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    埋地天然气管道防腐技术的新进展

    2019-05-15   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港已获悉:防火保护层厚度的大小对构件横截面温度的变化有很大影响给出一典型算例,其中,钢管壁厚ts为6mm;为方试件横截面外边长B为400mm;a为保护层厚度,保护层采用厚涂型钢结构防火涂料,其性能符合国家的有关标准1基金项目:国家自自然科学哮温(编号,栳骑轻教2火灾下构件的工作特点和破坏形态试验研究结果表明,设计荷载作用下的钢管混凝土柱遭受火灾时表现出良好的性能,构件变形稳定,达到耐火极限时仍保持较好的整体性火灾后,随着外界温度的降低,构件己屈服截面处钢管的强度得到了不同程度的恢复,截面的力学性能比高温下有所改善,结构的整体性比火灾中也有所提高,这不仅为结构的加固补强提供了一个较安全的工作环境,也减少了补强工作量,这和火灾后的钢筋混凝土结构与钢结构有所不同,对于钢筋混凝土结构,其己改性破坏截面的力学性能和整体性均不能因温度的降低而有所恢复或改善对钢结构,其己失稳和扭曲的构件在常温下也不会带来更多的安全性。
      
      钢管混凝土柱的抗火设计1影响耐火极限的因素为了深入系统地研究钢管混凝土柱耐火极限的变化规律,准确地找出影响耐火极限的主要因素,和表i给出了赛格广场大厦钢管混凝土柱防火保护层设计情况。
      
      天然气是一种清洁、高效、方便的优质能源和化工原材料。它的开采和利用具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。随着我国天然气的进一步开发,天然气行业将面临着新的机遇,也面临着新的挑战。无论是对原有管网的改造,或对新管网的敷设,都必须强调安全,消除各种隐患。从国内外管网所发生的事故原因可以看出,人为造成的破坏性事故占第一位,管道的腐蚀破坏(包括应力腐蚀开裂)占第二位。后者往往不易察觉,或常被忽视,所以管道的防腐工作无疑应提到重要的议事日程。本文主要对天然气管网腐蚀因素、腐蚀现状及涂层防腐技术的新进展进行探讨。
      
      中国钢管信息港已获悉:埋地天然气管道腐蚀因素埋地管道的腐蚀形式有多种,可分为内腐蚀和外壁腐蚀两种类型。管壁内腐蚀是由于天然气中残存的水分、2和H2S、C2酸性气体造成的。我国天然气含硫量较高,尤以川渝地区的天然气含硫量一般在1%~13%左右(常以H2S形式出现)。管道中的H2S和有机硫在与水分掺混后与管壁反应生成硫化铁粉,破坏金属晶格使其变脆。同时这种粉状物轻则堵塞管道,重则遇空气达到一定比例时会自燃爆炸2.1管道外壁腐蚀因素管道外壁腐蚀首先取决于管道的材质,组织结构的均匀性,所含杂质的种类、数量,焊缝熔渣和机械加工残余应力等。其次是埋地管道处的土壤性质、土壤类别、电阻率、含水量、pH值、植物根系、杂散电流及干扰电流等。再次是土壤的微生物繁殖状况。现己查明,硫酸盐还原菌(SRB)能在pH值为6 ~9的厌氧条件下引起钢铁腐蚀,它以有机物作电子供给体、用硫酸盐作末端电子吸收体而繁殖,在有SRB参与的电极过程中,介质的电阻、双电层电容随SRB的数量加而加,对钢的阳极过程影响很大,对阴极过程影响则较小,故会加速钢管的腐蚀过程。
      
      2.2埋地管道外腐蚀发生场合埋地管道外腐蚀发生场合:①地层构造不均匀的地带,如砂土、黏土、细沙、岩石和亚粘土等混合处。②土壤电阻率较小的地带。③盐、碱含量较高的地带。④管道外防腐层破坏而又潮湿的地带。
      
      据报道,曾有一条天然气管道四年中由于管壁减薄而造成三次爆炸的严重事故。调查发现其管壁最大腐蚀速度达0.03mm/d,在一般的积水管段,其腐蚀率达1mm/a左右。据报道,国外在1970*1990年腐蚀造成的事故占输气管总事故的百分比为:美国16.9 %,欧洲15.9%前苏联内壁腐蚀6.9%.我国四川天然气管道所发生的事故中,内腐蚀占0.67 %、外腐蚀占13.55%,国内石油天然气行业,每年因腐蚀造成的经济损失约占全行业总产值的6 3天然气管道防腐技术新进展3.1高防腐;余层的应用国内外埋地天然气管道防腐的主要手段是根据管道所处地域的地形、地貌、地质状况,采用适合的覆盖层并辅以阴极保护。常用的涂料有:石油沥青、煤焦油瓷漆、环氧树脂漆等。
      
      3.2复合覆盖层的开发国外己有一些先进涂敷技术可供借鉴。它们是一类以熔融环氧粉末涂料为基础,再涂敷一层性能优良的防腐层组成的复合覆盖层。
      
      (1)熔融环氧粉末一聚烯烃复合覆盖层这是利用环氧树脂粘结性好,抗阴极剥裂性强和聚乙烯抗冲击强度高的特点。在经过严格的表面预处理的钢管外壁上涂一层较厚的环氧粉末涂料(0.3~0.6mm)接着再涂敷一层经过化学改性的聚乙烯作中间层(或面层),最后再涂一层聚乙烯面层,它不同于传统的2PE或3PE体系。其特点是耐高力腐蚀,其预期寿命可达100年。在欧洲和中东地区的输气管使用这种防护技术己有20多年历史。现在面临的问题是对管道修复,现场补口材料、阀门管件的选择都非常严格,而且价格昂贵,同时聚乙烯的抗老化性和耐环境应力开裂性未经长期实践检验,因此还只能在一些特殊地质条件下试用。
      
