市政燃气管道施工中防腐问题的探讨
来源：SCI期刊网 分类：建筑论文 时间：2022-02-18 09:43 热度：
【摘 要 】 针对深圳市紧靠大海、土壤潮湿、含盐量高对地下燃气管所带来的腐蚀问题采用了外防腐绝缘层的 PE夹克管管材与阴极保护相结合的办法使地下钢管燃气工程有效地抑制管道在土壤中的化学腐蚀。
【关键词 】 地下燃气管; PE管材; 阴极保护
1 PE夹克管的优点
前几年采用的地下燃气管道外缠胶带防腐由于施工原因及防腐胶带自身原因都会给防腐处理带来一定的难度。有的施工人员责任心不强除锈不彻底致使底漆与管道粘结力达不到要求有的缠绕不能达到要求厚度。同时防腐胶带自身亦存在缺陷有的型号外带过硬附着力不好有的宽度型号少导致宽胶带缠小管径的钢管很难操作起皱、起鼓现象普遍。这样严重影响了防腐效果。但是采用 PE夹克管就能克服这些缺点。PE夹克管采用的是一种机械除锈、防腐处理的钢管首先机械除锈克服了施工现场人工除锈所无法达到的除锈精度要求同时也避免了施工人员责任心不强带来一些问题。再者通过机械的胶带防腐也避免了起皱、起鼓等人工施工中经常出现的技术通病。
2 PE夹克管施工中的注意事项
(1) PE夹克管俗称包覆管它是在钢管的表面包了三层聚乙烯防腐层管道聚乙烯防腐层在搬运过程及施工存放中易损坏因此在管道下沟之前一定要先仔细检查发现有损伤处要进行补口处理补口材料采用牛油胶布和 PVC外带防止管道在运行后形成点腐蚀。
(2) 为了便于焊接PE夹克管两端未用聚乙烯防腐层防腐焊接完后管与管之间的对接焊缝处应采用聚乙烯热收缩套进行防腐。焊接前先把管道除锈见金属光泽并把热收缩套套到管子上防腐前先应将管子搭接段的原防腐层进行打毛搭接宽度不得小于 150mm。
(3) 三层 PE夹克管不得煨弯管件如弯头、大小头、三通等应采用整体预制防腐的机制管件。管件与管子焊接处采用牛油胶布和 PVC外带进行防腐。
3 地下金属管道腐蚀分析及阴极保护原理
金属腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀等类型。对于埋地的金属电化学腐蚀是最常见的、最普遍、最严重的。将两种不同金属置于电解溶液中并在其间用导线连接即构成了腐蚀原电池。由于两种金属在溶液中彼此的电极电位的不同因而在它们之间存在着一定的电位差电极电位较负的金属容易被氧化成金属离子而进入溶液中电流则通过导线流向另一端金属并在其表面释放电子使溶液中的 H+离子还原如果电解质中存在可以使金属氧化的物质那么电极电位较低的金属就会遭到腐蚀金属在土壤里的腐蚀主要是由腐蚀原电池所引起的。
虽然 PE夹克管在其外防腐层上做了很好的处理但是在实际工程中不可能做到绝对可靠。因为防腐涂层不可能完全隔绝土壤中氯离子等的穿透;管道敷设施工时防腐层局部损伤、现场补口防腐缺陷等很难完全避免;管道投运后受到应力变化、土壤中各种霉菌、真菌、水份的作用、夏冬季温度变化影响导致外防腐涂层局部老化、开裂甚至剥离等现象都会使管道外表面发生电化学腐蚀。据深圳市燃气集团公司管道维护部门多年的观测发现 前些年施工的地下燃气管道有很多因腐蚀而穿孔。对于地下燃气管道电化学腐蚀是最常见的、最普遍、最严重的腐蚀。由于金属本身电化学的不均匀性或由于外界环境的不均匀性都会构成微观或宏观腐蚀电池所谓阴极法是通过向原来腐蚀原电池中外加电流的作用使电极电位发生变化抑制原来腐蚀电池的作用。阴极保护法可分牺牲阳极法和强制电流保护法强制电流阴极保护法除了对被保护的管道保护外对其它邻近的金属管道或金属构筑物都起着破坏作用而运行费高不易采用。牺牲阳极法是最早应用的电化学保护法它简单易行 不需要电源设备、装置输出电流较小不会产生大量的杂散电流而引起附近地下金属管道和构筑物的腐蚀负电位不会过大不会造成保护层粘结力的破坏。另外运行管理上较容易。因此在国际、国内牺牲阳极法已得到普遍的应用同时 它还是抗干扰腐蚀的一种手段可用来排流、防雷及防静电接地。
4 埋设牺牲阳极施工中应注意的几点问题
(1) 施工前应对管道沿线土壤腐蚀情况及地貌进行全面调查阳极材料埋设点 (位置 ) 应避开交流电干扰严重的地方以防极性逆转;同时应避开陡坡或堡坎处尽量选在平坦地区。
(2) 牺牲阳极与管道之间不允许有金属构筑物。
(3) 施工过程中应严格检查燃气管与其他管道、已做牺牲阳极保护的管道与未做牺牲阳极保护的管道之间的绝缘确保不出现电接触。
(4) 牺牲阳极与管道的接点处应在管端裸管处以免破坏 PE夹克管防腐层的整体性同时用溶剂清洗干净管道焊点直至露出金属光泽。
(5) 阳极连接电缆与管道用铝热焊接后连接点要采用与阳极一起配套提供的环氧液体涂料进行防腐同时连接点周围的管道要采用牛油胶布和PVC外带防腐。
(6) 施工完后要向阳极坑内灌水以使填料包吸水饱和再回填土壤夯实。
5 加强管道防腐与牺牲阳极相结合
综上所述地下燃气管道防腐工作应双管齐下使管道防腐工作规范、有序的发展。加强对管道绝缘层的施工管理同时选用合理的阴极保护措施延长埋地管道的使用寿命。目前牺牲阳极所选用的阳极主要有三种即镁阳极、铝阳极及锌阳极。牺牲阳极材料的选择取决于土壤的腐蚀程度而土壤电阻率是土壤腐蚀性最重要的特征。同时能迅速而准确地进行测定因而采用土壤的电阻率来表征土壤的腐蚀能力这样就把土壤中溶液的浓度、含水量等一系列土壤的腐蚀特性用一个量概略的反映出来据测定蛇口工业八路与其他道路交叉点埋管深处土壤电阻率分为 50∙24Ω· M、47∙1Ω·M、49∙96Ω·M故选用了镁阳极(镁阳极适用于土壤电阻率 15～100Ω·M)。
镁的表面不易极化腐蚀产物疏松易脱落镁合金牺牲阳极的电化学性能如表 1：
依据管道直径土壤电阻率及绝缘防腐涂层的质量确定管道达到完全保护所需牺牲阳极的重量 每组阳极 16kg (8kg阳极二块 )考虑到牺牲阳极的有效使用年限为 20年每公里燃气管道设置 10～12组牺牲阳极。
为监控牺牲阳极的工作状况及管道的保护程度在管道上等距布置检测桩、检测头与检查片(一般测试可通过阀门井或凝水器抽水管测取数据 )牺牲阳极阴极保护法投入运行后每隔 3个月监测管道保护电位一次保护电位指检测头上测得的管道闭路电位其值均小于理论保护电位 - 0∙85V运行较为正常。燃气管道投入运行后还必须加强对阳极保护系统的维护只有这样才能保证燃气管道处于保护状态。——论文作者：王 学 萍
文章名称：市政燃气管道施工中防腐问题的探讨
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