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谈埋地管道防腐蚀施工技术

发布时间:2019-02-25 10:44:00 点击:
  管道是重要的城建筑基础设施,在工程建设中承担着重要作用。由于管道长期埋在地下,随着时间的推移,外界土壤特性及地形沉降等因素的影响,管道会发生腐蚀、穿孔、泄漏,给国家带来严重的损失。 
  1 埋地管道的腐蚀 
  1.1 土壤腐蚀 
  土壤是具有固、液、气三相的毛细管多孔性的胶质体,土壤的空隙为空气和水所充满,而土壤中的水含有一定的盐,使土壤具有离子导电性,成为电解质。土壤的物理化学性质的不均匀性,影响到土壤对金属的腐蚀性,加上金属材质的电化学不均匀性,这就构成了腐蚀电池的条件。 
  1.2 细菌腐蚀 
  在一些缺氧的土壤中,有一种硫酸盐还原菌,它是一种厌氧菌,它参加电极反应的作用是将可溶的硫酸盐转化为硫化氢并和铁作用生成硫化亚铁,生成硫化氢使土壤中9^浓度增大,阴极反应过程中氢的去极化作用加强,加速了腐蚀作用。 
  这种细菌肉眼看不见,生长在潮湿并含有硫酸盐及可转化的有机物和无机物的缺氧土壤中,如沼泽地及海泥等。对硫酸盐还原菌腐蚀的判断,可借助于黑褐色的硫化亚铁的腐蚀产物的生成或用稀盐酸滴浸产生刺鼻的硫化氢而得知。 
  1.3 杂散电流腐蚀 
  杂散电流是指在地下流动的设计之外的电流,如电气化铁路、各种用电设备接地等散布的电流都可视为杂散电流。这种电流也能对地下金属管道产生腐蚀破坏作用,因杂散电流引起的腐蚀破坏作用,称为杂散电流腐蚀。 
  2 埋地管道防腐蚀常用材料 
  埋在土壤中的钢质管道的腐蚀是一种电化学作用的结果,防止埋地管道的腐蚀常用的方法是用覆盖层把金属表面与腐蚀介质隔离开,它们与介质之间没有接触的机会,也就不存在发生化学反应的可能了,最常用的覆盖层有沥青玻璃丝布覆盖层和环氧煤沥青玻璃丝布覆盖层。 
  3 埋地管道防腐蚀施工技术要求 
  3.1 环氧煤玻璃丝布防腐蚀施工技术要求 
  钢管在涂覆前,必须进行表面处理,除去油污、泥土、原涂层等杂物, 除锈标准一般应达到Sa2级以上。表面不得有焊瘤、棱角、毛刺等缺陷。涂刷底漆钢管表面处理合格后,应尽快涂环氧煤沥青底漆,刮腻子对高于钢管表面2mm的焊缝两侧及其他不平整处,应先打膩子形成平滑过渡面。膩子由环氧煤涂料和滑石粉调成,在底漆表干后进行刮抹,避免缠玻璃布时形成空鼓。 
  3.2 沥青玻璃丝布施工技术要求 
  为确保防腐层质量,要求基底处理达到图纸设计为准。熬制沥青熬制开始时应缓慢加温,熬制温度宜控制在23℃左右,熬制中应经常搅拌,并清除熔化沥青表面上的飘浮物,每锅沥青的熬制时间宜控制在4~5小时左右,每口锅熬制5~7锅后,应进行一次清锅,将沉渣及结焦清除干净。底漆用的沥青应与面漆用的沥青标号相同,底漆表干后,方可浇涂沥青和缠绕玻璃丝布。沥青浇涂温度以200~220℃为宜。浇涂沥青后,应立即缠绕玻璃布,缠绕方法同环氧煤玻璃丝布防腐层,钢管两端各防腐层应做成阶形接茬。待沥青层冷却到100℃以下时方可包扎聚氯乙烯工业膜外保护层。外包聚氯乙烯工业膜应紧密适宜,无皱褶、脱壳等现象。 
  4 质量检验与补口补伤 
  4.1 质量检验 
  无玻璃丝布或冷缠带的环氧煤普通防腐层,表面应呈现平整、光滑的涂膜状,对缺陷处应在固化前补涂面漆至符合要求。有玻璃丝布或冷缠带的沥青或环氧煤沥青加强级和特加强级防腐层,要求表面平整, 无空鼓和铍折,玻璃丝布网眼为面漆所饱和,压边和搭接边黏结紧密,对防腐层的空鼓和皱折应铲除,并按相应防腐层结构的要求进行补涂。 
  对于环氧煤普通级防腐层,应很难挑起,挑起处的防腐层呈脆性点状断裂开,不出现成片挑起或层间剥离情况。对于环氧煤加强级、特加强级和沥青玻璃丝布防腐层,挑开或撕开约50cm2,防腐层应不易撕开或撕裂,且破坏处不露铁,无层间剥离情况。 
  4.2 补口与补伤 
  在钢管的补口、补伤露铁处,必须进行表面处理,除锈等级与管体相同;补伤处防腐层未露铁时,应对其进行表面清污,并用砂纸打毛后再进行防腐处理。钢管补口、补伤处的防腐层结构应不低于管体防腐层,施工工序及技术要求与管体施工相同,与管体搭接应做成阶梯形接茬,搭接长度为100mm左右。补口、补伤处的防腐层应按防腐层质量检查方法进行检验。 
  5 钢管内涂层 
  5.1 环氧粉末内涂层 
  埋地钢管内输送介质对管道内壁会造成持续性腐蚀破坏,环氧粉末内涂层是新近发展起来的一种常用有效防腐层,它不仅可以减少输送介质对管道的腐蚀以延长管道的使用寿命,还可以减少阻耗、降低输送成本、增加输送能力。其结构为单层一次成膜,涂装方法有静电喷涂、水平杆式喷枪喷涂、水平吸入涂布、推辊手工刷涂等。 
  5.2 水泥砂浆衬里 
  在埋地给水钢管内壁均匀涂抹一层水泥砂浆衬里层,能防止钢管生锈,保护水质,提高输水能力。水泥砂浆衬里层的原料要纯净,无毒害杂质,水泥与砂的质量比为1 :1~2。该衬里层的施工方法有机械喷涂、手工涂抹等,施工必须在管道铺设完毕试压合格并按设计要求复土夯实后进行,整个施工过程中,管道必须处于稳定状态。衬里施工前,管内壁必须进行清扫,对新埋设的管道应除去松软的氧化皮、浮锈、泥土、油脂、焊渣、污物等附着物,对旧管道还应除去锈瘤、水垢等附着物,附着物除去后及时用水清洗,衬里施工时管内壁不得有结露和积水。 
  6 阴极保护 
  阴极保护是目前较先进的一种地埋管道电化学防腐蚀方法,在我国石油天然气行业及一些大城市巳广泛应用。阴极保护工程应与主体工程同时勘察、设计和施工,并应在管道埋地六个月内投入运行。 
  阴极保护的原理是借助于土壤的导电性,通过牺牲阳极或外加电流的方式,不断均匀地向埋地管道输送电子,从而起到保护管道的作用。阴极保护分为外加电流和牺牲阳极两种保护方式,选用时应考虑以下主要因素:工程规模大小;有无经济方便的电源;被保护体所需保护电流密度的大小;被保护体与周围地下金属构筑的相互影响;土壤或介质电阻率的大小。在工程设计中,应对上述因素综合考虑,全面分析比较,择优选用,当被保护管道的防腐层良好、土壤电阻率较低、周围地下金属构筑较多时,宜采用牺牲阳极保护。