探析城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計

杜貞愛

【摘 要】在城市建設(shè)和發(fā)展中天然氣占據(jù)著極為重要的位置，天然氣的輸送不僅和人們的生活說息息相關(guān)，也對企業(yè)運行和發(fā)展的綜合效益造成了極大的影響。為了把天然氣企業(yè)的社會經(jīng)濟(jì)效益提高并使人們的生活需求得到滿足，我們需要合理設(shè)計天然氣管道，增強(qiáng)其防腐能力，確保天然氣運輸?shù)恼Ｐ浴１疚闹饕接懥顺鞘腥細(xì)夤艿婪栏O(shè)計，以供參考。

【關(guān)鍵詞】燃?xì)夤艿?防腐設(shè)計;重要性

中圖分類號： TU996.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）02-0202-002

燃?xì)夤艿涝诟g方面的問題屬于影響我國城市燃?xì)庹＿\輸?shù)闹饕蛩?，其會?dǎo)致燃?xì)夤艿缐勖目s短，嚴(yán)重時還會讓管道無法正常使用。因此，為了能夠延長燃?xì)廨敋夤艿缐勖?，并推動我國城市燃?xì)夤艿郎鐣c經(jīng)濟(jì)效益的提升，應(yīng)增強(qiáng)研究防腐設(shè)計過程中存在問題的力度，對各類腐蝕類型予以深入的分析，并以實際問題為基礎(chǔ)來探尋解決措施，進(jìn)而將腐蝕問題扼殺在萌芽的狀態(tài)之中。所以，怎樣有效解決我國城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計當(dāng)中的問題，就成為了我國有關(guān)部門需要進(jìn)行深入研究的問題。

1 城市燃?xì)夤艿赖母g類型

城市燃?xì)夤艿涝陂L時間的使用中，在電化學(xué)的影響下，而引發(fā)的一種破壞?，F(xiàn)階段，燃?xì)夤艿赖母g現(xiàn)象多種多樣，我們立足于不同情況其劃分的方式也有所不同。針對金屬腐蝕的不同性質(zhì)，我們可以將其分為電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕。若是根據(jù)腐蝕部位展開劃分，有可以分為內(nèi)部腐蝕和外壁腐蝕兩類。

1.1 內(nèi)部腐蝕

內(nèi)壁腐蝕主要在燃?xì)獾倪\輸過程中發(fā)生，天然氣中會含有一些水分，在內(nèi)壁上促使親水膜形成，從而發(fā)生電化學(xué)腐蝕;天然氣中含有硫化氫、氧、二氧化碳等化學(xué)物質(zhì)，會腐蝕管道內(nèi)壁。當(dāng)這些物質(zhì)直接接觸管道中的金屬時，會引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生，形成化學(xué)原電池不斷腐蝕內(nèi)壁;除此之外，天然氣本身也含有腐蝕金屬內(nèi)壁的化學(xué)物質(zhì)，會促使腐蝕程度的不斷加重。

1.2 外壁腐蝕

外壁腐蝕通常出現(xiàn)在架空或埋地鋼管的過程中，其中埋地鋼管能夠氛圍均勻與局部腐蝕兩類，但一般均表現(xiàn)為局部腐蝕，其屬于腐蝕危害最為嚴(yán)重的一種類型[1]。同時，燃?xì)夤艿涝俦桓g時會產(chǎn)生化學(xué)溶解的情況，若電池被腐蝕，那么就會使得燃?xì)夤艿喇?dāng)中銹被在腐蝕的影響而空洞。

