安全管理网

关于埋地管道外防腐与电法保护有关问题的探讨

  
评论: 更新日期:2014年07月14日

 一、引言
  埋地管道采用外防腐层与电法保护是延长管道运行寿命、减少管道运行故障的有效手段。七十年代初,自美国首次立法开始,一些国家相继立法,规定埋地管道必须采用防腐涂层与阴极保护的双重保护措施。近年来,国内对埋地管道的双重保护问题日渐重视,各地就埋地管道的腐蚀与防护问题召开各种专题研讨会,对管道进行阴极保护的必要性和可行性进行了深入细致的研讨,并在管道保护的理论和实践方面发展了许多新技术、新工艺和新产品。本文拟结合北京市埋地燃气管道的工程实践,就埋地管道的外防腐层与阴极保护的有关问题进行初步探讨,并对工程实践中有关问题提出拙见,以抛砖引玉。
  二、现状与分析
  目前北京市埋地燃气管道通常采用的外防腐层包括以下几种:
  a)石油沥青+玻璃布
  b)环氧煤沥青+玻璃布
  c)塑化沥青防蚀带
  d)无机富锌+环氧煤沥青+玻璃布
  e)环氧粉末喷涂(+聚乙烯粘胶带)
  石油沥青、环氧煤沥青及塑化沥青防蚀带主要用于中压干线及小区中低压燃气管道的防腐。塑化沥青防蚀带近二年才开始在北京市的燃气管道上使用,且价格偏高,目前仍以前二种方式为主。环氧煤沥青在防止细菌腐蚀和植物根系方面比石油沥青优越,对环境污染也较小,使用较普遍。但由于操作温度和固化时间的限制,冬季施工困难较多,因此冬季施工的工程,在环境允许的条件下,仍沿用石油沥青防腐层。随着塑化沥青防蚀带的大面积推广使用,其价格会适当降低,而且其施工受环境温度影响较小,逐渐会成为常用防腐方式的一种。
  无机富锌+环氧煤沥青是随着华北油田进京天然气复线工程进入燃气工程应用领域的,主要用于1.0MPa高压管线。原因是燃气管道阴极保护得到重视,但实施管道阴极保护需要设置检测桩,而在城区道路上设置检测桩有一定难度,所以采用无机富锌底漆做为管道双重保护的一种措施。而且当时对采用阴极保护方案,从运行管理方面能否得到预期保护效果的疑虑,也是采用无机富锌的原因之一。
  环氧粉末喷涂(及以环氧粉末为底层的PE三层做法)是目前国际上公认的防腐方式之一。九十年代初在北京液化石油气三油线上首次使用,从近几年运行情况看,效果良好。陕甘宁进京天然气工程中2.5MPa高压市内公路环线上采用了这种防腐方式。
  在埋地管道的阴极保护方面,城区一般是采用牺牲阳极阴极保护方案。外加电流阴极保护在北京市郊的液化石油气管道和天然气管道上也均有使用的实例。但由于对管道的阴极保护重视不够,运行管理跟不上,久而久之,外加电流阴极保护形同虚设,被保护管道的运行寿命未能达到设计要求。随着对埋地管道阴极保护问题的重视,近几年正在对原有的阴极保护系统进行修复和更新。
  三、存在问题及对策
  每种防腐涂料和每种阴极保护方案都有其优缺点,但它们有一个共同特点,就是对埋地管道给予保护。而它们对管道的保护效果又取决于从选料至施工的各个工序质量。如果在各个阶段均按照标准、规范的要求进行,那么无论哪种外防腐层、哪种阴极保护方案,都会对埋地管道起到一定的保护作用。相反,不论多么优质的涂料,多么先进的防腐手段,花费多高的投入,也不能确保对埋地管道起到应有的保护作用。
  在完整的工序质量控制过程中,有以下几个重要的控制环节:
  1、原料质量
  原料的质量是所有后续质量的基础。在目前市场经济条件下,经济效益是人们共同追求的目标。一种产品有市场,由于利益驱动,众多厂家一哄而上,产品质量参差不齐。而要从众多厂家选择合格或者优质的产品,就成为关键的一环。同时,在产品由施工单位选择的前提下,业主的质量监督就显得尤为重要。因此,建立严格的产品调研和采购制度,强化程序管理,就成为原料质量的制度保证。在工程实践中大大小小的产品质量问题,产生的经验教训是深刻的。
  2、涂层质量
  一种好的产品,应该有一套完善的涂敷工艺和要求,涂敷质量不高,就会影响产品的使用性能。例如以无机富锌为底漆的防腐方式,其涂敷质量的关键之一就是涂层厚度应均匀,而要涂层厚度均匀,就要选择合理的涂敷方案,以避免厚薄不均的现象发生。笔者曾对要求厚度为50~70μm的试验管段进行检测,实际检测结果,其厚度范围为25~125μm,远远超出了规定的涂层厚度范围。究其原因,该结果与工作人员素质、责任心、施工的机械化、自动化程度、施工工具及施工工艺要求不无关系。又如环氧粉末喷涂防腐方式,其涂层质量的两个关键指标就是粘结力和厚度。涂层与管子的粘结力主要取决于钢管表面的除油、除锈质量。这与钢管的原始状态,除锈用料的选择和更换频度又有直接关系。环氧粉末是一种价格昂贵的防腐原料,其用量的多少直接决定着该种防腐方式的经济性。在涂层设计厚度确定的前提下,实际涂层薄,达不到设计要求,实际涂层厚,又造成浪费。在陕京市内工程中,就发生了涂层粘结力不好、厚度不均的问题。粘结力问题经过分析讨论,认为关键之一就是钢管表面除油效果不好,同时抛丸除锈用钢砂又造成联锁负效应。加强钢管除油工作,又彻底替换了钢砂之后,粘结力问题彻底解决。涂层厚度问题,经现场分析讨论,认为与电源的稳定性、喷腔内的工作条件以及喷枪的排放和喷枪口的清理等因素有关,经过技术改进,涂层厚度基本得到控制,但仍无法完全控制到设计要求的经济厚度范围内。这也许是因为该种防腐方式的实践经验还不多,但也正是工程技术人员努力攻关的一个方向。

网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们