趙文濤

(山東電力建設第三工程公司 266100)

摘要: 鋼制管道是現在燃氣公司廣泛選用的管道，如何保證其安全運行是燃氣企業工作的重中之重。提出了鋼制管道腐蝕的因素及應對措施，為燃氣企業保證管道的安全性提供了有效依據。

關鍵詞: 鋼制管道;防腐層;防腐措施

隨著利用率的提高和利用范圍的擴展，天然氣輸送成為燃氣使用過程中的關鍵。現階段我國燃氣管道一般采用鋼管和PE管，而鋼管施工范圍較廣，埋地鋼管要達到長期安全運行，必須在六個方面有好的基礎條件，即高品質的鋼管、優良的焊接、合理的防腐措施、正常均的操作運行、較強的抗御自然破壞的能力及完善的維護管理體系自前在國內外管道發生各種破壞性事故的原因中，人為造成的破壞第一位，管道腐蝕破壞(含應力腐蝕開裂(SCC))占第二位。因此，選擇安全、適用、經濟的管道防腐層是很重要的。

埋地鋼質管道發生腐蝕有四大影響因素:即環境、腐蝕防護效果鋼管材質及制造工藝、應力水平。管道的腐蝕破壞是上述諸因素相互影響的結果。

1埋地燃氣管道的防腐綜合評價

1.1評價指標

基于埋地鋼質管道外防腐層所應具備的性質，如良好的絕緣性、杭陰極剝離能力、保持恒定的電阻率、足夠的強度以及良好的穩定性等，對于管道防腐層，主要評價指標有以下幾項:絕緣層電阻率、破損點密度與大小、電流衰減率、電位分布等。綜合考慮土壤對埋地鋼質管道的影響，還應考慮土壤的電阻率、含水率、pH值、氧化還原電位、土壤中微生物含量等。除對防腐層及土壤腐蝕性進行評價外，還應對金屬管體的損傷進行評價。防腐層、土壤腐蝕性的評價指標分別見表1、2。此外，對于雜散電流干擾的評價要求如下:①管道受到直②當管道任意點的管地電位較自然電位正向偏移大于20mV或管道附近土壤的地電位梯度大于0.5mV/m時，可確認受到直流干擾;③當管道任意點的管地電位正向偏移大于100mV或管道附近土壤的地電位梯度大于2.5mV/m時，應采取排流保護或其他防護措施。

根據檢測出的埋地管道數據與以上評價指標進行比較，就可以得出管道防腐層、土壤環境的等級，并根據不同等級決定管道的修復或更換。管道外防腐層檢測方法的原理、技術參數以及相應參數的后處理模型應納入分級的范圍。以上指標主要針對間接檢測的評定。在直接檢測中，不同的檢測方法，如電火花檢測、粘接力測試、防腐層厚度檢測、物理性能檢測等均應納入到分級范中。

2防腐效果

腐蝕防護是控制管道是否會發生腐蝕破壞的關鍵因素。目前管道的腐蝕防護采用了雙重措施，即防腐層與陰極保護(外加電流或犧牲陽極)。防腐層至關重要的是能抵御現場環境腐蝕，保證與鋼管牢固粘，盡可能不出現陰極剝離。一旦發生局部剝離，就必須保證陰極保護電流的暢通，達到防護效果。

3鋼管的材質與制造因素

鋼管的材質與制造因素是管道腐蝕的內因，特別是鋼材的化學組分與微晶結構，非金屬組分含量高，如S、P易發生腐蝕，C、Si易造成脆性開裂。微晶細度等級低，裂紋沿晶粒擴展，易發生開裂，加入微量鎳、銅、鉻可提高抗腐蝕性。在鋼管制造過程中，表面存在缺陷如劃痕、凹坑、微裂等，也易造成腐蝕開裂。

