刷時其氣味較大對涂刷人員的身體有著一定的損壞等缺點。

根據(jù)不同的地區(qū)的腐蝕情況我們可以采取不同級別的防腐結(jié)構(gòu)，其中玻璃布目前市面上有無堿玻璃布、中堿玻璃布和高堿玻璃布三種。一般埋地鋼管外套管所選擇的玻璃布我們一般會選用中堿玻璃布，其具有較好的耐水性和耐酸性，且價格適宜，性價比最優(yōu)。

埋地管道外防腐涂層的厚度和電火花檢漏電壓對埋地鋼管外套管的防腐起著決定性的作用，一般來說涂層的厚度越厚，其電火花檢漏電壓的等級也就越高，對應其抗腐蝕性就越高，針對于此我公司在埋地鋼管外套管防腐蝕等級特加強級的基礎上對防腐結(jié)構(gòu)進行了進一步的優(yōu)化，總厚度目前一般根據(jù)不同地區(qū)的腐蝕情況可采取0.8、1.0、1.2mm總厚度三個規(guī)格，其電火花檢漏電壓也根據(jù)不同地區(qū)腐蝕性要求采用8000V、10000V、12000V確保其外套管的抗腐蝕性。

2.3 管道陰極保護設計

陰極保護體系的設計，先要了解管道的長度、直徑、壁厚、涂層種類，以及管道所處地理位置的土壤地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤電阻，計算確定犧牲陽極種類、規(guī)格、數(shù)量和使用壽命。常用Al、Zn、Mn合金作犧牲陽極，陽極開路電位在1.5v以上，陽極一般在200～500m內(nèi)埋設一組，陽極電纜可采用VV型橡膠鋼芯電纜，填包料可采用50%CaSO4，50%膨潤土，一般設計使用壽命可達15～30年。

3 工程實例

遼寧營口仙人島四期供熱工程地處于遼寧營口市仙人島港區(qū)，有一段DN400的埋地蒸汽管線，其長度約為400米，本設計根據(jù)上面闡述的設計原則，首先勘查其地處位置的腐蝕性，仙人島港區(qū)屬于海中半島，基本為回填土區(qū)，下挖2米后一旦海水漲潮，埋地管道基本完全沁入在海水中，海水腐蝕性極高；針對該情況必須采取抗腐蝕極強的腐蝕涂料，我們選擇環(huán)氧煤瀝青+玻璃布+電火花檢漏試驗+陰極保護的組合或者采取三層結(jié)構(gòu)聚烯烴（PE），確保其外套管使用壽命能夠達到我們設計要求。

環(huán)氧煤瀝青+玻璃布+電火花檢漏試驗+陰極保護組合根據(jù)該地區(qū)腐蝕情況，我們選擇了總厚度為1.2mm厚的防腐厚度，防腐結(jié)構(gòu)采取一底三布五面的結(jié)構(gòu)，即底漆-面漆-玻璃布-面漆-玻璃布-面漆-玻璃布-二層面漆，環(huán)氧煤瀝青選擇耐腐蝕較高的環(huán)氧煤瀝青。其電火花檢漏電壓選擇12000V，并且與埋地陰極保護廠家溝通計算，選擇6組22kg的鎂陽極保護，確保埋地管道的壽命在20年以上。根據(jù)廠家聯(lián)系，目前DN400的采購價約3000元/ 米，陰極保護價格為8000元一組，總造價為400×3000+8000×6=124.8萬元；采取三層結(jié)構(gòu)聚烯烴（PE）的采購價約為2800×400=112萬元。

通過以上分析比較可以看出，在不同地區(qū)根據(jù)長度不同、地區(qū)的腐蝕性要求不同必須采取不同的防腐結(jié)構(gòu)，需要因地制宜；在確保埋地鋼管外套管壽命的前提下，最大限度的降低工程投資。

4 結(jié)束語

埋地鋼管外套管的防腐方案和防腐質(zhì)量是確保管道工程質(zhì)量和管道安全可靠運行的關鍵因素；我們應該根據(jù)不同地區(qū)的實際情況合理選擇防腐涂料、防腐結(jié)構(gòu)，必須因地制宜，在確保其壽命、安全的前提下最大限度的降低工程投資，真正體現(xiàn)我們蘇夏的高超的設計水平！

參考文獻：

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