燃气管道设计及防腐问题处理措施研究论文_王娅楠

燃气管道设计及防腐问题处理措施研究论文_王娅楠

河北省张家口中油金鸿天然气有限公司 075700

摘要:社会日益进步与发展的同时,人们环保意识发生很大提高,开始用燃气代替电能,一方面燃气属于清洁能源,可以减少污染,但伴随居民对燃气的深入使用,出现一定的防腐问题,因此,在对燃气管道进行设计时,必须重视防腐问题,确保燃气输送质量,这样既能减少火灾事件,还能保证居民使用燃气过程的安全性。

关键词:燃气管道;防腐;措施

前言:在新时期,对于居民来说,燃气开始具有水电同等作用,因此燃气输送显得尤为重要,其中燃气管道对其输送有很大影响,为了让燃气得以正常传送,需要科学设计出燃气管道,解决防腐问题,强化管道防腐性能,这样既能提升管道效益,使其有效运输,还能增强燃气质量。

一、燃气管道设计防腐问题

对于燃气管道来说,引起防腐问题主要包括两个方面,其一,内壁腐蚀。当燃气开始进行运输作业时,会有一定化学物质有效生成,并且这些物质容易引起化学反应,尽管当时对管道影响效果较小,腐蚀问题不严重,但经过长年累月进行积累,导致管道内壁出现凹穴,严重情况出现穿孔,造成管道内壁腐蚀。其中主要原因是化学方面的腐蚀,由于电极不同所引起的。当某种金属发生化学反应,会使电极失去一定电子,进而形成阳极,如果电极较高的最终获得电子,就会变成阴极,进而出现反应,降低管道性能[1]。另外,在传输燃气期间,会出现一定水分,其中燃气管道质地很多都是金属,如果和水分发生接触,会逐渐开始形成原电池,造成腐蚀问题的出现。同时,有的燃气自身包含一定化学物质,易于引起腐蚀,导致内壁腐蚀速度逐渐加快。其二,外壁腐蚀。对于管道而言,外壁腐蚀情况更为严重,需要设计人员对其改善,使腐蚀问题得以解决。当前地下环境较为复杂,使得众多化学腐蚀物开始产生,同时伴随着大量腐蚀细菌,由于管道长期埋在地下,导致这些腐蚀物与金属产生腐蚀反应,其中有的腐蚀反应效果不明显,出现部分接触,使管道腐蚀不严重,而有的发生全面接触,导致管道大面积受损,影响其日常使用。此外,在判断管道腐蚀程度时,应该观看管道腐蚀厚度以及腐蚀面积大小,并非仅仅观看管道穿孔情况,就对腐蚀情况下定论,影响管道设计。

二、燃气管道防腐问题的处理措施

(一)做好埋地燃气钢管防腐工作

从目前管道埋在地下情况看,主要有两种防腐方法,其一,绝缘层防腐法。对于管道而言,绝缘层可以让管道与土壤进行隔离,有效保护管道,这样既能使管道与土壤彼此间的电阻发生增加,还能使腐蚀电流逐渐降低,进而达到防腐目的。对于外埋地钢管来说,能够用到众多类别的绝缘层,如石油沥青或者聚乙烯防腐带。在使用时,需要考虑土壤腐蚀性,从而对防腐绝缘材料进行选择,提升防腐效果。其二,电保护防腐法。在平时的管道防腐中,经常会把两种方法相互结合,共同使用,如果管道绝缘层受到破坏,电保护也会受到影响,不能起到保护作用。其中电保护主要应用电化学腐蚀相关原理,人们常把其叫做阴极保护法,顾名思义,主要是通过阴极达到保护效果,该种方法可以使地下钢管逐渐变为阴极区,这样能够规避腐蚀,从而有效保护。其中阴极保护站主要设置在燃气管道中间,并且保护半径大约为35千米,这样既能使阴极保护站价值得以发挥,还能避免腐蚀[2]。由于阴极保护站中的电位可以相互迭加,因此要对保护站距离有效控制,尽量使其在50千米左右。对于城市而言,人行道应该属于管道埋设的重要位置,由于地下管线相对复杂,需要对阳极有效处理,使其达到超过50米的距离,这样既能使阴极有效保护管道,还能降低管道腐蚀。但在设计时,控制好这一距离相对较难,对于人员要求较高,因此该种方法相对不常用。此外,在设计时,应该考衡管道特殊性,确保防腐法的可实施性,其中牺牲阳极法具有可行性,一方面可以选择锌阳极这种材料,其不仅有较高经济性,可以节约成本,而且保护效果良好,所以,在管道设计阶段,应科学的考虑埋地燃气钢管问题,做好防腐工作,提高安全性。

