硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫層對埋地管道的影響及措施

郭登科

（大慶油田工程建設有限公司建材公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

由于硬質(zhì)聚氨酯材質(zhì)泡沫塑料的保溫層有良好保溫和防腐性能，因此在管道工程當中應用廣泛。但是使用期間可能出現(xiàn)保溫管暴露問題，導致管道受到腐蝕甚至出現(xiàn)穿孔問題。對于保溫層影響埋地管道主要因素進行分析，并提出解決策略十分重要。

1 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的保溫層對于埋地管道產(chǎn)生的影響

1.1 進水導致管道被腐蝕

根據(jù)保溫管道實際運行環(huán)境分析結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)保溫層出現(xiàn)進水問題是導致管道腐蝕主要因素。由于泡沫塑料的強度相對較低，因此運輸以及施工環(huán)節(jié)可能容易被損壞，若保溫層當中進水，就會加速鋼管腐蝕。因為聚氨酯泡沫發(fā)生水解作用時，就會形成酸性環(huán)境，使管道腐蝕加速。若聚氨酯泡沫處于干燥環(huán)境之下，大多不會產(chǎn)生腐蝕管道的問題。若防護層破損，聚氨酯發(fā)生水解，可產(chǎn)生酸性介質(zhì)，還可產(chǎn)生一定數(shù)量的氯離子，同樣異氰酸根也可與水反應，產(chǎn)生二氧化碳，無論是氯離子還是二氧化碳都可加速管道腐蝕。因為氯離子穿透力強，并且體積小，可增加陽極的去極化作用，使管道的腐蝕速度變快。

1.2 屏蔽陰極的保護電流

所謂陰極保護的電流屏蔽主要是在特定情況下，到保護管線陰極的電流不斷減小，管道保護較為困難，出現(xiàn)腐蝕問題。聚氨酯泡沫材料，自身電阻較高，還會存在透水問題，在保護層屏蔽效應之下，難以對下層鋼管的陰極實施保護。除了管道外壁的防腐層失效以外，管道腐蝕位置和保護層破損處可能不會重合。由于保溫層即使吸水，也會具有較高絕緣性，管道表面不會得到充足極化電位，致使陰極保護難以發(fā)揮作用[1]。

2 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的保溫層對于埋地管道影響解決措施

2.1 改善泡沫的質(zhì)量

保溫管道外部利用聚氨酯泡沫出現(xiàn)進水現(xiàn)象以后，對于出液pH值進行分析，發(fā)現(xiàn)pH小于7.0，因此容易導致鋼管受到腐蝕。當泡沫使用阻燃劑以后，浸水問題的出現(xiàn)，測得pH值更低，提高管道腐蝕概率。發(fā)泡工藝的運用對于泡孔結(jié)構(gòu)、性能等可產(chǎn)生嚴重影響，如果泡沫閉孔率較高，那么其進水的概率也就越大。因此可對泡沫質(zhì)量進行嚴格控制，持續(xù)研究發(fā)泡工藝的運用，降低其閉孔率，阻擋水分向保溫層內(nèi)蔓延和滲入，將管道腐蝕環(huán)境加以改善，降低泡沫進水對于管道產(chǎn)生的腐蝕概率。

2.2 優(yōu)化補口技術

管道在運行過程，如果出現(xiàn)破損或者補口失效等問題，就會使地下水向泡沫層當中滲入，導致管道被腐蝕。因此還可從補口技術的運用方面入手，將管道補口的施工質(zhì)量提高，提高保溫管道的防腐性能，提高補口的質(zhì)量，對于防腐保溫管線抗腐蝕能力的提升具有重要影響。

2.3 改進陰極保護

以往使用的陰極保護是以土壤為電解質(zhì)，具體通過外加陰極保護的方式和管道形成電流回路。因為保溫管道內(nèi)部含有保溫層，其防護層電阻率較高，很難在土壤、管道二者之間組成電流回路。故此，對于陰極保護效果造成影響。還可使用涂刷導電電解質(zhì)的方式，在被保護金屬的外表涂刷具有導電能力陽極層，電源負極連接被保護金屬，以電極化方式保護陰極。由于防腐保溫層具有高絕緣特性，若使用固體電解質(zhì)采取保護措施可行性較高[2]。

因為傳統(tǒng)形式的陰極保護主要是在管道內(nèi)部土壤附近使用陽極材料，若材料直接在保溫層內(nèi)安裝，那么保溫層進水以后可對管線形成陰極保護。典型的應用是膠青線，可將陽極制作成“瓦狀”，厚度為30mm，并在3根管道上設置3個補口，使陽極夾處于管體、夾克之間環(huán)形泡沫當中，需要注意在管道下方布置陽極，并利用鋁熱焊、銅電纜連接管道和陽極，做好焊點周圍的防腐作業(yè)。

3 結(jié)語

總之，深入分析聚氨酯泡沫的保溫層管道受到腐蝕的原因，發(fā)現(xiàn)主要是由于保溫層進水以及陰極保護失效等原因，因此預防管道腐蝕需要從保溫層防水角度出發(fā)，優(yōu)化陰極保護措施，不斷延長管道使用年限。