公司公告
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2025年度燃?xì)夤こ滔盗校▽I(yè)）中級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格評(píng)審委員會(huì)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)人員公示名單[25-11-21]
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關(guān)于2025年度全市燃?xì)夤こ讨屑?jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格評(píng)審工作有關(guān)事宜的通知[25-09-25]
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關(guān)于2025年度全市燃?xì)夤こ讨屑?jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格筆試考試和面試評(píng)審工作安排的通知[25-09-25]
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2024年度燃?xì)夤こ滔盗校▽I(yè)）中級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格評(píng)審委員會(huì)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)人員公示名單[24-12-10]
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關(guān)于2024年度全市燃?xì)夤こ讨屑?jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格評(píng)審工作有關(guān)事宜的通知[24-09-10]
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關(guān)于2024年度全市燃?xì)夤こ讨屑?jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格筆試考試和面試評(píng)審工作安排的通知[24-09-06]
埋地天然氣管道的防腐技術(shù)
城市化進(jìn)程的加快，極大的促進(jìn)了天然氣工程建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)很多城市已經(jīng)將天然氣作為主要能源應(yīng)用于發(fā)電和汽車燃料，對(duì)于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人們生活質(zhì)量的改善起到非常重要的作用。本文主要探討了對(duì)天然氣管道造成腐蝕的主要原因及防治方法，希望能提高天然氣管道建設(shè)質(zhì)量。
一、腐蝕的類型及機(jī)理
目前天然氣管道還是以埋地為主，受到腐蝕是很難避免的。腐蝕是金屬在周圍物質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)作用下所引起的一種破壞，按腐蝕反應(yīng)原理可分為以下幾種形式:
化學(xué)腐蝕：因?yàn)橥寥?、空氣或管道中各種化學(xué)介質(zhì)與金屬接觸發(fā)生化學(xué)作用而引起，不發(fā)生化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化，腐蝕時(shí)整個(gè)金屬表面流失較均勻，使管壁變薄。
電化學(xué)腐蝕：由于電極電位的不同，在金屬表面形成一種微電池現(xiàn)象，金屬在電解質(zhì)溶液中因失去電子而成為離子被溶解，形成陽(yáng)極，電極電位較高的部位得到電子，形成陰極，是與電流流動(dòng)有關(guān)的腐蝕。
生物化學(xué)腐蝕：由細(xì)菌生命活動(dòng)而引起或加速金屬破壞的一種腐蝕。電化學(xué)腐蝕的危害最大，發(fā)生頻率最高，往往使鋼管表面出現(xiàn)凹穴，甚至穿孔。
1、管道腐蝕的類型
（1）內(nèi)壁腐蝕
