埋地塑料管道（精选7篇）
埋地塑料管道 篇1
随着城市现代化的步伐不断加快, 城市污水治理系统在不断完善。该系统是城市排渍、排涝、防洪的主要工程, 也是改善城市环境的关键环节, 对我国社会经济的发展起着重要的先导作用。而排水管道施工是市政排水工程中十分重要的组成部分, 因此, 要想保证市政排水工程的质量, 就要做好对排水管道施工的质量管理。
1 市政工程塑料埋地排水管道的性能
埋地排水管道的主要用途是在重力的作用下, 将城市污水或雨水输送到江河湖海或污水处理厂。对于埋地排水管的性能而言, 必须具有一定的强度, 从而承受地下运行环境的荷载压力;具有输送液体的能力和良好的密封性, 不能出现泄漏现象, 从而起到保护环境的作用;具有较强的抗磨损、耐腐蚀性能, 且具有较长的使用寿命;具有安装、铺设方便的特点, 从而满足经济性方面的要求。
目前, 塑料埋地排水管道已经被大量使用, 其主要原因是塑料排水管道在安装和使用中具有一定的优越性。从强度上看, 虽然塑料埋地排水管道的强度没有混凝土排水管、钢筋混凝土排水管高, 但在实际应用中, 如果施工项目的设计和施工合理、科学, 则塑料埋地排水管道不需要具备很高的强度, 便能满足力学性能的要求;从水利特性性能的角度看, 塑料管道内部比较光滑, 液体经过时受到的阻力非常小, 在同等坡度的情况下, 采用较小直径的塑料埋地排水管道便能满足流量要求;从使用寿命和耐腐蚀性能的角度看, 塑料管道比混凝土管道、金属管道等具有更大的优势;从铺设、安装的角度看, 塑料管道的优势明显, 因为其具有质量轻、接头少, 对管沟和基础的要求低, 施工方便的特点;从经济性的角度看, 塑料埋地排水管道的价格明显低于传统混凝土排水管道, 且采用塑料埋地排水管道还能大大缩短施工周期。
2 塑料埋地排水管道的施工技术
2.1 塑料埋地排水管道的施工和敷设
塑料排水管道受到的压力主要为外压力荷载, 包括管顶土重荷载和地面上的人、车辆产生的活荷载。管道的敷设条件和敷设质量对其安全性起着决定性的作用, 国内的很多实践都已经证明工程的成败往往取决于管道敷设这一环节。对于管道的设计者而言, 一定要格外重视对管道敷设的规划, 施工人员也需要重视这方面的工作, 积极转变以往粗放的敷设方式, 把握好这一关键环节的施工操作, 从而促进整体施工的顺利进行。目前, 我国陆续出版了一系列的塑料埋地排水管道技术规程, 其中, 包括对管道的沟槽、基础, 管道的安装、连接, 管道沟槽的回填等的要求, 且详细列出了对沟槽回填土密实度安全值的要求。由此可见, 这一系列的技术规程是设计者和施工人员在管道施工中非常重要的参考资料。只有设计者和施工人员严格按照技术规程设计和施工, 才能保证新型埋地排水管道的正常使用。
2.2 产品标准和施工技术规程
埋地聚氯乙烯管道的国家标准和施工技术规程主要有《埋地排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 双壁波纹管材》 (GB/T 18477—2001) 、《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》 (CECS122:2001) , 埋地聚乙烯排水管道的国家标准和施工技术规程主要有《埋地用聚乙烯 (PE) 结构壁管道系统第1 部分:聚乙烯双壁波纹管材》 (GB/T 19472.1—2004) 、《埋地用聚乙烯 (PE) 结构壁管道系统第2 部分:基乙烯缠绕结构壁管材》 (GB/T 19472.2—2004) , 玻璃钢夹砂管道的产品标准和技术规程有《玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管》 (JC/T 838—1998) 、《埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管道工程施工及验收规程》 (CECS 129:2001) 。此外, 在实际施工过程中, 为了保证产品质量, 企业还会制订自己的企业标准。
2.3 塑料埋地排水管道施工的完善策略
2.3.1 做好准备工作, 科学预测成本
在采购原材料时, 采购人员一定要控制好材料的价格和数量, 减少不必要的浪费。对于施工中需要应用的材料, 应实施定额领取制度。如果需要超额领取某些材料, 则施工人员需要向相关部门递交申请, 从而有效控制原材料的使用。在对每一道工序进行严格的成本控制后, 管理人员还需要预测施工成本, 并在施工过程中严格按照预测数额施工, 从而保证最终的施工成本与施工方案中的预测成本一致。
