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    長輸管線防腐技術
    發(fā)布日期:2020-02-11

    1、長輸管線外加涂層技術
      埋地管道的涂層保護是為了防止與外界的土壤接觸,避免發(fā)生化學腐蝕及電化學腐蝕,從而達到的作用。目前,涂層的材料主要有以下幾種:
     ?、侪h(huán)氧煤瀝青層
      石油瀝青涂層在我國60年代開始大量使用,自1958年起,埋地管道就開始采用三遍石油瀝青兩遍玻璃纖維布絕緣涂層,一直到現(xiàn)在仍在廣泛使用。目前主要是城市水管線及給排水管線的地下仍然在使用石油瀝青加玻璃纖維布的絕緣涂層。為了石油瀝青涂層的粘結力、減少環(huán)境污染,在瀝青中加入環(huán)氧樹脂就制成了環(huán)氧瀝青涂料。該涂料與玻璃纖維布共同形成的環(huán)氧煤瀝青涂層能夠很好地滿足燃氣管線的需求,目前國內(nèi)的地下工藝管線及城市供水管線仍舊在使用三遍環(huán)氧瀝青涂料兩遍玻璃絲纖維布或五遍環(huán)氧瀝青涂料三遍玻璃纖維布的加強級施工工藝。該工藝的優(yōu)點在于補口補傷比較容易,現(xiàn)場施工比較簡便,但較大的弱點是機械強度低,在運輸、吊裝以及施工過程中,層容易受到破壞、損傷,如果沒有認真及時的進行補口補傷,埋地后會留下大的隱患,終反映出的是所需陰保護電流密度大,陰保護站的保護半徑小。同時在管道旁的生長的植物根能長入到層中,也會對層造成破壞。
     ?、诃h(huán)氧粉末層
      環(huán)氧粉末是新型的熱固涂料。其涂層很薄,厚度不超過200微米,但物理化學性能優(yōu)異。且對陰保護電流無屏蔽,從而成為西方歐洲長輸管線的主要涂層,其涂層與鋼管具有良好的附著力、并且耐各種酸堿鹽的浸蝕、性能良好、使用溫度范圍廣泛。目前在中國西部地區(qū)施工的長輸管線外涂層己大量的使用環(huán)氧粉末作為涂料,并且是不銹鋼彎頭管道了良好的作用。
      ③聚乙烯膠帶層
      膠帶是由聚乙烯單面涂敷膠粘劑而成,施工時直接纏繞在鋼管表面。其突出特點是施工簡便,涂層較薄、強度低。工廠預制的聚乙烯層膠帶質量均勻、但在運輸過程中往往會發(fā)生較多破損、現(xiàn)場纏繞的膠帶則張力不均在所難免、使搭接部分粘結不牢,導致水分滲入。膠帶外層適用于地下水位較低且土質較好的環(huán)境。目前氣管道中彎頭現(xiàn)場預制的多數(shù)采用聚乙烯膠帶進行纏繞來達到的目的。
     ?、軘D壓聚乙烯層
      擠壓聚乙烯層(3PE)是歐洲為代表的一些主要的埋地鋼質外層涂層,由于3PE具有單層環(huán)氧粉末涂層和2層PE的絕大部分優(yōu)點外,也克服它們的絕大部分不足,其性能優(yōu)異,我國國內(nèi)目前的氣長輸管道、氣輸氣管網(wǎng)都己實現(xiàn)工廠化的3PE施工。
      2、陰保護技術