4管道操作運行過程中的使用應力

管道操作運行時，輸送壓力與壓力波動是應力腐蝕開裂的又一重要因素。過高的壓力使管壁產生過大的使用應力，易使腐蝕裂紋擴展;壓力循環波動也易使裂紋擴展。當裂紋擴展達到臨界狀態時，管道就會發生斷裂破壞，甚至引起爆炸(燃氣管道)。

5現行的主要防腐層

目前世界各國埋地鋼質管道所使用的防腐層主要有石油瀝青、煤焦油瓷漆、擠塑聚乙烯、PE膠帶、熔結環氧樹指(FBE)及復合覆蓋層(含三層PE)。

石油瀝青是使用歷史最長的防腐涂料，如果腐蝕環境無微生物、無深根植物，那么仍不失為一種經濟適用的防腐層，當然它的流淌性不適合高溫環境。煤焦油瓷漆也是歷史悠久的防腐涂料，它克服了石方腐涂油瀝青的缺陷，但是在較低溫度環境下的冷脆卻限制了它的使用范圍，而且它抗外界機械力破壞強度不高，石方山區不宜使用。熔結環氧樹脂是所有防腐涂料中與鋼管粘結力最強、抗各種環境腐蝕最好、抗機械沖擊最高的防腐涂料，因而在管道應力腐蝕開裂調查中無腐蝕開裂案例，但由于涂敷層薄(不到1mm)，抗尖銳物體的沖擊較差，在山區地段要慎用。為克服上述缺點，開發了三層PE結構，這是一種將環氧樹脂的抗陰極剝離粘結性與聚乙烯的抗沖擊強度相結合的復合結構。因此是我公司采用率較高的防腐形式。

各種防腐層有各自的優缺點，應根據管道線路的地質條件、腐蝕環境，因地制宜地選用，并不是價格高就一定好，而是以安全、適用、經濟為原則。

6加強防腐質量的措施

6.1建立防腐層的綜合評價方法

建議先行試用因素加權計分法擇優選用，以解決管道的設計問題。此方法是先根據線路各段環境條件，列出選用因素，如第一腐蝕因素(主要的)、第二腐蝕因素(次要的)、第三腐蝕因素(更次要的)、地質因素、自然氣候因素及價格因素等。然后將各種因素劃分一定比例數(總和為1)，再將各類覆蓋層對應于各因素按百分制打分，最后將覆蓋層分數乘以比例數，得出加權計分，據此排列出覆蓋層選用次序，供業主與設計者參考。當然，此種方法并不很科學，原因是比例劃分與覆蓋層評分都有人為因素，因此應請有經驗的專業技術人員打分，求加權平均值，可能會更合理一些。

6.2加強鋼管表面處理

管道發生應力腐蝕開裂(SCC)主要是由剝離或陰極剝離造成的。由于過去在管道防腐涂敷前對鋼管表面除銹處理較簡單，造成底漆粘結不牢，因此易發生剝離或陰極剝離。為此，涂敷前的鋼管表面必須進行拋丸或噴砂處理，以達到標準要求的潔凈度和錨紋深度，確保底漆粘結牢固。

6.3把好現場補口質量

①補口材料與管體防腐層有較好的相容性。②補口接合部應嚴密粘牢，必要時可作嚴密性試驗。③必須認真處理補口處的鋼管表面，達到管體表面潔凈度的要求。

6.4固定式與移動式防腐作業線相結合

工廠固定式防腐作業生產，由于施工環境好，可提高防腐管的質量。但對于需要長途運輸的管材，防腐層易損傷，而現場修補也很難達到滿意的效果，故建立防腐作業線應考慮固定與移動相結合，以滿足工程現實的需要。

7結語

本文針對埋地燃氣鋼質管道的防腐綜合評價與修復技術進行了探討。在評價時應當選擇合適的綜合評價方法，如層次評價法或模糊綜合評價法等在修復技術中，新型高效的非開挖燃氣管道修復技術由于具有施工速度快、環境交通影響小、經濟性好等優點，是埋地燃氣管道修復技術的發展趨勢。

參考文獻

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