林燕飞
山东万豪华宇工程设计有限公司 山东济南 250000
摘要:天然气作为一种清洁能源广受人们的喜爱。由于我国地域广袤,天然气的储存极不均匀,应该就需要使用长输燃气管道把丰富区域的天然气向其他区域运输。为了更加安全稳定的运输效果,这就要求我们必须做好防腐蚀工作。
关键词:长输燃气;管道防腐;控制技术
引言
管道对天然气的运输至关重要,由于管道大多是金属材料构件,长时间在地下埋设,腐蚀问题很容易出现,因此会降低管线的强度,影响到管道的完整性,无法保障其运转的安全性。因此我们要想全面提升长输燃气管道的安全性,势必要做好其防腐措施,借此还能实现长输管道使用年限。
一、天然气长输管道腐蚀的原因分析
(一)大气环境
大气中含有大量的水蒸气,其在金属表面会形成水珠,继而均匀的分布于金属表面,这种水膜会和大气中其他物质混合在一起,扮演着电解质的角色,从而导致金属管道出现电化学反应,继而出现腐蚀现象。事实上大气因素导致天然气长输管道腐蚀的因素有很多,最重要的就是气候因素和污染物。要是长输燃气管道所处的环境比较干燥,那么其出现腐蚀现象的概率更低。要是管道所处环境的湿度>80%,且所处的时间比较长,则会明显提升金属管道腐蚀速度,对此我们要有清醒的认识和了解。
(二)土壤环境
由于土壤中具有很多的缝隙,其中含有气体杂质、水分等,这部分物质混合于盐类之中,此时混合水则会扮演导体的角色。再加上金属管道敷设于地下,周围土壤性质差异性较多,因此会不同程度的影响金属材料,管道结构也比较丰富。比如,制造管道材料中有一定的杂质,金属表明不平整等情况,管道内含有一定的电力,因此土壤中的金属离子在电荷的驱动下会不断深入,和管道金属离子相互作用形成电压,在金属管道表面形成氧化还原反应。金属管道和土壤之间变构成了一个回路,电子在二者之间相互流通,继而腐蚀金属管道。
(三)压力与温度
我们都知道,金属管道内有酸性物质和活性物质,压力越大这些物质的含量越多,继而提升腐蚀金属管道的速度。不仅如此,如果温度较高,也会显著提升土壤中硫化物的含量,就会大大提高天然气长输管道外壁的腐蚀速度,对管道性能来讲,酸性物质的影响程度高低不等,其反应的速度又和温度、压力等相关,要是温度超过70℃,管道和酸性物质的反应速度会更快,大大提升腐蚀管道的速度。
二、长输燃气管道的防腐控制技术探讨
(一)初期防腐措施
在建设过程中应该有未雨绸缪的意识,同时应该具有较高的工程质量意识,全面提升长输燃气管道建设的效果。目前我们经常使用涂层技术对管道的外壁、内部等进行防腐蚀施工。我们在使用喷砂法对管道进行涂层开展保护措施,能够对普通材质的管道进行更好的防腐蚀效果,同时我们在施工过程中,还应该很好的处理,做好除锈工作。施工中更应该重视所在地的环境、气候情况,科学的除去表面的氧化层,按照要求科学处理之后再进行除尘,最后才能进行喷涂施工。焊接过程中也应该加以注意,重视焊接处的处理工作,确保焊接到位,焊接角度可控等,以免有焊接裂缝存在,出现安全问题,以免发生安全事故。
(二)涂层防护技术
(1)煤焦油瓷漆技术
为了对管道进行有效的保护,我们可以在天然气长输管道的外侧均匀涂抹煤焦油瓷漆。煤焦油瓷漆的绝缘性能非常的突出,在防腐蚀能力上有优秀的表现,这种技术经过长时间的应用,展现出较强的实用价值。但是我们也应该清醒的认识到这种防腐蚀技术的不足,那就是需要具有较高的温度,一旦使用过程中温度出现不相符的情况,必然会影响到防腐的效果。不仅如此,该防腐蚀技术还存在较低的机械强度缺点,因此我们需要根据实际情况,有效使用这种防腐蚀技术。