天然氣管道內(nèi)壁腐蝕的主要因素為天然氣中含有的一定量水，它在管道內(nèi)壁生成一層親水膜，形成了類似原電池腐蝕的條件，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕;還有就是天然氣中含有硫化氫、二氧化碳、氧、硫化物或其他腐蝕性化合物，它們直接和金屬起作用，引起化學(xué)腐蝕。
?。?）外壁腐蝕
外壁腐蝕可以在架空或埋地鋼管上發(fā)生，架空管通常以涂層實(shí)現(xiàn)防腐，而埋地鋼管的化學(xué)腐蝕是全面腐蝕，在化學(xué)腐蝕的作用下，管壁厚度的減薄是均勻的，因此從鋼管受到穿孔破壞的角度看，化學(xué)腐蝕的危害性相對(duì)較小。埋地鋼管外壁腐蝕的原因較復(fù)雜，主要為電化學(xué)腐蝕。
2、腐蝕機(jī)理
腐蝕是金屬和周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而導(dǎo)致的無(wú)謂消耗或破壞。金屬被腐蝕是由于電極電位的不同，金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，電極電位較低的部位容易失去電子，形成陽(yáng)極;電極電位較高的部位得到電子，成為陰極。存在O2和H2O的情況下，F(xiàn)e(OH)2生成水合氧化鐵(鐵銹)，它是一種疏松物質(zhì)，浮在鋼鐵表面，無(wú)保護(hù)作用，金屬的陽(yáng)極化反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)行。
二、管道腐蝕的影響因素
石油天然氣管道的腐蝕發(fā)生在管道內(nèi)部、外部及接頭部位。油氣管道主要采用埋地、管溝和架空敷設(shè)。后兩者主要用于站場(chǎng)內(nèi)管道敷設(shè)，絕大部分油氣管道采用的是埋地敷設(shè)方式，對(duì)此部分管道的防護(hù)是非常重要的。
1、外界條件影響
外界條件應(yīng)包括周圍介質(zhì)的特性及溫度等:
(1)管道周圍介質(zhì)的腐蝕性影響。介質(zhì)的腐蝕性強(qiáng)弱與土壤的性質(zhì)及微生物密切相關(guān)，長(zhǎng)輸管道涉及的土壤性質(zhì)比較復(fù)雜，準(zhǔn)確評(píng)定其腐蝕性非常困難。
(2)溫度的影響包括環(huán)境溫度和管道運(yùn)行期間產(chǎn)生的溫度。溫度的升高，腐蝕的速度會(huì)大大加快。溫度的高低與管路敷設(shè)深度有直接的關(guān)系，同時(shí)更受地域差別的影響。
2、防腐失效的影響
防腐層失效是地下管道腐蝕的主要原因。腐蝕的原因是防腐層的完整性遭到破壞，主要由于防腐層與管道剝離或防腐層破裂、穿孔和變形。
(1)防腐層剝離，即防腐層與管道表面脫離形成空間。如果剝離的防腐層沒(méi)有破口，空間沒(méi)有進(jìn)水，一般不產(chǎn)生腐蝕。若有破口，腐蝕性介質(zhì)進(jìn)入，就可能出現(xiàn)保護(hù)電流不能達(dá)到的區(qū)域，形成陰極保護(hù)屏蔽現(xiàn)象。
(2)防腐層破裂、穿孔、變形，可直接破壞防腐層，腐蝕介質(zhì)從破口進(jìn)入防腐層，還能進(jìn)一步促成防腐層剝離，在一定條件下產(chǎn)生陰極屏蔽，破裂嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致管道腐蝕。破裂的主要原因?yàn)橥寥缿?yīng)力、外力和材料老化。穿孔多由施工時(shí)的外力造成。
三、管道的防護(hù)措施
有效的腐蝕控制與防護(hù)成為輸氣管道安全系統(tǒng)工程的重要組成部分，選擇適用的腐蝕防護(hù)方式是管道防腐的重大課題。實(shí)踐表明:輸氣管道一般采用防腐絕緣層與陰極保護(hù)結(jié)合的措施，構(gòu)成經(jīng)濟(jì)而可靠的防腐系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。
1、防腐涂層的選擇
防腐涂層將管體金屬基體與土壤環(huán)境隔離，避免輸氣管道與土壤環(huán)境直接接觸，是輸氣管道防腐的第一道防線，發(fā)揮著物理阻隔作用，同時(shí)涂層為陰極保護(hù)提供了電絕緣條件。需要具備性能有:
(1)有良好的附著力。具有優(yōu)異的鐵基體附著力，特別要求濕膜附著力良好。
(2)有良好的抵抗介質(zhì)滲透性。成膜后，涂層具有盡可能低的水和氧及其他腐蝕因子的滲透性，起到密封、隔絕、屏障的作用。
