城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)中的幾大問題研究

牛幼飛 王功

摘要 天然氣作為城市發(fā)展的重要燃?xì)赓Y源，其能否正常輸送直接關(guān)系著企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為了保證燃?xì)庹］斔停ＷC燃?xì)赓|(zhì)量及企業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，就應(yīng)該對管道防腐設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析。本文主要從城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題及原因、解決城市燃?xì)夤艿栏g設(shè)計(jì)問題有效措施等方面出發(fā)，對城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)中的幾大問題進(jìn)行相應(yīng)研究。

關(guān)鍵詞 城市燃?xì)夤艿?；防腐設(shè)計(jì)；問題

中圖分類號U17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0047-02

城市燃?xì)夤艿栏g問題一直是制約燃?xì)膺\(yùn)輸?shù)闹匾蛩兀湓谝欢ǔ潭壬蠒?huì)減少燃?xì)夤艿赖膲勖?，甚至影響其作用的正常發(fā)揮。為了延長輸氣管道壽命，使燃?xì)夤艿赖慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的得到有效提高。就應(yīng)該對防腐設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)措施以解決實(shí)際問題，將腐蝕問題控制在源頭。如何處理好城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，已經(jīng)成為相關(guān)部門值得探索的事情。

1 城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題及原因

在城市管道防腐設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)內(nèi)壁腐蝕問題和外壁腐蝕問題。在對燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)中出現(xiàn)內(nèi)壁問題和外壁問題分析之前，應(yīng)該先對造成燃?xì)夤艿栏g原因進(jìn)行分析。管道在對燃?xì)膺M(jìn)行輸送的時(shí)候，可能會(huì)含有硫化物、二氧化碳、氧及硫化氫等腐蝕性化合物，其一旦與金屬管道發(fā)生反應(yīng)，就會(huì)引起化學(xué)腐蝕，即便是化學(xué)腐蝕性較弱，危害性小，長期下去也會(huì)使管道表面出現(xiàn)凹穴，甚至穿孔。出現(xiàn)這種問題主要原因是電化學(xué)腐蝕。造成電化學(xué)腐蝕主要原因是其電極和電位不同。金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，電極電位會(huì)變得較容易失去電子形成陽極。如果電極電位較高的部分獲得電子，其就會(huì)形成陰極。如果有氧和氯化氫存在，其就會(huì)生成氫氧化鐵化合物。此外管道腐蝕與周圍環(huán)境、土壤及相應(yīng)防腐措施效果也有一定關(guān)系。其城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)中的內(nèi)壁問題來說，出現(xiàn)內(nèi)壁腐蝕問題的主要原因是天然氣中含有水分，其與管道金屬接觸后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)原電池，進(jìn)而腐蝕管道內(nèi)壁。再加上天然氣本身含有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，會(huì)加劇管道內(nèi)壁腐蝕速度；而對于城市燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)中的外壁腐蝕問題來說，其則是管道腐蝕最為嚴(yán)重的部分，其之所以是腐蝕最嚴(yán)重的部分。是因?yàn)槁竦毓艿赖叵颅h(huán)境比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕和細(xì)菌腐蝕。當(dāng)鋼管埋入地下后，其會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕，這種腐蝕是部分全方面性和部位行的腐蝕，其壁管腐蝕厚度及大小幾乎是一直的，并不是從簡單的管道穿孔就能看出其電化學(xué)腐蝕程度的。從中可以看出，城市燃?xì)夤艿劳獗诟g主要以電化學(xué)腐蝕為主，化學(xué)腐蝕和細(xì)菌腐蝕為輔。在對管道外壁腐蝕設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該著重對電化學(xué)腐蝕進(jìn)行分析。

2 解決城市燃?xì)夤艿栏g設(shè)計(jì)問題有效措施

2.1 解決城市燃?xì)夤艿栏g設(shè)計(jì)中內(nèi)壁防腐問題措施

為了更好解決燃?xì)夤艿栏g設(shè)計(jì)中內(nèi)壁腐蝕問題，就應(yīng)該先對輸送的天然氣進(jìn)行凈化，以保證燃?xì)赓|(zhì)量。畢竟天然氣本身具有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，與管道接觸后會(huì)加快其反應(yīng)速度。因此，在天然氣管道腐蝕設(shè)計(jì)過程中，必須嚴(yán)格按照國家制定標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)。只有這樣才能保證燃?xì)夤艿啦槐桓g，保證燃?xì)赓|(zhì)量，進(jìn)而延長管道壽命，保證燃?xì)夤艿勒］斔汀４送猓诠艿栏g設(shè)計(jì)中，也可以在管道內(nèi)壁涂上二道環(huán)氧樹脂，以避免燃?xì)夤艿纼?nèi)壁腐蝕。