2.3.2 加强对企业内部资金的综合管理
施工企业可从以下2 方面入手, 加强对企业内部资金的综合管理: (1) 设立财务结算控制中心, 企业内部各个项目经理部的资金由该控制中心统一管理和分配, 从而实现对资金的集约化管理。比如, 可在企业内部设立专门的财务部门, 并通过此部门合理地管理和分配企业内部资金。 (2) 根据工程项目的规模调度资金, 并实行专款专用。在拨款时, 财务部门一定要对项目资金进行核实和检查, 确保上报的数据与实际数据一致。
2.3.3 增强成本控制人员的控制意识
施工企业成本控制工作的开展与成本控制人员的控制意识有密切的关系。因此, 施工企业需要增强成本控制人员的控制意识, 组织各种相关的知识和技能培训, 定期严格考核成本控制人员, 并选择能胜任此工作的人员担任负责人。
2.3.4 建立完善的成本控制体系
施工企业应基于施工项目的实际情况, 建立有针对性的成本控制体系, 并将项目中心放在该体系的中心位置, 切实加强对项目成本的管理和监督, 从而完善成本控制工作;建立健全相应的成本管理制度, 并实施专门的工作责任制, 从而将项目中具体的责任落实到个人;各个施工部门之间要加强交流和沟通, 形成合力, 从而加强对项目成本的控制力。
3 结束语
综上所述, 在市政工程塑料埋地排水管道施工中, 要想保证施工质量, 施工企业就要充分了解市政工程塑料埋地排水管道的性能, 并结合施工场地的实际情况施工。本文主要从2 方面探究了市政工程塑料埋地排水管道的施工技术, 比如塑料埋地排水管的敷设技术, 并分析了管道的产品标准和施工技术规程, 以期为相关施工人员提供一定的指导。
摘要：随着我国社会经济的不断发展, 建筑行业得到了迅猛发展, 市政工程也越来越多。主要对市政工程中塑料埋地排水管道的施工技术进行了研究, 探讨了市政工程施工中新管材的适用性, 以期为相关的设计和施工单位提供一定的参考和借鉴。
关键词：市政工程,塑料埋地排水管道,污水处理厂,混凝土管道
参考文献
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[2]杨士曜, 马志.浅谈排水管道技术在市政工程施工中的应用[J].科技致富向导, 2014 (32) .
[3]王光伟, 范育华.市政道路排水管道的施工技术探究[J].江西建材, 2015 (18) .
埋地管道抗震设计 篇2
管道对输电干线, 结点和片断管线的破坏也是由于地震直接的或间接的影响。直接的地震破坏力量是:地震的地面摇动和震动;断层变位;以及建筑物的上升沉陷。间接的地震破坏力量, 比如坍方和土壤液化引起的大量的土地触发性运动。
管线失效模式主要是由于建筑物的上升/沉陷, 坍方或土壤液化是大面积灾难性的破坏。通常, 如此的毁坏伴随着输电干线及片断管线的损坏, 破坏面积中的大部分管线系统的线路和结点断开。
地震的摇动可能发展成为很大的地面张力以至于引起管的裂开或结点的分离, 压缩能导致变形和弯曲, 剪切能够引起管线的裂缝或裂开, 弯曲能导致破裂。观察发现对于管线来说与刚性结点的失效远大于柔性结点。
得出结论, 在埋地管道下面的地质环境影响了管道破坏的强度和/损坏频率。从数量上看, 损坏一般至少发生在岩床中, 小部分在粗粒土壤和大部分方面发生在细粒土壤, 例如黏土或淤泥。
最近, 观察发现震害率最高发生在从土的转换层中。同时, 震害数据统计显示管沿地震波的传播方向的损坏远大于沿正常的传播方向的损害。
2 埋地管道对地震的摇动反映
最近在一些包括地面摄影和模型试验的调查已经报导了埋地管道的地震反应, 从这些调查中一般可概括为以下各项:
(1) 大多数的现场数据显示埋地管道在地震中的位移接近于地面在纵向和横向晃动的方向的位移。在这些地下结构和地面之间的变位中感觉不到二者的不同。
(2) 地下生命线的运动产生的惯性力非常小。在地震的时候地下生命线的反应 (应力或变位) 主要依赖地面沿着路线的变位特性。另一方面土地的变位特性受地下管道的影响很大。
(3) 发现说在所有的情况中轴向应变高于弯曲应变起主要作用。弯曲应变在弯曲部件中的作用与在直线构件中的作用大小等级相当。从上述的研究可以发现地下生命线的反应是受地面沿着路线的相对变位支配而不是地面的加速度。地下生命线运动的容许的延性或韧性是这些结构的地震设计的最重要的传递因数。