(3)有良好的耐蝕性，包括耐受大氣、水、酸、堿、鹽、其他溶劑等介質(zhì)的腐蝕。
(4)具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能，能夠抵御管線在土壤中的蠕動(dòng)，隨鋼管熱脹冷縮、移動(dòng)而不剝離。
2、陰極保護(hù)
根據(jù)提供極化電流的方法不同，陰極保護(hù)可以分為犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)兩種。
（1）犧牲陽(yáng)極法
犧牲陽(yáng)極法是用一種腐蝕電位比被保護(hù)金屬腐蝕電位更負(fù)的金屬或合金與被保護(hù)體組成電偶電池，依靠負(fù)電性金屬不斷腐蝕溶解產(chǎn)生的電流供被保護(hù)金屬陰極極化而構(gòu)成保護(hù)的方法，由于低電位金屬所在電偶電池中作為陽(yáng)極，偶接后其自身腐蝕速度增加，故被稱作“犧牲陽(yáng)極”。
?。?）外加電流陰極保護(hù)
外加電流陰極保護(hù)是利用外部直流電源直接向被保護(hù)金屬通以陰極電流，使之陰極極化，實(shí)現(xiàn)被保護(hù)體進(jìn)入免蝕區(qū)而受到保護(hù)的方法，由輔助陽(yáng)極、參比電極、直流電源和相關(guān)的連接電纜組成。
3、環(huán)氧煤玻璃絲布防腐蝕施工質(zhì)量控制鋼管在涂覆前，必須進(jìn)行表面處理，除去油污、泥土、原涂層等雜物，除銹標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)達(dá)到Sa2級(jí)以上。表面不得有焊瘤、棱角、毛刺等缺陷。涂刷底漆鋼管表面處理合格后，應(yīng)盡快涂環(huán)氧煤瀝青底漆，刮膩?zhàn)訉?duì)高于鋼管表面2mm的焊縫兩側(cè)及其他不平整處，應(yīng)先打膩?zhàn)有纬善交^(guò)渡面。膩?zhàn)佑森h(huán)氧煤涂料和滑石粉調(diào)成，在底漆表干后進(jìn)行刮抹，避免纏玻璃布時(shí)形成空鼓。
4、瀝青玻璃絲布施工質(zhì)量控制為確保防腐層質(zhì)量，要求基底處理達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為準(zhǔn)。熬制瀝青熬制開(kāi)始時(shí)應(yīng)緩慢加溫，熬制溫度宜控制在23℃左右，熬制中應(yīng)經(jīng)常攪拌，并清除熔化瀝青表面上的飄浮物，每鍋瀝青的熬制時(shí)間宜控制在4～5小時(shí)左右，每口鍋熬制5～7鍋后，應(yīng)進(jìn)行一次清鍋，將沉渣及結(jié)焦清除干凈。底漆用的瀝青應(yīng)與面漆用的瀝青標(biāo)號(hào)相同,底漆表干后，方可澆涂瀝青和纏繞玻璃絲布。瀝青澆涂溫度以200～220℃為宜。澆涂瀝青后，應(yīng)立即纏繞玻璃布，纏繞方法同環(huán)氧煤玻璃絲布防腐層，鋼管兩端各防腐層應(yīng)做成階形接茬。待瀝青層冷卻到100℃以下時(shí)方可包扎聚氯乙烯工業(yè)膜外保護(hù)層。外包聚氯乙烯工業(yè)膜應(yīng)緊密適宜，無(wú)皺褶、脫殼等現(xiàn)象。
四、結(jié)語(yǔ)
管道防腐蝕技術(shù)是保證管道運(yùn)輸正常進(jìn)行的重要措施。因此，必須加強(qiáng)用于外防腐涂層和內(nèi)涂層的新材料開(kāi)發(fā)，以及新設(shè)備、新技術(shù)的研究，以滿足天然氣管道建設(shè)的要求。及時(shí)總結(jié)管道防腐技術(shù)的應(yīng)用狀況，對(duì)于掌握國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用有著重要的意義。
一、腐蝕的類型及機(jī)理
目前天然氣管道還是以埋地為主，受到腐蝕是很難避免的。腐蝕是金屬在周圍物質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)作用下所引起的一種破壞，按腐蝕反應(yīng)原理可分為以下幾種形式:
化學(xué)腐蝕：因?yàn)橥寥?、空氣或管道中各種化學(xué)介質(zhì)與金屬接觸發(fā)生化學(xué)作用而引起，不發(fā)生化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化，腐蝕時(shí)整個(gè)金屬表面流失較均勻，使管壁變薄。