2 城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計的重要性

把燃?xì)夤艿栏g設(shè)計做好可以使安全事故的發(fā)生得到有效預(yù)防，保障人民的生命和財產(chǎn)安全。燃?xì)夤艿栏g設(shè)計能夠讓燃?xì)夤驹趯艿肋M(jìn)行維護(hù)的過程中能夠有據(jù)可依，進(jìn)而提升管道檢測工作的有效性，并第一時間修復(fù)出現(xiàn)的燃?xì)夤艿栏g情況，防止更大的災(zāi)害發(fā)生，使人身和財產(chǎn)安全得到哦有效保證。燃?xì)庑孤?yán)重污染環(huán)境，尤其是遇到火源引發(fā)火災(zāi)爆炸事故，勢必會污染空氣。與長輸天然氣管道相比之下，城市燃?xì)夤艿栏g模型存在著獨特的特征，所以需通過科學(xué)的采樣并結(jié)合城市燃?xì)夤艿捞卣?，來?gòu)建科學(xué)與精確的城市燃?xì)夤艿栏g設(shè)計體系。其次，就城市燃?xì)夤艿蓝?，需進(jìn)行多點采樣，以此來確保科學(xué)的完整性，學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的安全評估經(jīng)驗，制定出檢驗設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而構(gòu)建出與國內(nèi)城市燃?xì)夤艿老喾母g設(shè)計體系[2]。另外，城市燃?xì)夤艿来蠖喽荚谕寥喇?dāng)中，這一環(huán)境極易出現(xiàn)腐蝕的情況，進(jìn)而影響防腐層所具備的防護(hù)效果，增快防腐層老化速度，將管道的腐蝕周期縮短。在評估燃?xì)夤艿赖母g周期時，不僅要考慮燃?xì)夤艿?，還需重視環(huán)境對管道腐蝕產(chǎn)生的影響，特別是城市燃?xì)夤艿溃湓诜栏瘜臃矫娲嬖谥S多缺陷，在陰極保護(hù)方面十分的不正常，環(huán)境腐蝕極其明顯。

3 燃?xì)夤艿栏g的原因

在埋設(shè)管道的時候，周圍環(huán)境中會有一些石塊留下，這些石塊會擦破管道外壁，在管道回填的時候沒有第一時間將廢棄石料清除干凈，導(dǎo)致膠帶破損處容易出現(xiàn)腐蝕穿孔的現(xiàn)象;管道底漆的質(zhì)量因為品種或廠家的不同或有區(qū)別產(chǎn)生，操作技術(shù)、天氣和施工環(huán)境等都會對管道底漆的質(zhì)量造成影響;在鋪設(shè)管道的時候，就三通、焊口、法蘭等安裝和國家標(biāo)準(zhǔn)不相符，管道表面浮銹導(dǎo)致底漆和管道壁不能緊密連接咋一起，陰雨季節(jié)中出現(xiàn)的浮銹都會導(dǎo)致一些管道壁沒有刷到相應(yīng)的防腐材料，進(jìn)而在壁表層出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象;在使用防腐材料商，基帶材料具有較高的硬度，膠層因為很薄會有卷邊出現(xiàn)，當(dāng)和地下水相接觸的時候，水分會滲透到管道表面，致使腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生;除此之外，缺乏嚴(yán)格的防腐規(guī)范和檢驗，并未有效維護(hù)和管理燃?xì)夤艿赖?，這也是造成城市燃?xì)夤艿腊l(fā)生腐蝕的重要原因。

4 城市燃?xì)夤艿赖姆栏O(shè)計研究

4.1 燃?xì)夤艿纼?nèi)壁防腐設(shè)計

4.1.1 凈化燃?xì)?/p>

為了能夠?qū)⑷細(xì)夤艿纼?nèi)部腐蝕問題徹底解決，最為重要的是要對輸送的燃?xì)庠鰪?qiáng)凈化處理強(qiáng)度[3]。由于燃?xì)猱?dāng)中必然會摻雜著部分腐蝕性物質(zhì)，它們在和內(nèi)壁進(jìn)行接觸之后就會出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而腐蝕管壁。所以，應(yīng)重視對燃?xì)獾膬艋?，以此來促進(jìn)燃?xì)夤艿朗褂脡勖难娱L。除此之外，在對燃?xì)夤艿肋M(jìn)行設(shè)計的過程中，可以將適量的環(huán)氧樹脂涂在管道內(nèi)壁，以免腐蝕燃?xì)夤艿纼?nèi)壁。

