簡(jiǎn)議城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)

劉亮

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)也提出了比以往更高的要求，尤其是城市保護(hù)方面，人們希望獲取到高效性、清潔性的能源，燃?xì)馐浅鞘兄惺褂米顬閺V泛的一種能源，對(duì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，并采取科學(xué)的防腐措施是一項(xiàng)關(guān)于國(guó)計(jì)民生的大事，同時(shí)，科學(xué)的設(shè)計(jì)與防腐措施也可以有效提升城市能源的利用率，改善城市環(huán)境。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?；設(shè)計(jì)；防腐問(wèn)題；處理

1.城市燃?xì)夤艿赖奶攸c(diǎn)

與長(zhǎng)輸燃?xì)夤艿老啾?，城市燃?xì)夤芫W(wǎng)具有自己的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為：城市燃?xì)夤艿罏樘烊粴夤艿赖慕K端，壓力低，徑厚比大，容易變形；城市燃?xì)夤艿揽v橫交錯(cuò)，由于用戶的需要，接頭和閥門(mén)較多，容易在這些地方出現(xiàn)泄漏事故；城市燃?xì)夤艿酪话銥槁竦毓芫€，但由于安裝方便往往埋地淺，有些就在城市主干道的附近，受地表車(chē)輛載荷、建筑物沉陷的影響大。隨著城市居民生活水平的不斷提高，越來(lái)越多的家庭開(kāi)始注重居室的美觀與實(shí)用性，不僅要求戶型設(shè)計(jì)人性化，也要求配套設(shè)施簡(jiǎn)潔集中，易于裝修。這就要求燃?xì)庠O(shè)計(jì)人員在進(jìn)行室內(nèi)燃?xì)庠O(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮居民的裝修需求和安全需求。

2.做好燃?xì)夤艿栏g設(shè)計(jì)控制的必要性

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展，地下管道的種類(lèi)與數(shù)量也在不斷的增多。許多埋在地下的管道由于長(zhǎng)時(shí)期都受到外部土壤與內(nèi)部介質(zhì)的作用，都出現(xiàn)了或多或少的腐蝕現(xiàn)象，給我國(guó)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于燃?xì)夤艿赖母g，還會(huì)導(dǎo)致這些管道需要進(jìn)行非計(jì)劃性的更換、檢修，甚至停產(chǎn)，給國(guó)家和企業(yè)都帶來(lái)了直接或者間接的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)城市燃?xì)夤艿酪驗(yàn)楦g穿孔而出現(xiàn)了漏氣現(xiàn)象時(shí)，不僅會(huì)污染環(huán)境，更嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起爆炸和火災(zāi)，會(huì)給我國(guó)的人民帶來(lái)生命和財(cái)產(chǎn)的損失。所以，燃?xì)夤艿浪斐傻母g危害，并不僅僅是指經(jīng)濟(jì)上的損失，這是一個(gè)非常嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該高度重視，并做好有效的控制措施。

3.城市燃?xì)夤艿赖母g類(lèi)型

如果按照腐蝕部位來(lái)劃分腐蝕類(lèi)型，主要包括內(nèi)壁腐蝕與外壁腐蝕兩種類(lèi)型。

3.1內(nèi)壁腐蝕

燃?xì)夤艿纼?nèi)部的介質(zhì)也就是煤氣，而煤氣中除了可燃成分外，還存在有很多不可燃成分，如H2S，CO2，氧硫化合物及水蒸氣等其他腐蝕性化合物。由此可見(jiàn)，由于這些化合物的存在，使得煤氣管道的內(nèi)壁受到腐蝕。H2S，CO2及氧硫化合物溶于水膜中與內(nèi)壁金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成酸腐蝕，從而導(dǎo)致煤氣管道內(nèi)壁遭受腐蝕。

3.2外壁腐蝕

（1）埋地鋼管的土壤腐蝕。

埋地鋼管的外壁腐蝕主要是土壤腐蝕。土壤腐蝕基本上屬于電化學(xué)腐蝕。因?yàn)橥寥篮兴帧⑸倭康乃?、堿或其他鹽類(lèi)，土壤是一種復(fù)雜的電解質(zhì)，而且土壤中各處電解質(zhì)組分常常差異較大。鋼管本身不均勻，或由于含有雜質(zhì)等原因，在管道上各部分之間，常具有不同的電極電位，因此在地下金屬管道與土壤之間可能構(gòu)成各種類(lèi)型的腐蝕電池。由于存在電位差而產(chǎn)生電流，從而在陽(yáng)極產(chǎn)生腐蝕，使鋼管表面出現(xiàn)凹穴，以致穿孔，而陰極則保持完好。如果兩點(diǎn)間沒(méi)有電位差存在，也就沒(méi)有陰陽(yáng)極的產(chǎn)生，就不可能產(chǎn)生腐蝕，這樣就有必要了解電位差原因和其影響因素了。

（2）影響腐蝕過(guò)程的因素。

a.鋼管本身質(zhì)地的不均勻性。由于鋼管自身的缺陷，如晶格的缺陷及含有雜質(zhì)，金屬受冷熱加工而變形，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，特別是鋼管表面粗糙度不同而形成鋼管本身的不均勻性，使一部分金屬在土壤中容易電離，帶正電的鐵離子離開(kāi)鋼管進(jìn)入土壤，在這部分管道上電子越來(lái)越過(guò)剩，另一部分管道上的鐵離子不易電離，這樣一來(lái)就產(chǎn)生了電位差，從而產(chǎn)生腐蝕。

b.土壤物理化學(xué)性質(zhì)的不均勻性漫流的電流。由于土壤透氣性、含水量和含鹽量等的不均勻性，使埋地鋼管本身質(zhì)地均勻也會(huì)產(chǎn)生電位差而形成濃差腐蝕電池，從而產(chǎn)生腐蝕。土壤的透氣性取決于土壤的結(jié)構(gòu)、孔隙、含水量等因素。透氣性差的地方所埋鋼管會(huì)成為陽(yáng)極，容易受到腐蝕。干燥土壤對(duì)金屬的腐蝕作用比潮濕土壤小。一般情況下，腐蝕性隨土壤濕度增加而增加，濕度大的地方，常常成為陽(yáng)極而被腐蝕。

