摘要：鉴于加油站埋地热塑性塑料复合管道已经成为一种趋势的情况下，为了使我国加油站埋地管线中能够有效的应用热塑性塑料复合管道，对其进行性能及静电安全评估就显得尤为必要，以此来确定管道应用条件，为科学、合理的应用此管道奠定基础。基于此，本文将着重分析和探讨热塑性塑料复合管道性能及静电安全评估。
关键词：加油站；热塑性塑料复合管道；性能；静电安全评估
在《水污染防治行动计划》、《汽车加油站设计与施工规范》等规范对我国加油站埋地管道提出更高要求的情况下，加油站埋地热塑性塑料复合管道是非常必要的。热塑性塑料复合管道具有良好的机械性能、抗腐蚀性能，并且使用寿命较长，能够大大降低管道侧漏等安全事故的发生。当然，前提是做好热塑性塑料复合管道性能及静电安全评估，合理选用非导静电复合管道或导静电型复合管道。
一、国内加油站埋地管线的现状
产生于上世纪八十年代的热塑性塑料复合管道具有较强的抗腐蚀性能，这使得此管道逐渐在欧美发达国家加油站中推广应用。而应用和发展至今，大多数国家的加油站均采用热塑性塑料双层复合管道来进行燃油输送，只有德国等少数国家采用双层钢管作为加油站输油管线。而对我国加油站埋地管线实际情况予以分析，确定截止到今天，我国诸多地区加油站依旧采用单层钢制卧式埋地油罐及单层金属输油管道，在具体应用的过程中容易受到土壤环境、地下水、杂散电流等因素的影响，导致管道出现不同程度的腐蚀。又因诸多地区加油站埋地输油管线并没有安装管线侧漏仪，一旦管道出现侧漏现象，难以及时发现和控制，很容易造成严重的土壤环境和地下水污染，同时还可能引起火灾爆炸等安全生产事故，造成严重的生命财产损失。
我国颁布的《水污染防治行动计划》、《汽车加油站设计与施工规范》中明确规定下，近些年我国正在积极推广应用热塑性塑料复合管道，以此来贯彻执行安全、健康、环保的战略，相信不远的明天，我国所有加油站埋地热塑性塑料复合管道[1]。
二、加油站埋地热塑性塑料复合管道结构及性能要求
（一）热塑性塑料复合管道结构
参考相关资料对热塑性塑料复合管道予以观察和分析，确定它是由结构层、粘合层及防渗层三部分构成的。其中，结构层的材质为高密度聚乙烯，可以大大增加管道的承压性能和机械性能；而设置在最里面的防渗层的材质是聚酰胺，可以大大增加管道的防渗性能，有效阻隔油品，避免出现管道侧漏现象；设置在中间层的粘合层主要是为了有效粘结结构层和防渗层。正是因为热塑性塑料复合管具有多层复合结构，才得此管道更适合作为加油站埋地管线[2]。
（二）热塑性塑料复合管道性能要求
因目前我国并没有广泛的应用热塑性塑料复合管，进而缺乏此管道应用经验、应用标准、应用规范，所以只能参考欧洲标准《加油站埋地热塑性塑料管道和柔性金属管道》的相关要求，确定利用油品阻隔性能来衡量热塑性塑料复合管道是否适用于加油站埋地管线。而总结欧洲热塑性塑料复合管道应用情况，确定只有具有燃油阻隔性能的管道才能在油品输送领域之中广泛应用。在此需要特别说明的是，以聚烯烃材料为主的热塑性塑料复合管道的油品阻隔性能一般，难以满足燃油渗透率的要求。
三、加油站埋地热塑性塑料复合管道性能评估
参考欧洲标准《加油站埋地热塑性塑料管道和柔性金属管道》的相关要求，对加油站埋地热塑性塑料复合管道性能予以评估，具体内容是：
（一）油品阻隔性能
为了相对准确的评估热塑性塑料复合管道的油品阻隔性能，首先展开燃油渗透率测算，也就是讲燃油导入到含有阻隔层和不含有阻隔层的管道之中，并封堵管道两端。经过300天左右的时间，燃油渗透成都趋于平稳，进而绘制不含有阻隔层的管道的油品渗透率和含有阻隔层的管道的油品渗透率和，确定前者是后者的80倍左右。这充分说明了热塑性塑料复合管道的油品阻隔性能较强[3]。
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（二）油品兼容性
