城市燃?xì)夤艿栏g原因的分析及其防治的措施論文
【關(guān)鍵詞】：燃?xì)夤艿栏g；防腐蝕
【摘要】：文章通過分析了城市燃?xì)夤艿涝馐芨g的現(xiàn)狀及原因,提出應(yīng)根據(jù)不同的管道敷設(shè)環(huán)境，采用不同的管道防庸蝕方法,介紹了絕緣層防腐蝕法,電保護(hù)法等防腐蝕技術(shù)。提出了相應(yīng)的解決方法。
一、腐蝕的原因
腐蝕是金屬在周圍物質(zhì)的化學(xué)。電化學(xué)作用下所引起的一種破壞。金屬腐蝕按其性質(zhì)可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。輸送燃?xì)獾匿摴馨雌涓g部位的不同，分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕。
1．內(nèi)壁腐蝕
水在管道內(nèi)壁生成一層親水膜，形成了原電池腐蝕的條件，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。由于輸送的燃?xì)庵锌赡芎辛蚧瘹洹６趸迹酰蚧锘蚱渌g性化合物直接和金屬起作用，引起化學(xué)腐蝕。內(nèi)壁防腐的根本措施是將燃?xì)鈨艋蛊潆s質(zhì)含量達(dá)到允許值以下。還可以在管道內(nèi)用合成樹脂或環(huán)氧樹脂等作內(nèi)涂層，可防止管道內(nèi)壁的腐蝕，并能降低管壁的粗糙度，相應(yīng)地提高了管道的輸氣能力。
2．外壁腐蝕
架空或埋地鋼管都會發(fā)生外壁腐蝕。埋地鋼管的化學(xué)腐蝕是全面性的腐蝕，在化學(xué)腐蝕的作用下，管壁厚度的減薄是均勻的。所以從鋼管受到穿孔破壞的觀點看，化學(xué)腐蝕的危害性不大。而造成鋼管表面出現(xiàn)凹穴，以至穿孔的主要原因來自電化學(xué)腐蝕，其次雜散電流。土壤中微生物細(xì)菌對鋼管的腐蝕作用也是不可忽視的。
二、防腐方法
可從下述三方面途徑來防止腐蝕的發(fā)生和降低腐蝕的程度。
1．采用耐腐蝕的管材,如鑄鐵管。塑料管或其他非金屬管道。
2．增加埋地鋼管和土壤之間的過度電阻,減小腐蝕電流,如采用防絕緣層使電阻增大,在局部段采用地溝敷設(shè)或非金屬套管等方法。這些方法又稱為消極防腐法。
3．采用電保護(hù)法,這種方法又稱為積極保護(hù)法。一般與絕緣層防腐法相結(jié)合,兩種方法同時采用,以減小電流的消耗。
A絕緣層防腐法
絕緣層防腐法是在埋地鋼管上涂敷電絕緣性能良好的隔離層,可以避免管道金屬與土壤直接接觸,阻止電流流入管道和流出管道。因此,如果隔離層完整無缺損,并保護(hù)良好的電絕緣性能和防水性能,則土壤中的電解質(zhì)不可能透過隔離層與管道金屬接觸,就可防止電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。管道的絕緣層一般應(yīng)滿足下列基本要求:
與鋼管的粘結(jié)性好,保持連續(xù)完整;
電絕緣性能好,對擊喘電壓有足夠的耐壓強(qiáng)度和有足夠的電阻率;
具有良好的防水性和化學(xué)穩(wěn)定性;
能抗生物侵蝕,有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。任性及塑性;
材料來源充足。價格低廉,便于機(jī)械化施工。
埋地鋼管所采用的防腐絕緣層種內(nèi)很多,有瀝青絕緣層,煤焦油瀝青絕緣層,聚氯乙烯包扎帶。塑料薄膜涂層。酚醛泡沫樹脂等塑料絕緣層,搪瓷涂層和水泥砂漿涂層等。煤焦油瀝青具有抗細(xì)菌腐蝕的優(yōu)點,但有毒性。塑料絕緣層在強(qiáng)度。彈性。受撞擊。粘結(jié)力。化學(xué)穩(wěn)定性。防水性和電絕緣性等方面,均優(yōu)于瀝青絕緣體,是今后發(fā)展的方向。瀝青是埋地鋼管中應(yīng)用最多和效果較好的防腐材料,當(dāng)前在我國主要是采用瀝青絕緣層。
瀝青絕緣層的結(jié)構(gòu)。這種絕緣層由瀝青．玻璃布．塑料布所組成，瀝青絕緣層所用各種材料性能要求如下：
(1)瀝青。瀝青的電絕緣性能較好，吸水性小，化學(xué)穩(wěn)定性好，材料來源之泛，成本低。在金屬管道防腐方面，我國都采用石油建筑瀝青３０號甲。３０號乙和１０號，或?qū)Ｓ脼r青１號。２號和３號。
(2)玻璃布。其厚度為0.1mm，經(jīng)緯密度為８*８根／平方厘米，含堿量１０％是在絕緣之間起加強(qiáng)作用的包扎材料，以增強(qiáng)絕緣層的強(qiáng)度，起骨架的作用。