4.1.2 運用耐腐蝕管材

燃?xì)夤艿啦牧系倪x擇和管道腐蝕強(qiáng)度息息相關(guān)，同時管道材料和管道質(zhì)量存在著緊密的聯(lián)系，所以在對燃?xì)夤艿肋M(jìn)行設(shè)計的過程中紅，使用抗腐蝕性材料高的管道能夠提升管道所具備的防腐蝕性，促使管道使用期限的延長?，F(xiàn)階段，塑料管、玻璃鋼管、鑄鐵管和其他非金屬管道是燃?xì)夤艿乐薪?jīng)常用到的抗腐蝕性管道材料，而現(xiàn)階段聚乙烯管道的應(yīng)用極為廣泛，其屬于熱塑性管道材料。和其它金屬管道材料相比之下，聚乙烯材料在抗沖擊性以及剛度等方面極強(qiáng)，并且還擁有由于其它金屬材料的耐腐蝕性。

4.2 燃?xì)夤艿劳獗诜栏O(shè)計

4.2.1 防腐隔絕絕緣法

此方法在城市沿線以及小區(qū)燃?xì)夤艿婪栏幚懋?dāng)中應(yīng)用十分的廣泛，其實質(zhì)為通過玻璃步、石油以及瀝青等相關(guān)物質(zhì)來將管道土壁以及土壤隔開，避免管道出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕，以及對管道周邊土壤環(huán)境的污染。當(dāng)前，我國在燃?xì)夤艿婪栏ぷ鳟?dāng)中較為常用的防腐涂層主要分為三類，即納米改性材料涂層、無機(jī)非金屬防腐層、液態(tài)聚氨酯防腐涂料（PU），最后一種屬于當(dāng)前國際中管道外防腐層修復(fù)的主要材料。

防腐涂層需要具備電絕緣線、較好的機(jī)械強(qiáng)度、一定的耐陰極剝離強(qiáng)度、穩(wěn)定性、涂層在破損之后容易進(jìn)行修復(fù)的特點。當(dāng)前，我國在燃?xì)夤艿婪栏艚^技術(shù)方面已較為先進(jìn)，其屬于將熔融環(huán)氧粉末涂料作為基礎(chǔ)，再在防腐層涂上擁有極佳性能的符合覆蓋層。就我國任期管道而言，需在涂覆之前進(jìn)行表面預(yù)處理，讀高溫素?zé)ㄟM(jìn)行改進(jìn)利用將銹徹底清除，并促進(jìn)管道表現(xiàn)粗糙度的全面提高，將涂層的粘結(jié)力增強(qiáng)，有效預(yù)防管道剝裂。

4.2.2 電保護(hù)法

電保護(hù)法主要有三類，即排流保護(hù)法、犧牲陰極保護(hù)法、陰極保護(hù)法。現(xiàn)階段陰極保護(hù)法是極為常用的一種方法。立足于電化學(xué)腐蝕的原理，在腐蝕電池中陽極受到腐蝕而發(fā)生損壞，而陰極則完好無損，借助外加的直流電源，一般是陰極保護(hù)站產(chǎn)生的直流電源，致使鋼管對土壤陳勝負(fù)電位的保護(hù)法，也被叫作陰極保護(hù)法。陰極保護(hù)站直流電源的正極和接地陽極連在一起，負(fù)極和被保護(hù)的管道連在一起，外加電流從電源正極通過導(dǎo)線向接地陽極流入，直流電從接地陽極通過土壤向被保護(hù)的管道流入，再由管道通過導(dǎo)線流回負(fù)極。進(jìn)而導(dǎo)致整個被保護(hù)的管道變成陰極，而和接地陽極變成腐蝕電池，導(dǎo)致接地陽極的廢舊鋼材總是受到腐蝕。