土壤的含鹽量主要是指溶于水中的鹽，一般說(shuō)來(lái)，含鹽量越高，腐蝕程度也就越嚴(yán)重。

c.雜散電流的腐蝕。即大地中雜散電流的腐蝕，是指這些外界電流作用在鋼管上引起的腐蝕。由于外界各種電氣設(shè)備的漏電與接地，在土壤中形成雜散電流，其中對(duì)鋼管危害最大的是直流電。

d.細(xì)菌作用引起的腐蝕。在缺氧土壤中存在厭氧的硫酸鹽還原菌，它能將可溶的硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫化氫，使土壤中氫離子的濃度增加，加速了埋地鋼管的腐蝕過(guò)程。

4.城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計(jì)措施

4.1燃?xì)夤艿纼?nèi)壁防腐設(shè)計(jì)研究

想要從根本上去解決燃?xì)夤艿赖膬?nèi)壁腐蝕問(wèn)題，就需要對(duì)輸送的燃?xì)膺M(jìn)行凈化處理。因?yàn)槿細(xì)庵泻幸恍└g性的物質(zhì)，這些腐蝕性的物質(zhì)與管道壁接觸以后，會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，最后導(dǎo)致管壁被腐蝕，所以必須按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)燃?xì)夤艿赖氖褂脡勖Ａ硗?，燃?xì)夤艿涝谶M(jìn)行防腐設(shè)計(jì)時(shí)，可以在管道的內(nèi)涂上適量的環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)避免燃?xì)夤艿纼?nèi)壁的腐蝕。

4.2燃?xì)夤艿劳獗诜栏O(shè)計(jì)方法

（1）防腐隔絕絕緣法，這種方法在城區(qū)沿線和小區(qū)中的使用比較多，就是用諸如石油瀝青，玻璃布等物質(zhì)把管道的外壁與土壤分開(kāi)，避免土壤的腐蝕。同時(shí)，這些材料的使用也避免了電化學(xué)腐蝕的出現(xiàn)。目前主要的防腐涂層有：液態(tài)聚氨酯防腐涂料（PU），無(wú)機(jī)非金屬防腐層，納米改性材料涂層等。其中PU已經(jīng)成為目前國(guó)際上管道外防腐層修復(fù)的主要材料，其他兩種材料都有需要攻克的難題，但是都具有巨大的發(fā)展前景。防腐涂層都應(yīng)具備的特點(diǎn)有：一，有很好的電絕緣性。二，有一定的耐陰極剝離強(qiáng)度。三，有很好的機(jī)械強(qiáng)度。四，有很好的穩(wěn)定性。五，涂層的破損要容易修補(bǔ)。

國(guó)外也已經(jīng)有先進(jìn)的技術(shù)可以借鑒，它們是一類(lèi)以熔融環(huán)氧粉末涂料為基礎(chǔ)，再涂上一層性能很好的防腐層組成的復(fù)合覆蓋層。近年來(lái)，我國(guó)的管道涂敷前表面預(yù)處理工藝改進(jìn)，利用高溫素?zé)?，既徹底除銹，有提高表面粗糙度，提高涂層的粘結(jié)力，可以有效的防止剝裂。

2、采用電化學(xué)保護(hù)法

電化學(xué)保護(hù)是指利用外部電流使金屬腐蝕電位發(fā)生改變以降低其腐蝕率的防腐蝕技術(shù)。由于金屬在自然環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的腐蝕破壞大部分為電化學(xué)腐蝕造成，因此，電保護(hù)法在腐蝕控制工程中占有重要地位。電保護(hù)法分為陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)。陰極保護(hù)是通過(guò)外加足夠的陰極電流，使金屬表面陰極極化，成為電化學(xué)電池中電位均一的陰極，從而防止其表面腐蝕的方法；陽(yáng)極保護(hù)是在金屬表面通以適度的陽(yáng)極電流，使金屬表面陽(yáng)極極化，進(jìn)入鈍化狀態(tài)，從而防止金屬表面腐蝕的方法。陰極保護(hù)適用于土壤、淡水、海水等介質(zhì)，有強(qiáng)制電流、犧牲陽(yáng)極、排流保護(hù)之分。排流保護(hù)法又分為極性排流和強(qiáng)制排流兩種。陽(yáng)極保護(hù)適用于酸類(lèi)、鹽類(lèi)等強(qiáng)腐蝕性環(huán)境下的腐蝕保護(hù)。相比起來(lái)，陽(yáng)極保護(hù)的投資較高，下面只對(duì)幾種陰極保護(hù)法進(jìn)行分析比較。電化學(xué)保護(hù)法一般與絕緣層相結(jié)合，聯(lián)合保護(hù)可以使兩種防腐蝕手段相互補(bǔ)充，使防腐蝕工程成本降低，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。

（3）排流保護(hù)法

就是用導(dǎo)線引流的方式利用土壤下的雜散電流來(lái)保護(hù)管道，使管道不能直接接觸土壤而發(fā)生腐蝕。

5.結(jié)語(yǔ)

就目前來(lái)看，管道腐蝕問(wèn)題已經(jīng)成為燃?xì)獍l(fā)展的重要因素。我國(guó)每年因燃?xì)夤艿栏g問(wèn)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(duì)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(wèn)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(duì)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)：

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