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(二)做好管道内壁防腐工作

要想对管道内壁腐蚀情况进行解决,必须重视燃气输送质量,使其得到优化。由于燃气化学成分众多,并且较为复杂,在对其输送时,会使管道引起强烈的腐蚀,进而使管道内壁腐蚀变得严重,腐蚀速度越来越快。为了对该状况进行解决,燃气部门以及人员要给予重视,在设计时,需要遵循国家制定标准,让管道实现优化,这样既能改善燃气质量,还能延长管道整体使用期限,使其稳定工作。另外,在使用时,工作人员能够在内壁有效涂抹环氧树脂,对于管道而言,该材料稳定性相对良好,同时防水性能相对优越,工作人员对其涂刷,使其附着于管道内壁,当环氧树脂干固后,会开始形成一种膜状物质[3],并且其强度较高,可以达到优越的防腐效果。

(三)做好管道外壁防腐工作

关于管道外壁有很多防腐方法,其中常用的有:其一,绝缘法。此种方法主要运用石油沥青完成煤清理工作,并通过塑化沥青避免壁面腐蚀,一方面可以减少管道与土壤相互接触,降低腐蚀概率。很多小型工厂都使用绝缘法,不仅便于人员对管道的操作,还能确保防腐工作落到实处,增强管道性能。其二,电保护法。按照电的两极性质可知,能够分成阴极或者阳极两种方法,并且这两种方法都依据电化学公式实现的,对于阴极保护管道而言,可以对钢质管道有效通电,使管道表层可以产生电流,并结合电极电位差情况,掌握阴极极化信息,这样既能抑制管道腐蚀,还能减少腐蚀产生。对于阳极保护法而言,其主要是把负数电位金属与一些被保护的金属有效连接,同时把其置于相同的电解质中,让电子可以发生转移,从而让被保护金属中的管道可以一直处在相同电位中。需要注意的是,这些管道应该都是金属,这样才能发生某种电流反应,使电流产生融合,达到保护管道这一目的,让管道使用期限得以延长。其三,排流保护法。与前两种方法比,此种方法较为简单,可以通过地下散杂电流起到保护效果,使土壤与管道相互分离,该种方法工作原理主要是确保排电流可以与变电站中的阴极一样[4],这样在受到散杂电流的某种干扰下,能够实现与土壤有效隔离,避免与管道彼此接触,以此达到防腐作用。

(四)科学选择管道材质

管道材质也会对其使用性能带来某种影响,所以,在设计期间,需要关注管道材质,对其有效选择,考察材料性能,尽可能选择一些耐腐蚀性的管道材料,同时严格把控管材。比如,设计人员可以选择聚乙烯管,由于该材料拥有相对良好的耐腐蚀性,柔韧性和可焊接性等性能,可以规避腐蚀等问题。在使用该材料时,设计人员需要考虑工作温度。有的地区寒冷,使用聚乙烯管将导致其变脆,抗冲击强度和断裂伸长率下降,影响正常使用,因此,应该考虑气候条件,提高使用效果。

结语

从当前社会发展状况看,燃气管道面临日益加剧的腐蚀问题,导致燃气发展受到阻碍,所以,在管道设计阶段,就应该注意腐蚀问题,采取防腐措施,优化防腐设计效果,这样既能确保管道运输阶段的安全,还能推动燃气事业发展。

参考文献

[1]耿景明.城镇燃气管道设计及防腐问题处理[J].全面腐蚀控制,2018,32(08):70-71.

[2]袁林.市政燃气管道施工中关于防腐问题的探讨[J].居业,2018(09): 78-79.

[3]刘学智,王允玉.城镇燃气管道设计及防腐问题处理研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(14):68.

[4]陈立可.城市燃气管道防腐设计的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(07):115-116.

论文作者:王娅楠

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/11

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