尽管热塑性塑料复合管道具有较强的油品阻隔性能，但在长期使用的过程中在多种因素作用下依旧会有微量的油品渗透。对此，采用常规的共挤工艺或粘合树脂等手段并不能有效解决问题，反而会出现防渗层脱落或结构层溶胀的现象。在此展开油品兼容性评估来判断复合结构的热塑性塑料复合管道是否具有较高的应用性。也就是对油品浸泡过的管道进行剥离测试，即将管道裁剪成长条形试样，利用一定的力来剥开结构层、防渗层，确定剥离强度；同样对没有浸泡过油品的管道进行剥离测试，确定剥离强度，对比分析，确定热塑性塑料复合管道油品兼容性较强，满足标准规定[4]。
四、加油站埋地热塑性塑料复合管道静电安全评估
（一）非导静电管道静电安全评估
对于非导静电管道的静电安全评估已经展开了诸多次的实验，所得到的结果比较有争议。如1981年PB研究中心所进行的HDPE绝缘输油管道静电安全实验，所得到的实验结果是输送燃油的电导率<100PS/m时，管道外表面易燃放电；而2002年Hearn教授所进行非导静电管道输油过程中静电安全研究中，确定非导静电管道不存在静电安全问题；2011年Hearn教授再次进行输油管道静电安全测试中，确定10～15min的输油过程中，电熔管件的带电能量为0.22mJ，接近油气的最小引燃能量，这充分说明了卸有电底槽和人孔井的电熔管件或金属接头上有可能发生易燃放电。
再次将目光放在加油站非导静电管道应用情况来看，确定埋地管道使用过程中静电安全事故发生的可能性极小，但也不代表没有发生的可能，所以尽量采用导静电管道最为适合[5]。
（二）导静电型复合管道静电安全评估
导静电型复合管道，主要是在多层共挤时同步挤出导静电内衬，以此来使最内层具有导静电功能。考虑到聚酰胺树脂材料的复合管道多层共挤难度较大，对最内衬的材料予以更换，也就是利用聚烯烃与石墨、碳纤维或金属粉的混合物。从安全的角度出发，还要注意慎重选择导静电型复合管道的电熔方式，如对管道或导静电插件进行焊接处理，提高其稳固性，保证整条管线的电气导通。
导静电内衬作为管道的一部分，直接与油品接触，如若在使用过程中断裂，那么管道内表面将成为孤立导体，会有放电的可能性。从保证加油站输油管道长期安全应用的考虑，应当注意导静电内衬可能与油品发生反应，进而污染油品这一问题；依据欧洲标准对导静电型复合管道进行静电安全评估，确定导静电型复合管道在80℃下进行1 000小时静液压测试，确定长期压力作用和油品浸泡，有导静电内衬开裂的可能[6]。所以，在具体应用导静电型复合管道还要注意以上问题，提出最佳的应用方案。
结束语：
基于本文一系列分析，确定在我国大力提倡“安全、健康、环保”理念的今天，按照相关规定利用热塑性塑料复合管道来代替单层钢制卧式埋地油罐及单层金属输油管道，能够大大提高管道的安全性。当然，要想真正做到这一点，需要加强热塑性塑料复合管道性能及静电安全评估，合理运用此管道。
参考文献
[1] 甄永乾,陶彬,贾光等.加油站埋地热塑性塑料复合管道性能及静电安全评估[J].安全、健康和环境,2016,16(8):9-12.
[2] 陈子如,刘荃铭,吴锋棒等.加油站埋地热塑性塑料复合管的选型、工艺设计与安装[J].石油库与加油站,2016,25(5):1-4.
[3] 熊海超.钢丝缠绕增强塑料复合管道的极限强度分析与研究[D].浙江大学,2016.
[4] 黄宝元,陶岳杰,冯济斌等.增强热塑性塑料复合管道研究进展及其应用现状[J].新型建筑材料,2017,44(1):71-76.
[5] 吴念.增强热塑性塑料复合管在我国的发展现状[C].//第13届全国塑料管道生产和应用技术推广交流会论文集.2011:155-171.
[6] 齐国权,刘正东,戚东涛等.气体在增强热塑性塑料管道中渗透行为控制研究[J].石油管材与仪器,2017,3(2):58-61.
论文作者:粟伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2017/12/28
标签：管道论文; 静电论文; 塑料论文; 加油站论文; 地热论文; 热塑性论文; 油品论文; 《基层建设》2017年第27期论文;