2.2 解決城市燃?xì)夤艿栏g設(shè)計(jì)中外壁問題防腐措施

解決城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)中外壁問題的時(shí)候，可以采取防腐隔絕絕緣法、電保護(hù)法和排流保護(hù)法。防腐隔絕絕緣法就是可以采用石油瀝青、環(huán)氧煤理清及塑化瀝青及玻璃布等物質(zhì)使管道外壁與土壤完全隔絕，以避免管道和土壤直接接觸，減少電化學(xué)腐蝕發(fā)生率。這種外壁防腐蝕方法在城區(qū)沿線和小區(qū)燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)中應(yīng)用的比較多；電保護(hù)法一般有兩種，一種是電源陰極保護(hù)法，一種是犧牲陽極保護(hù)法和排流保護(hù)法。其都是以電化學(xué)方式或外加電源方式來避免管道腐蝕的。其中電源陰極保護(hù)法是通過被保護(hù)的鋼質(zhì)管道通過的直流電流，這種電流能使管道表面發(fā)生陰極極化，進(jìn)而減小或消除鋼制管道土壤腐蝕不同原電池電極電位差，將腐蝕的電流降至最低，以此來阻止或降低管道腐蝕。為了達(dá)到這一目標(biāo)，可以犧牲陽極陰極保護(hù)和電流陰極保護(hù)。犧牲陽極陰極保護(hù)就是將負(fù)數(shù)電位金屬和被保護(hù)的金屬連接，并將其放置在同一電解質(zhì)中，使負(fù)電位金屬中的電子轉(zhuǎn)移到被保護(hù)的金屬管道上，使整個(gè)被保護(hù)的金屬管道始終處于較負(fù)且相同的電位下。這種方法在小型或是處于低土壤電阻環(huán)境的金屬使用次數(shù)比較多，因其優(yōu)勢目前在天然氣管道中也普遍使用這種防腐方法。外加電流陰極保護(hù)能直接在直流電源中應(yīng)用，同時(shí)其也能輔助陽極使電流從土壤流向被保護(hù)管道金屬中，使金屬結(jié)構(gòu)電位低于周邊環(huán)境。其最大優(yōu)勢是不受管道沿線地形限制，其適合在城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)中應(yīng)用；排流保護(hù)法就是以地下雜散電流方式避免管道與土壤直接接觸而發(fā)生腐蝕措施。其主要原理是將管道排流導(dǎo)線的排電流和電氣化鐵路鋼軌和變電站的陰極相同，在管道的雜散電流不經(jīng)過土壤前提下，其能導(dǎo)線引流的方式來防止管道腐蝕。

3結(jié)論

就目前來看，管道腐蝕問題已經(jīng)成為燃?xì)獍l(fā)展的重要因素。我國每年因燃?xì)夤艿栏g問題而造成的經(jīng)濟(jì)損失較大。尤其是城市化不斷的發(fā)展，城市發(fā)展對燃?xì)赓Y源的需求量日益增加，使得管道工程建造量也不斷的增加，這就在一定程度上加大了燃?xì)夤艿栏g問題。在這種情況下，就應(yīng)該從管道建設(shè)的實(shí)際出發(fā)，對管道腐蝕設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，以便更好的保證城市燃?xì)夤艿肋\(yùn)輸，為燃?xì)馄髽I(yè)和社會(huì)發(fā)展創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]楊永.城市埋地燃?xì)夤艿栏g防護(hù)綜合評價(jià)系統(tǒng)研究[D].北京化工大學(xué)，2004.

[2]何娜.基于風(fēng)險(xiǎn)的長輸管道腐蝕缺陷的檢測及維修規(guī)劃[D].蘭州理工大學(xué)，2010.

[3]韓文禮，林竹.埋地管道防腐蝕技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].焊管，2008(3).

[4]楊萍，蘇昔果，孟田軍.城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)[J].煤氣與熱力，2007(1).

[5]李鄉(xiāng)香，王月亭，章彥飛.張家口市煤氣管網(wǎng)防腐調(diào)研[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2006(2).