      (2)环氧粉末一煤焦油瓷漆复合覆盖层这是1995年美国开发的新技术它是以环氧树脂为底漆层,再外涂煤焦油瓷漆的新型复合覆盖层。
      
      它将两类涂料的优点结合起来,互相取长补短,施工也较方便,但价格较贵,就其性能而言,它是目前较理想的复合覆盖层。
      
      3.3管道涂敷前表面预处理工艺的改进防腐质量的高低取决于涂敷前表面预处理方法的选择。传统的除油除锈法费工费时污染大,质量难保证。近年来倾向用高温素烧法除油,将管材装车送入特制炉中,在350~400*C条件下辅以通风,保温3~4h,将油污烧掉保证除油质量。喷丸机械法代替了传统的酸洗法。此法利用压缩空气携带钢丸(或砂)形成高速流动的物流通过喷枪的喷嘴对钢管表面作强力冲击以除去油污或氧化皮。它既除锈彻底,又可提高表面粗糙度,大管壁与涂层的接触面积(提高约20倍),提高涂层粘结力,能有效地防止深层剥裂。
      
      3.4管道内壁涂敷技术的开发20世纪五十年代国外就开始对输气管道作内壁涂漆,以减少腐蚀、输气阻力以及每年清管的次数。对于大口径长输管线,大约3 ~5年就可以收回内涂所花费的投资。我国己开发的钢管内表面环氧树脂静电粉末喷涂技术及钢管内涂的成套设备,可实现补口检测,补涂一体化三层PE结构己上升至25%,而单层PE胶带因其与钢管结合力差,其用量己日趋减少。针对这种情况,国内己广泛使用改性的复合型聚乙烯二层结构防腐带。它由专用的底涂漆、防腐带、保护带和补口带组成。其中底层漆是用丁基橡胶为主体配以粘树脂、防老剂、抗氧剂等物组成,涂于钢管表面既可找平钢管表面的凹凸不平,又可加胶带与钢管之间的附着力,同时又是一种优良的防腐剂,同样,防腐带、保护带和补口带亦是以PE薄膜为基材,热覆合一层以丁基橡胶为主体的防腐胶而成,分别对管道起到防腐保护作用。在1989―1999年10年间,国内己用于各类管道上的涂敷长度达8城市中低压燃气输送系统近年来开始采用PE管代替钢管。首先是因其重量轻、内壁光滑、柔韧性好,其次是抗老化能力强、使用寿命长,不仅施工方便,而且防腐和维修费用省,大大地减少了事故的发生;因其柔韧性好可蛇形敷设且能抵抗人为的或自然灾害。据报道,在美国旧金山的6.6级地震,日本宫城的7.4级地震和大坂的7.2级地震中,所有钢管和铸铁管道全遭破坏,唯PE管损坏极少。目前PE管在天然气输送中主要用于以下两方面:新建的中压配气管网系统和旧管网钢管的更换和维修。美国的一些大城市,用穿插法更换旧燃气管道己达3万km,对于长输管道尚未使用,因输气压力超过了PE管快速开裂的承受能力。因此开发具有很高的快速开裂阻力的新型PE材料和具有高承压能力的复合PE材料以及制定可行的技术标准,建立许可证制度己成当务之急。
      
      5智能型腐蚀检测设备及技术对腐蚀管道进行快速、准确的定位,是管道防腐的一个重要环节n20.近年来国外使用的地面清管智能化检测技术可以查出腐蚀严重的管段并可计算出腐蚀面积和腐蚀深度,其准确度在*10 %左右。电流测绘系统可不开挖就能精确测定防腐层破损位置,查找阴极保护系统的故障,配合防腐软件可计算出管道绝缘电阻,评估管道外防护层的破坏状况。我国开发的漏磁腐蚀检测数据分析系统,能显示、分析及处理管道漏磁检测信息,可提供被检管道上所有腐蚀点的里程、深度、面积、周相位置、距最近上的管件和维修点定位。该系统检测精度高(至最近点的误差小于1m)测出的腐蚀深度的精度误差不大于壁厚的15 %,检测到的最小腐蚀为壁厚的5%,周相精度误差不超过
      
      中国钢管信息港已获悉:防腐管理的计算机网络化天然气管网日常管理的重要任务之一是预防各种腐蚀事故和自然与人为灾害发生。为将后期控制的被动管理变为主动管理,应将防腐设施及相关资料与管网的地理信息相结合形成独立的体系,实现计算机网络化管理,以便捕捉、分析、统计管网的各种数据,及时准确预报,防止各种隐患发生。其内容包括建立图档管理系统,管网现代监测系统和仿真模拟计算系统,然后将它们有机地联系起来,就可随时查询管道是否处于最佳运行状态,一旦发生异常亦能准确定性和定位,及时制定最佳的排除方法,把损失减少到最小程度。油气储刘建华,杨应广。A3钢在厌氧环境中的微生物腐蚀电化学特征。煤气与热。油气储运,2000张怀法。管道工程环境与力学行为。煤气与热力,陈向新,李莲。长输管道外防腐层的选择。油气储运,张怀法。埋地钢质管道的防腐问题。油气储运,1999,刘惠英。石油钢管涂敷前处理探讨。表面技术,1995姚冠新。钢管外壁喷砂除锈作业线的设计与研制。表面技SY/T0414―98钢质管道聚乙烯胶带防腐层技术标准。
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