(2)PE两层结构技术
PE层具有众多的优点,比如较高的吸水率、较强的绝缘性等,经济成本也不高,因此把这种材料应用于天然气长输管道的防腐蚀之中具有很大的优势。但是我们也应该清醒的认识到这种防腐蚀技术存在的不足,要是紫外线长时间照射或者和阳光直接接触,老化会非常严重,因此我们在管道防腐之中引入这种类型的材料,应该加以注意,不然就会对其防腐蚀能力造成很大的影响。也就意味着我们必须通盘考虑使用何种防腐蚀措施。
(3)PE三层结构技术
把PE三层技术应用于防腐蚀过程之中,可以取得显著的效果,因为环氧粉末具有较强的防腐蚀能力,因此我们应该和其相结合,以便于对管道表面很好的防护。我们在使用这种保护技术的时候,选择的电阻为100000Ωm2对保护密度有效的控制,实际运用时,其保护电流一般为30μA/m2。不仅如此,其环境适应能力非常强,即使环境非常恶劣也不会对其造成影响,因此,在天然气长输管道防腐蚀中应用的非常广泛。
(三)电化学保护技术
就是在金属设备上根据电化学原理,积极采取相应的措施,比如加入牺牲阳极或者通过相应的措施让管道成为阴极,这样可以对长输燃气管道减少腐蚀。
(1)失阳极造阴极的保护技术
这种保护技术主要是把一层更为活跃的金属材料附着在长输燃气管道外壁上,和管道金属、所附着金属材料、水蒸气等电解质形成原型电池。由于附着的材料比管道的材料更为活跃,因此其就会被优先腐蚀,更好的对长输燃气管道进行保护。在对这种防腐蚀技术加以应用的过程中,我们必须充分考虑长输燃气管道所处的环境、气候、长度、厚度等,然后科学界定如何更好的放置更为活跃的金属材料点,借此才能更好的发挥防护效果。国内一般使用的为强制电流,借助阳极牺牲辅助保护阴极的方式对大口径燃气传输管道进行保护。该保护措施的防腐蚀性能非常强,还能实现较长的保护距离,比如可以通过两个阴极对110km的距离进行保护,而且具有较强的保护效果。
(2)外加电源的阴极保护技术
这种技术在长输燃气管道防腐蚀方面应用的不多,除非其所处的环境比较复杂和特殊。从理论的角度来讲,能够有一定的效果,主要是由于比较简单,效果更为明了,把外加电源放置于金属管道外壁,借此更好的对长输燃气管道的外壁进行保护。之所以没有广泛的给予应用,主要是因为燃气的安全性问题。运输的燃气本身就是易燃易爆气体,如果外加在长输燃气管道壁上的电流不能很好的控制其安全性,势必会有很大的安全隐患。因此在实际运用的时候,我们一般会对最低保护要求予以设计,特就是阴极保护电位必须超过-850mV。同时在实施该技术的时候,也需要根据所处的环境等各种因素科学确定外加电压、电流的大小。一般来讲,这种防护措施比阴极防护措施要略低,使用的范围受限。
(3)排流防护技术
事实上高压线、电气化铁路等等都会有杂散电流生成,对管道电流的正常保护造成影响,因此我们必须及时的进行排流防护。排流保护技术事实上应用的比较广泛,尤其是杂散电流检测装备技术。该技术在长输燃气管道防腐蚀过程中扮演着重要的角色,发挥着不可替代的作用。
结束语
综上所述,我们都知道运输天然气的方式有很多种,管道也多种多样,然而长输管道则是比较常见的方式。使用这种运输天然气的方式,运输管道的情况直接影响到天然气运输的安全可靠性,因此防腐蚀至关重要。也就意味着,防腐蚀工作和人民群众的生命安全息息相关,和企业的经济效益直接关联,所以做好长输燃气管道防腐蚀工作意义重大。
参考文献
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