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城市埋地燃气管网的腐蚀与防护措施

日期:2022-02-17 23:38:22


随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,燃气管网 的建设水平也在不断提高。如今,天然气已广泛应用于人们的日常生活中。目前,燃气工程建设过程中仍存在诸多问题,其中燃气管道腐蚀是干扰燃气管网工程建设的重要原因。本文主要分析了城市埋地燃气管道腐蚀的主要问题,提出了两种最常见的管道腐蚀方法——绝缘层腐蚀和电气保护方法,希望为当前城市埋地燃气管网的保护提供参考。



郭建广(太原煤气化太原天然气有限公司)


金属在一定环境下受到周围介质的破坏,会产生腐蚀现象。金属腐蚀是由于电化学过程中的损伤,可分为化学和电化学腐蚀。根据天然气钢管 使用中腐蚀的具体位置,这两种腐蚀可分为内外壁腐蚀。以下作者对此进行了具体的分析。


1.金属管道腐蚀的原因


1.1 内壁腐蚀


在管道运行过程中,其内壁会产生一层薄薄的水膜,导致原电池腐蚀,然后产生一定的化学反应。由于管道中的气体可能含有一些强腐蚀性物质,这些物质会与管壁发生化学反应,导致管道腐蚀。为了减少化学反应的不利影响因素之一,通常采取防腐措施是气体净化手段。该措施可以严格控制杂志的内容。


1.2 外壁腐蚀


导致燃气管道外壁腐蚀的因素很多。一般来说,管道暴露在空气和土壤中,受各种化学成分的影响。在这些化学物质的作用下,管壁逐渐变薄,甚至变形,容易破碎。


2、防腐方法


2.1 绝缘层防腐法


这种防腐方法是在埋地钢管上增加绝缘保护层,以防止管道表面与内壁和土壤之间的有氧接触,从而避免电流对管道的影响。因此,当隔离层损坏时,管道设备的 电绝缘效果和防水效果会受到一定程度的影响,土壤中的电解质不能通过隔离层与管道金属接触,以防止电化学腐蚀的发生。该绝缘层由沥青、玻璃布和塑料布组成。该材料的主要优点如下:


2.1.1 沥青。该材料具有优异的电绝缘性能,吸水性好,化学性能稳定,所需材料容易获得,成本低。我国大多数金属管道具有较强的耐腐蚀性。主要石油建筑型号为沥青30 A、30 B、 10 ,或专用沥青1、2、3。


2.1.2 玻璃布。总厚度达到 0.1mm, 8经纬密度*8 根/cm2.含碱量达到1/10,主要用于包扎,可提高材料的绝缘性能,形成设备的主体结构。


城市埋地燃气管网的腐蚀与防护措施「天然气智库」

2.1.3 聚氯乙烯塑料布。该材料具有良好的耐冷性和耐高温性,即使在零下40℃的环境下也不会冻裂。当最高温度达到70℃时,其强度不会降低。它的厚度可以达到 0.15—0.20mm,主要用于外层扎层,具有良好的耐腐蚀性,能保护沥青层不受损坏,但安装回土时容易影响绝缘层。


2.1.4 底漆。涂在管道外壁上的一层保护层称为底漆,主要是沥青和汽油的混合物 ,能有效提高沥青和燃气管道表面的粘度 ,发挥一定的保护作用 ,其主要配置比例为 :沥青 :汽油= 1.2(: 2.25—2.50);沥青绝缘层配制的关键事项主要包括:


1)制作沥青底漆时,应选用无铅汽油,充分搅拌所有材料,确保比例均匀。配置后的底漆应放置在特定的 容器中进行封闭管理。底漆变稠后,应及时稀释,方可使用。


2)沥青煮沸时,首先将沥青做成小块,尽量将每片的重量控制在3kg以下,煮沸时最高温度达到200℃然后脱水,直到气泡完全消失,冷却后的温度达到 160℃在投入使用前,加入3%-5%的橡胶粉。


3)为了最大限度地提高防腐剂的效率,在使用前应清理管道设备的锈迹,然后再涂沥青。需要注意的是,清洗后应确保钢管的锈迹显示出其本质。钢管干燥后,应涂底漆。底漆厚度应保持一致,总厚度应达到 0.1mm—0.15mm。


4)涂抹沥青时,确保底漆完全干燥,涂抹过程厚度均匀,无气泡或褶皱。此外,确保没有结瘤问题。使用玻璃布时,每个圆圈之间不得有间隙,边缘不得超过5mm,包扎时,玻璃布的缠绕方向与另一个方向相反,每圈的边缘应控制在20mm—30mm中间。


5)管道应在涂抹防腐层前后进行全面检查 ,以避免任何事故问题。此外,还应有效利用电火花检查所有防腐层的泄漏。本工作的主要目的是检查和消除防腐层上的任何孔,否则可能是埋地钢管电化学腐蚀的阳极区域,导致钢管表面腐蚀和严重穿孔问题。


2.2 电保护法


一般来说,电保护法主要有三种,第一种是阴极保护法,第二种是牺牲阳极保护法,第三种是排水保护法。在这个阶段,我们最常用的是阴极保护法。根据电化学腐蚀的相关理论,当腐蚀电池中的阳极被破坏时,其阴极可以相对完全保存。通过有效利用外部直流电源,特别是在有效利用阴极保护站产生的直流电源后,钢管将对土壤产生负电位,我们称之为阴极保护。这种保护形式的直流电源的阳极材料与其连接,将有效地连接到受保护的管道设备上。


一般情况下,每个阴极保护站的半径可以达到 15-20Km,通常两个保护站之间的整体距离可以控制在 40-60Km 之间。当受保护的管道与其他地下金属管道或建筑物相邻时,应防止杂散电流的不利影响。当这种影响不符合标准要求时,应考虑它们之间的相互影响。


结语:


目前,我们居住的城市街道和庭院地下布满了各种金属管道。因此,为了避免相互影响,应尽量选择绝缘层防腐法,少采用电保护法。然而,两种方法通常结合在城市郊区的燃气管道或长输管道上,以提高防腐效果。

中国天然气管道分布图(2021)

https://www.chinagasmap.cn/nd.jsp?id=25#_jcp=1


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