電化學(xué)腐蝕：由于電極電位的不同，在金屬表面形成一種微電池現(xiàn)象，金屬在電解質(zhì)溶液中因失去電子而成為離子被溶解，形成陽(yáng)極，電極電位較高的部位得到電子，形成陰極，是與電流流動(dòng)有關(guān)的腐蝕。
生物化學(xué)腐蝕：由細(xì)菌生命活動(dòng)而引起或加速金屬破壞的一種腐蝕。電化學(xué)腐蝕的危害最大，發(fā)生頻率最高，往往使鋼管表面出現(xiàn)凹穴，甚至穿孔。
1、管道腐蝕的類型
（1）內(nèi)壁腐蝕
天然氣管道內(nèi)壁腐蝕的主要因素為天然氣中含有的一定量水，它在管道內(nèi)壁生成一層親水膜，形成了類似原電池腐蝕的條件，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕;還有就是天然氣中含有硫化氫、二氧化碳、氧、硫化物或其他腐蝕性化合物，它們直接和金屬起作用，引起化學(xué)腐蝕。
?。?）外壁腐蝕
外壁腐蝕可以在架空或埋地鋼管上發(fā)生，架空管通常以涂層實(shí)現(xiàn)防腐，而埋地鋼管的化學(xué)腐蝕是全面腐蝕，在化學(xué)腐蝕的作用下，管壁厚度的減薄是均勻的，因此從鋼管受到穿孔破壞的角度看，化學(xué)腐蝕的危害性相對(duì)較小。埋地鋼管外壁腐蝕的原因較復(fù)雜，主要為電化學(xué)腐蝕。
2、腐蝕機(jī)理
腐蝕是金屬和周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而導(dǎo)致的無(wú)謂消耗或破壞。金屬被腐蝕是由于電極電位的不同，金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，電極電位較低的部位容易失去電子，形成陽(yáng)極;電極電位較高的部位得到電子，成為陰極。存在O2和H2O的情況下，F(xiàn)e(OH)2生成水合氧化鐵(鐵銹)，它是一種疏松物質(zhì)，浮在鋼鐵表面，無(wú)保護(hù)作用，金屬的陽(yáng)極化反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)行。
二、管道腐蝕的影響因素
石油天然氣管道的腐蝕發(fā)生在管道內(nèi)部、外部及接頭部位。油氣管道主要采用埋地、管溝和架空敷設(shè)。后兩者主要用于站場(chǎng)內(nèi)管道敷設(shè)，絕大部分油氣管道采用的是埋地敷設(shè)方式，對(duì)此部分管道的防護(hù)是非常重要的。
1、外界條件影響
外界條件應(yīng)包括周圍介質(zhì)的特性及溫度等:
(1)管道周圍介質(zhì)的腐蝕性影響。介質(zhì)的腐蝕性強(qiáng)弱與土壤的性質(zhì)及微生物密切相關(guān)，長(zhǎng)輸管道涉及的土壤性質(zhì)比較復(fù)雜，準(zhǔn)確評(píng)定其腐蝕性非常困難。
(2)溫度的影響包括環(huán)境溫度和管道運(yùn)行期間產(chǎn)生的溫度。溫度的升高，腐蝕的速度會(huì)大大加快。溫度的高低與管路敷設(shè)深度有直接的關(guān)系，同時(shí)更受地域差別的影響。
2、防腐失效的影響
防腐層失效是地下管道腐蝕的主要原因。腐蝕的原因是防腐層的完整性遭到破壞，主要由于防腐層與管道剝離或防腐層破裂、穿孔和變形。
(1)防腐層剝離，即防腐層與管道表面脫離形成空間。如果剝離的防腐層沒(méi)有破口，空間沒(méi)有進(jìn)水，一般不產(chǎn)生腐蝕。若有破口，腐蝕性介質(zhì)進(jìn)入，就可能出現(xiàn)保護(hù)電流不能達(dá)到的區(qū)域，形成陰極保護(hù)屏蔽現(xiàn)象。
(2)防腐層破裂、穿孔、變形，可直接破壞防腐層，腐蝕介質(zhì)從破口進(jìn)入防腐層，還能進(jìn)一步促成防腐層剝離，在一定條件下產(chǎn)生陰極屏蔽，破裂嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致管道腐蝕。破裂的主要原因?yàn)橥寥缿?yīng)力、外力和材料老化。穿孔多由施工時(shí)的外力造成。
三、管道的防護(hù)措施
有效的腐蝕控制與防護(hù)成為輸氣管道安全系統(tǒng)工程的重要組成部分，選擇適用的腐蝕防護(hù)方式是管道防腐的重大課題。實(shí)踐表明:輸氣管道一般采用防腐絕緣層與陰極保護(hù)結(jié)合的措施，構(gòu)成經(jīng)濟(jì)而可靠的防腐系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。