(3)聚氯乙烯塑料布。其耐寒性能要求在零下４０度時不脆裂，耐熱溫度為７０度時強(qiáng)度不會降低。厚度為0.15~0.20mm，用于外包扎層，即可防腐，又可起保護(hù)瀝青層的作用，使預(yù)制絕緣層的鋼管在運輸。入溝。安裝和回填土?xí)r，其絕緣層免糟損壞。
(4)底漆。以涂敷絕緣層所用瀝青與無鉛汽油調(diào)制成底漆，它的作用是增加瀝青與鋼管表面的粘結(jié)力，其重量配比為
瀝青：汽油＝1.2:(2.25~2.50)
(5)橡膠粉。為提高絕緣層粘結(jié)力和延伸度，可在瀝青中加入３％～５％的橡膠粉。 瀝青絕緣層的施工。瀝青絕緣層的施工中應(yīng)注意的事項主要有：
(1)配制瀝青底漆要用無鉛汽油，底漆在使用前必須充分?jǐn)噭颍?.4*0.4mm的濾網(wǎng)過濾，測定比重應(yīng)為0.8～0.82。底漆應(yīng)儲存在密閉容器中，對變稠了的底漆，應(yīng)加以稀釋處理，符合要求后才能使用。
(2)在熬制瀝青是，應(yīng)縣將瀝青打成３ｋｇ以下小塊，放入干凈的瀝青鍋中逐步升溫，當(dāng)溫度升到180~200度時脫水，直到不產(chǎn)生氣泡為止，然后逐步降溫至160度以下。當(dāng)需要時，可加入3%～5%的橡膠粉，事先應(yīng)對橡膠粉進(jìn)行篩選處理，使其粒度不大于1mm，含水量不大于1.5%，磁選后的金屬含量不大于0.1%，纖維含量不大于5%。每鍋瀝青應(yīng)取樣化驗合格后才能使用。
(3)鋼管要先除銹除漆，直到露出鋼管本色，并完全干燥后才能涂刷底漆，底漆層厚度應(yīng)均勻一致，厚0.1～0.15mm。
(4)瀝青層應(yīng)涂在干燥清潔的底漆上，要求光滑。厚度均勻。無氣泡無皺紋，也無結(jié)瘤產(chǎn)生。
用玻璃包扎時，每圈之間不能的間隙，允許有不大于5mm的搭邊，當(dāng)包扎第二層玻璃布時，其纏繞方向應(yīng)于前一層相反。外包塑料布時每圈搭邊宜在20~30mm之間。
(5)管道絕緣防腐層在涂敷過程中和工作結(jié)束后，都應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行外觀檢查，消除所有缺陷。此外，還應(yīng)使用電火花檢漏儀對全部防腐層進(jìn)行檢驗，該儀器利用高壓火花放電原理檢查出燃?xì)夤艿婪栏^緣層的微孔和損傷必須予以消除，否則，它們就可能是埋地鋼管電化學(xué)腐蝕的陽極區(qū)，使鋼管表面產(chǎn)生腐蝕，以至穿孔。
Ｂ電保護(hù)法
電保護(hù)法有陰極保護(hù)法。犧牲陽極保護(hù)法和排流保護(hù)法。目前常用的是陰極保護(hù)法。
根據(jù)點化學(xué)腐蝕的原理,在腐蝕電池中陽極受腐蝕而損壞,而陰極則保持完好。利用外加的直流電源,通常是陰極保護(hù)站產(chǎn)生的直流電源,使鋼管對土壤造成負(fù)電位的保護(hù)方法,稱為陰極保護(hù)。陰極保護(hù)站直流電源的正極與接地陽極(常用的陽極材料為廢舊鋼材)連接,負(fù)極與被保護(hù)的管道連接。外加電流從電源正極通過導(dǎo)線流向接地陽極,直流電由接地陽極經(jīng)土壤流入被保護(hù)的管道,再從管道經(jīng)導(dǎo)線流回負(fù)極。這樣使整個受到保護(hù)的管道成為陰極,而與接地陽極成為腐蝕電池,使接地陽極的廢舊鋼材不斷受到腐蝕。
一個陰極保護(hù)站的保護(hù)半徑約為15-20Km,兩個保護(hù)站之間的保護(hù)距離約為40-60Km。
當(dāng)被保護(hù)的管道與其它地下金屬管道或構(gòu)筑物鄰近時，必須考慮陰極保護(hù)站的雜散電流對它們的影響，當(dāng)這種影響超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時，就應(yīng)考慮燃?xì)夤艿琅c它們共同的電保護(hù)措施。由于城市的街道或街區(qū)庭院內(nèi)地下金屬管道和構(gòu)筑物較多，為了避免相互影響，電保護(hù)法在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中極少應(yīng)用，而只采用絕緣層防腐法。但在長輸管線或城市郊區(qū)的燃?xì)夤艿郎希姳Ｗo(hù)法常與絕緣層防腐法同時采用，以達(dá)到取長補短的防腐效果。
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