      由于長輸管線的被腐蝕的原因主要為電化學腐蝕,用電火花檢漏儀檢查時,若有打火花現(xiàn)象,表明該處絕緣不佳,有漏電現(xiàn)象。而長輸管道下溝后進行電火花檢測,但管道回填過程中不可避免的造成結構的輕微破損,這些破損往往是無法預見的,并且是不能進行補口處理的,日后將在此處發(fā)生化學腐蝕和電化學腐蝕,影響長輸管線的使用壽命。因此目前國內(nèi)長輸管線中增加陰保護系統(tǒng)。陰保護技術就是通過向被保護的鋼質管道通以足夠負的直流電流,使管道表面產(chǎn)生陰化,減小或造成鋼質管道土壤腐蝕的各種原電池的電電位差,使腐蝕電流趨于零,進而達到阻止管道腐蝕的目的。以下兩種辦法可以實現(xiàn)這個目的:
     ?、贍奚栮幈Wo。犧牲陽陰保護是將電位負的金屬與被保護金屬連接,并處于同一電解質中,使該金屬上的電子轉移到被保護金屬上去,使整個被保護金屬處于一個較負的或相同的電位下。作為犧牲陽材料,能滿足以下要求:要有足夠負的穩(wěn)定電位;自腐蝕速率小且腐蝕均勻,要有高而穩(wěn)定的電流效率;電化學當量高,即單位重量產(chǎn)生的電流量大;工作中陽化要小,溶解均勻,產(chǎn)物易脫落;腐蝕產(chǎn)物不污染環(huán)境,無公害;材料來源廣,加工容易,廉。常用的犧牲陽的品種有鎂陽、鋅陽和鋁陽這三類,或者這三種材料組成的合金陽,如Mg-Mn陽、Mg-Al-Zn-Mn陽、Zn-Al-Cd陽、Al-Zn-Sn陽、Al-Zn-In陽、復合式陽等犧牲陽。犧牲陽的主要具有以下優(yōu)勢:適用范圍廣,尤其是中短距離和復雜的管網(wǎng);陽輸出電流小,發(fā)生陰剝離的可能性?。浑S不銹鋼管件管道安裝一起施工時,工程量較小、施工方便;運行期間,維護工作簡單。其缺點在于陽輸出電流從理論上不能實現(xiàn)調(diào)節(jié),可控性較小。因此,此方法廣泛應用于保護小型的城市管網(wǎng)、長輸管線,如城市管網(wǎng)、小型儲罐等,特別適用于氣管道及比較短的輸油管道。
     ?、谕饧与娏麝幈Wo。外加電流陰保護是通過外加直流電源以及輔助陽,迫使電流流向被保護金屬,使被保護金屬結構產(chǎn)生陰化使管/地電位低于周圍環(huán)境。對輔助陽的基本要求有以下幾方面:導電性能要好;排流量大;,消耗量較小,壽命長;具有的機械強度、、震動;容易加工、便于安裝;材料易得、價格便宜低廉。根據(jù)陽的溶解性能,輔助陽可分為:可溶性陽(如鋼、鋁)、微溶性陽(如高硅鑄鐵、石墨)、不溶性陽(如鉑、鍍鉑、金屬氧化物)三大類,目前陜北地區(qū)的長輸管線應用很廣的是高硅鑄鐵輔助陽,因其廉、消耗量小,使用壽命長等優(yōu)點。直流電源是強制電流的動力源,它的基本要求是穩(wěn)定,能長期連續(xù)運行,適應各種環(huán)境條件。常用的直流電源有:整流器、恒電位儀、恒電流儀、熱電發(fā)生器(TEG)、密閉循環(huán)蒸汽發(fā)電機(CCVT)、太陽能電池、風力發(fā)電機、大容量蓄電池等,目前的直流電源已經(jīng)簡化到恒電位儀與控制臺一體化的程度了。該方法的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面:可用于長輸管線和區(qū)域性管網(wǎng)的保護;輸出電流大且可以進行調(diào)節(jié),一次性投資相對較?。话惭b工程量較小,對舊管道可以進行補加陰保護;容易實現(xiàn)遠程自動化監(jiān)控;不過在運行期間需要人員進行維護管理。因此,外加電流陰保護適合于較長距離、大口徑的氣管道、輸油管道,并且不受管道沿線地形限制。