1、防腐涂層的選擇
防腐涂層將管體金屬基體與土壤環(huán)境隔離，避免輸氣管道與土壤環(huán)境直接接觸，是輸氣管道防腐的第一道防線，發(fā)揮著物理阻隔作用，同時(shí)涂層為陰極保護(hù)提供了電絕緣條件。需要具備性能有:
(1)有良好的附著力。具有優(yōu)異的鐵基體附著力，特別要求濕膜附著力良好。
(2)有良好的抵抗介質(zhì)滲透性。成膜后，涂層具有盡可能低的水和氧及其他腐蝕因子的滲透性，起到密封、隔絕、屏障的作用。
(3)有良好的耐蝕性，包括耐受大氣、水、酸、堿、鹽、其他溶劑等介質(zhì)的腐蝕。
(4)具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能，能夠抵御管線在土壤中的蠕動(dòng)，隨鋼管熱脹冷縮、移動(dòng)而不剝離。
2、陰極保護(hù)
根據(jù)提供極化電流的方法不同，陰極保護(hù)可以分為犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)兩種。
（1）犧牲陽(yáng)極法
犧牲陽(yáng)極法是用一種腐蝕電位比被保護(hù)金屬腐蝕電位更負(fù)的金屬或合金與被保護(hù)體組成電偶電池，依靠負(fù)電性金屬不斷腐蝕溶解產(chǎn)生的電流供被保護(hù)金屬陰極極化而構(gòu)成保護(hù)的方法，由于低電位金屬所在電偶電池中作為陽(yáng)極，偶接后其自身腐蝕速度增加，故被稱作“犧牲陽(yáng)極”。
?。?）外加電流陰極保護(hù)
外加電流陰極保護(hù)是利用外部直流電源直接向被保護(hù)金屬通以陰極電流，使之陰極極化，實(shí)現(xiàn)被保護(hù)體進(jìn)入免蝕區(qū)而受到保護(hù)的方法，由輔助陽(yáng)極、參比電極、直流電源和相關(guān)的連接電纜組成。
3、環(huán)氧煤玻璃絲布防腐蝕施工質(zhì)量控制鋼管在涂覆前，必須進(jìn)行表面處理，除去油污、泥土、原涂層等雜物，除銹標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)達(dá)到Sa2級(jí)以上。表面不得有焊瘤、棱角、毛刺等缺陷。涂刷底漆鋼管表面處理合格后，應(yīng)盡快涂環(huán)氧煤瀝青底漆，刮膩?zhàn)訉?duì)高于鋼管表面2mm的焊縫兩側(cè)及其他不平整處，應(yīng)先打膩?zhàn)有纬善交^(guò)渡面。膩?zhàn)佑森h(huán)氧煤涂料和滑石粉調(diào)成，在底漆表干后進(jìn)行刮抹，避免纏玻璃布時(shí)形成空鼓。
4、瀝青玻璃絲布施工質(zhì)量控制為確保防腐層質(zhì)量，要求基底處理達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為準(zhǔn)。熬制瀝青熬制開(kāi)始時(shí)應(yīng)緩慢加溫，熬制溫度宜控制在23℃左右，熬制中應(yīng)經(jīng)常攪拌，并清除熔化瀝青表面上的飄浮物，每鍋瀝青的熬制時(shí)間宜控制在4～5小時(shí)左右，每口鍋熬制5～7鍋后，應(yīng)進(jìn)行一次清鍋，將沉渣及結(jié)焦清除干凈。底漆用的瀝青應(yīng)與面漆用的瀝青標(biāo)號(hào)相同,底漆表干后，方可澆涂瀝青和纏繞玻璃絲布。瀝青澆涂溫度以200～220℃為宜。澆涂瀝青后，應(yīng)立即纏繞玻璃布，纏繞方法同環(huán)氧煤玻璃絲布防腐層，鋼管兩端各防腐層應(yīng)做成階形接茬。待瀝青層冷卻到100℃以下時(shí)方可包扎聚氯乙烯工業(yè)膜外保護(hù)層。外包聚氯乙烯工業(yè)膜應(yīng)緊密適宜，無(wú)皺褶、脫殼等現(xiàn)象。
四、結(jié)語(yǔ)
管道防腐蝕技術(shù)是保證管道運(yùn)輸正常進(jìn)行的重要措施。因此，必須加強(qiáng)用于外防腐涂層和內(nèi)涂層的新材料開(kāi)發(fā)，以及新設(shè)備、新技術(shù)的研究，以滿足天然氣管道建設(shè)的要求。及時(shí)總結(jié)管道防腐技術(shù)的應(yīng)用狀況，對(duì)于掌握國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用有著重要的意義。
