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    埋地天然氣管道防腐技術的新進展

    2019-05-15   來源:   點擊數:0次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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     中國鋼管信息港已獲悉:防火保護層厚度的大小對構件橫截面溫度的變化有很大影響給出一典型算例,其中,鋼管壁厚ts為6mm;為方試件橫截面外邊長B為400mm;a為保護層厚度,保護層采用厚涂型鋼結構防火涂料,其性能符合國家的有關標準1基金項目:國家自自然科學哮溫(編號,栳騎輕教2火災下構件的工作特點和破壞形態試驗研究結果表明,設計荷載作用下的鋼管混凝土柱遭受火災時表現出良好的性能,構件變形穩定,達到耐火極限時仍保持較好的整體性火災后,隨著外界溫度的降低,構件己屈服截面處鋼管的強度得到了不同程度的恢復,截面的力學性能比高溫下有所改善,結構的整體性比火災中也有所提高,這不僅為結構的加固補強提供了一個較安全的工作環境,也減少了補強工作量,這和火災后的鋼筋混凝土結構與鋼結構有所不同,對于鋼筋混凝土結構,其己改性破壞截面的力學性能和整體性均不能因溫度的降低而有所恢復或改善對鋼結構,其己失穩和扭曲的構件在常溫下也不會帶來更多的安全性。
      
      鋼管混凝土柱的抗火設計1影響耐火極限的因素為了深入系統地研究鋼管混凝土柱耐火極限的變化規律,準確地找出影響耐火極限的主要因素,和表i給出了賽格廣場大廈鋼管混凝土柱防火保護層設計情況。
      
      天然氣是一種清潔、高效、方便的優質能源和化工原材料。它的開采和利用具有顯著的經濟效益、社會效益和環境效益。隨著我國天然氣的進一步開發,天然氣行業將面臨著新的機遇,也面臨著新的挑戰。無論是對原有管網的改造,或對新管網的敷設,都必須強調安全,消除各種隱患。從國內外管網所發生的事故原因可以看出,人為造成的破壞性事故占第一位,管道的腐蝕破壞(包括應力腐蝕開裂)占第二位。后者往往不易察覺,或常被忽視,所以管道的防腐工作無疑應提到重要的議事日程。本文主要對天然氣管網腐蝕因素、腐蝕現狀及涂層防腐技術的新進展進行探討。
      
      中國鋼管信息港已獲悉:埋地天然氣管道腐蝕因素埋地管道的腐蝕形式有多種,可分為內腐蝕和外壁腐蝕兩種類型。管壁內腐蝕是由于天然氣中殘存的水分、2和H2S、C2酸性氣體造成的。我國天然氣含硫量較高,尤以川渝地區的天然氣含硫量一般在1%~13%左右(常以H2S形式出現)。管道中的H2S和有機硫在與水分摻混后與管壁反應生成硫化鐵粉,破壞金屬晶格使其變脆。同時這種粉狀物輕則堵塞管道,重則遇空氣達到一定比例時會自燃爆炸2.1管道外壁腐蝕因素管道外壁腐蝕首先取決于管道的材質,組織結構的均勻性,所含雜質的種類、數量,焊縫熔渣和機械加工殘余應力等。其次是埋地管道處的土壤性質、土壤類別、電阻率、含水量、pH值、植物根系、雜散電流及干擾電流等。再次是土壤的微生物繁殖狀況。現己查明,硫酸鹽還原菌(SRB)能在pH值為6 ~9的厭氧條件下引起鋼鐵腐蝕,它以有機物作電子供給體、用硫酸鹽作末端電子吸收體而繁殖,在有SRB參與的電極過程中,介質的電阻、雙電層電容隨SRB的數量加而加,對鋼的陽極過程影響很大,對陰極過程影響則較小,故會加速鋼管的腐蝕過程。
      