一個陰極保護(hù)站的保護(hù)半徑在15～20千米左右，兩個保護(hù)站之間的保護(hù)距離在40～60千米左右[4]。當(dāng)受保護(hù)的管道和其他多選金屬管道或構(gòu)筑物距離較近的時候，必須將陰極保護(hù)站的雜散電流對其產(chǎn)生的影響考慮到，當(dāng)這種影響超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的時候，就應(yīng)對燃?xì)夤艿篮退麄児餐碾姳Ｗo(hù)措施考慮到。因為城市的接到或街區(qū)庭院中具有很多的地下金屬管道和構(gòu)筑物，為了防止相互影響，在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中很少應(yīng)用電保護(hù)法，而只運用絕緣層防腐法，但在城市郊區(qū)的人氣管道或長輸管線上，經(jīng)常同時運用電保護(hù)法和絕緣層防腐法，以將取長補短的防腐效果順利實現(xiàn)。

4.2.3 涂層保護(hù)設(shè)計

在城市燃?xì)夤艿肋\輸、較長運輸線以及石油鉆采上涂層保護(hù)的運用極為廣泛，根據(jù)噴涂的部位可以分為內(nèi)、外涂層兩類[5]。在燃?xì)夤艿乐型ǔ＿\用的是內(nèi)涂層保護(hù)，主要是為了將輸差減少。內(nèi)涂層的性能要求主要有：強(qiáng)大度、耐磨、光滑，可以將一定程度的磨損承受住，具有較好的附著力，可以確保天然氣運輸、管道清理中耐熱、不脫落等。例如，某城市在燃?xì)夤艿劳繉颖Ｗo(hù)操作的過程中，運用先內(nèi)層、后外層的保護(hù)法，由于外層的溫度需要超過200℃，選擇這種方法使涂層可以將短時間的高溫承受住。

結(jié)語：在我國燃?xì)獍l(fā)展的過程中管道的腐蝕問題始終是一個極為關(guān)鍵的問題，每年因為燃?xì)夤艿赖母g導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失極為巨大，并對正常的生產(chǎn)生活造成了嚴(yán)重影響。在我國城市化進(jìn)程的不斷加快下，顯著增加了燃?xì)獾男枨罅?，同時也會增加燃?xì)夤艿赖匿佋O(shè)長度。燃?xì)鈱儆谀軌蛲苿由鐣e極發(fā)展的主要能源，其為生產(chǎn)生活提供了許多的便捷之處，因此燃?xì)夤艿栏g問題被人們所重視，在對城市燃?xì)夤艿烙枰栽O(shè)計的過程中，需對防腐措施予以合理的運用，這樣除了能夠確保燃?xì)膺\輸質(zhì)量之外，還能夠確保燃?xì)獾恼］斔停⒈苊馊細(xì)庑孤抖鴮Νh(huán)境造成污染，推動城市能源利用率的提高，對城市環(huán)境予以改善，促進(jìn)城市更好地統(tǒng)籌規(guī)劃。因此，我們應(yīng)結(jié)合實際情況對燃?xì)夤艿赖母g問題進(jìn)行分析，并運用合理的方法，對合理的防腐措施進(jìn)行科學(xué)設(shè)計和采用，這樣可以使燃?xì)夤艿赖氖褂脡勖娱L，從而將能源的利用率提高并讓城市環(huán)境得到改善，為國家創(chuàng)造更加理想的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王龍.淺析城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝O(shè)計及防腐問題處理[J].科技展望，2017，27（22）.

[2]陳立可.城市燃?xì)夤艿婪栏O(shè)計的研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（7）：115-116.

[3]潘顏.城市燃?xì)夤艿涝O(shè)計若干問題的探討[J].環(huán)球市場， 2017（9）.

[4]楊陽，徐凡.城市燃?xì)夤艿赖母g與防護(hù)問題探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（23）：138.

[5]張艾麗.城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿腊踩L(fēng)險防范技術(shù)探討[J].智能城市，2017（07）：125.