      2.2埋地管道外腐蝕發生場合埋地管道外腐蝕發生場合:①地層構造不均勻的地帶,如砂土、黏土、細沙、巖石和亞粘土等混合處。②土壤電阻率較小的地帶。③鹽、堿含量較高的地帶。④管道外防腐層破壞而又潮濕的地帶。
      
      據報道,曾有一條天然氣管道四年中由于管壁減薄而造成三次爆炸的嚴重事故。調查發現其管壁最大腐蝕速度達0.03mm/d,在一般的積水管段,其腐蝕率達1mm/a左右。據報道,國外在1970*1990年腐蝕造成的事故占輸氣管總事故的百分比為:美國16.9 %,歐洲15.9%前蘇聯內壁腐蝕6.9%.我國四川天然氣管道所發生的事故中,內腐蝕占0.67 %、外腐蝕占13.55%,國內石油天然氣行業,每年因腐蝕造成的經濟損失約占全行業總產值的6 3天然氣管道防腐技術新進展3.1高防腐;余層的應用國內外埋地天然氣管道防腐的主要手段是根據管道所處地域的地形、地貌、地質狀況,采用適合的覆蓋層并輔以陰極保護。常用的涂料有:石油瀝青、煤焦油瓷漆、環氧樹脂漆等。
      
      3.2復合覆蓋層的開發國外己有一些先進涂敷技術可供借鑒。它們是一類以熔融環氧粉末涂料為基礎,再涂敷一層性能優良的防腐層組成的復合覆蓋層。
      
      (1)熔融環氧粉末一聚烯烴復合覆蓋層這是利用環氧樹脂粘結性好,抗陰極剝裂性強和聚乙烯抗沖擊強度高的特點。在經過嚴格的表面預處理的鋼管外壁上涂一層較厚的環氧粉末涂料(0.3~0.6mm)接著再涂敷一層經過化學改性的聚乙烯作中間層(或面層),最后再涂一層聚乙烯面層,它不同于傳統的2PE或3PE體系。其特點是耐高力腐蝕,其預期壽命可達100年。在歐洲和中東地區的輸氣管使用這種防護技術己有20多年歷史。現在面臨的問題是對管道修復,現場補口材料、閥門管件的選擇都非常嚴格,而且價格昂貴,同時聚乙烯的抗老化性和耐環境應力開裂性未經長期實踐檢驗,因此還只能在一些特殊地質條件下試用。
      
      (2)環氧粉末一煤焦油瓷漆復合覆蓋層這是1995年美國開發的新技術它是以環氧樹脂為底漆層,再外涂煤焦油瓷漆的新型復合覆蓋層。
      
      它將兩類涂料的優點結合起來,互相取長補短,施工也較方便,但價格較貴,就其性能而言,它是目前較理想的復合覆蓋層。
      
      3.3管道涂敷前表面預處理工藝的改進防腐質量的高低取決于涂敷前表面預處理方法的選擇。傳統的除油除銹法費工費時污染大,質量難保證。近年來傾向用高溫素燒法除油,將管材裝車送入特制爐中,在350~400*C條件下輔以通風,保溫3~4h,將油污燒掉保證除油質量。噴丸機械法代替了傳統的酸洗法。此法利用壓縮空氣攜帶鋼丸(或砂)形成高速流動的物流通過噴槍的噴嘴對鋼管表面作強力沖擊以除去油污或氧化皮。它既除銹徹底,又可提高表面粗糙度,大管壁與涂層的接觸面積(提高約20倍),提高涂層粘結力,能有效地防止深層剝裂。
      
      3.4管道內壁涂敷技術的開發20世紀五十年代國外就開始對輸氣管道作內壁涂漆,以減少腐蝕、輸氣阻力以及每年清管的次數。對于大口徑長輸管線,大約3 ~5年就可以收回內涂所花費的投資。我國己開發的鋼管內表面環氧樹脂靜電粉末噴涂技術及鋼管內涂的成套設備,可實現補口檢測,補涂一體化三層PE結構己上升至25%,而單層PE膠帶因其與鋼管結合力差,其用量己日趨減少。針對這種情況,國內己廣泛使用改性的復合型聚乙烯二層結構防腐帶。它由專用的底涂漆、防腐帶、保護帶和補口帶組成。其中底層漆是用丁基橡膠為主體配以粘樹脂、防老劑、抗氧劑等物組成,涂于鋼管表面既可找平鋼管表面的凹凸不平,又可加膠帶與鋼管之間的附著力,同時又是一種優良的防腐劑,同樣,防腐帶、保護帶和補口帶亦是以PE薄膜為基材,熱覆合一層以丁基橡膠為主體的防腐膠而成,分別對管道起到防腐保護作用。在1989―1999年10年間,國內己用于各類管道上的涂敷長度達8城市中低壓燃氣輸送系統近年來開始采用PE管代替鋼管。首先是因其重量輕、內壁光滑、柔韌性好,其次是抗老化能力強、使用壽命長,不僅施工方便,而且防腐和維修費用省,大大地減少了事故的發生;因其柔韌性好可蛇形敷設且能抵抗人為的或自然災害。據報道,在美國舊金山的6.6級地震,日本宮城的7.4級地震和大坂的7.2級地震中,所有鋼管和鑄鐵管道全遭破壞,唯PE管損壞極少。目前PE管在天然氣輸送中主要用于以下兩方面:新建的中壓配氣管網系統和舊管網鋼管的更換和維修。美國的一些大城市,用穿插法更換舊燃氣管道己達3萬km,對于長輸管道尚未使用,因輸氣壓力超過了PE管快速開裂的承受能力。因此開發具有很高的快速開裂阻力的新型PE材料和具有高承壓能力的復合PE材料以及制定可行的技術標準,建立許可證制度己成當務之急。
      
      5智能型腐蝕檢測設備及技術對腐蝕管道進行快速、準確的定位,是管道防腐的一個重要環節n20.近年來國外使用的地面清管智能化檢測技術可以查出腐蝕嚴重的管段并可計算出腐蝕面積和腐蝕深度,其準確度在*10 %左右。電流測繪系統可不開挖就能精確測定防腐層破損位置,查找陰極保護系統的故障,配合防腐軟件可計算出管道絕緣電阻,評估管道外防護層的破壞狀況。我國開發的漏磁腐蝕檢測數據分析系統,能顯示、分析及處理管道漏磁檢測信息,可提供被檢管道上所有腐蝕點的里程、深度、面積、周相位置、距最近上的管件和維修點定位。該系統檢測精度高(至最近點的誤差小于1m)測出的腐蝕深度的精度誤差不大于壁厚的15 %,檢測到的最小腐蝕為壁厚的5%,周相精度誤差不超過
      
      中國鋼管信息港已獲悉:防腐管理的計算機網絡化天然氣管網日常管理的重要任務之一是預防各種腐蝕事故和自然與人為災害發生。為將后期控制的被動管理變為主動管理,應將防腐設施及相關資料與管網的地理信息相結合形成獨立的體系,實現計算機網絡化管理,以便捕捉、分析、統計管網的各種數據,及時準確預報,防止各種隱患發生。其內容包括建立圖檔管理系統,管網現代監測系統和仿真模擬計算系統,然后將它們有機地聯系起來,就可隨時查詢管道是否處于最佳運行狀態,一旦發生異常亦能準確定性和定位,及時制定最佳的排除方法,把損失減少到最小程度。油氣儲劉建華,楊應廣。A3鋼在厭氧環境中的微生物腐蝕電化學特征。煤氣與熱。油氣儲運,2000張懷法。管道工程環境與力學行為。煤氣與熱力,陳向新,李蓮。長輸管道外防腐層的選擇。油氣儲運,張懷法。埋地鋼質管道的防腐問題。油氣儲運,1999,劉惠英。石油鋼管涂敷前處理探討。表面技術,1995姚冠新。鋼管外壁噴砂除銹作業線的設計與研制。表面技SY/T0414―98鋼質管道聚乙烯膠帶防腐層技術標準。
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