3 消极的设计考虑
在缺乏地震设计编码的地下管道中, 一些消极的设计考虑已经被工程师用于最大限制减少地震的损坏和危险的程度。下列各项是一些通常的工程实践和建议:
(1) 超静定应该建造在配水系统之内。多根较小的管代替一个单一较大的管应该被用于使管的破坏量减到最少。
(2) 放气阀应该安装在一个地震活动能被较高预见的区域, 比如沿着一条断层线安放。依靠这个技术, 在一个地震期间放气阀失效之后水会被输导到一个附近的水库里。
(3) 易延展的管材料如钢, 延性铸铁或塑料应该用于需要较大变形的管线。
(4) 对于分段管, 柔性结点如用橡胶填实的结点应该被用于为相对结点位移作准备。对于预期的较大的地面运动, 应该用额外的抑制套管。同时, 当较短的片断可以承受少量地面运动引起的应变时, 也应该被用于地面抗震。
(5) 如果能实行的, 考虑应该在一个较大的隧道中装入管线可以使管线与地震导致的地面运动相隔离, 或润滑管线增加管和周围的土之间的“滑动量”。最近, 美国土木工程协会技术委员会的水资源及下水道委员起草了一封关于生命线地震工程的“公用设备注意信”, 递交给给水和污水管要求对于紧急情况的修理程序的准备, 而且要求训练在地震情况下人员处变的能力。
概述来说, 所有的这些消极的地震设计考虑可能在一定质量上减少地下管道受到的损坏。确定将来设计的安全仍然急切的需要定量的和全面的设计指导方针。
4 单一化分析途径
虽然没有现有的规范规定地震影响下地下管道的设计, 但是有一种估计地下的管应变和地面震动导致的曲度的“单一化分析”程序已经存在很长一段时间。基本上, 分析时假设管和地面之间没有相对运动。因此, 对于上限, 可以把地震主应变作为管的应变, 把地震主弯曲作为管的弯曲。从另外一个观点来看, 它对假定管没有刚性, 因此变形与地面完全相同。
精确地来说, 由于地震的地面摇动引起的最大的场地土应变εmax, 和最大的地面弯曲应力χmax, 可以表示成
其中, vmax和Amax分别是在一个区域地震期间的最大的地面速度和最大的地面加速度;cp和cs分别是压缩波和剪力波在土壤中的传播速度。
对于连续管道的分析和设计, 管的最大轴应变的上限设计εp, max, 应该是地震的最大地面应变:
管的最大的弯曲上限χp, max, 应该是起支配作用的最大地面曲度, 即:
我们注意按照惯例 (非地震的) 埋地管道的设计主要受制于平面应力/应变类型的荷载例如内部压力和地面内部环向应力。而对于地震来说, 地面应变和弯曲产生纵向应力。现在已经研究环向和纵向应力的组合作用。然而, 发现管的轴应变强度的影响相对很小而且管的柔性储备可以忽略。
因此, 如果一个连续管道系统能符合两种上限标准 (应变和曲度) , 则分析发现管线就可以抵抗地震产生的地面速度和地面加速度少于vmax和Amax。在比较两个标准, 指出强烈的震动引起地面应变很可能大于管的失效应力, 然而场地的弯曲应力小于管的失效弯曲应力。
对于分段管道 (图1) , 除了管段应变和弯曲之外, 最大的相对节点位移 (两个管段之间的相对运动) 就成了重要的设计叁数。如果我们假设严格随地面运动的管道包括刚性片断, 则地面两点之间的最大的相对运动将完全起决于管段节点的相对位移及旋转。因此, 节点位移的最大上限Up, max及节点旋转θp, max, 如图2所示, 可以记为:
其中L是管段长度εmax和χmax分别是地面变形的最大自由度及最大地面自度。
如果一个埋地分段管道系统能满足Eqn规定的四种所有上限最大值 (管应变和弯曲;结点位移和旋转) 。即Eqn (3) 到 (6) 则该管线将偏于保守的安全, 因为在现实的情况下, 管应变和相对结点位移共同作用对地面施加应力, 并且管的弯曲和节点旋转联合共同强加地面的弯曲度。又由于自由场地面应力数量级和弯曲应变的不同, 对于埋地分段管线的设计相对节点位移将比节点的相对旋转更为严峻。
剩下的问题应该是对于一个特定的基地根据地震的危险和周围土壤介质中波的传播速度来设计场地土的速度和加速度。
虽然远没有达到预期目标, 但是场地土的运动特性和影响埋地管道的地震危险性分析已经开始研究。一个评估配水系统在地震中的薄弱点的程序已经被用于其他地方。
利用保守的假设, “单一化分析”的方法将会为评估一个非常复杂的遭受地震影响的埋地管道系统的安全性给出一个初步的解决方法。
参考文献
[1]黄强兵, 彭建兵, 杨天亮.埋地管道在地震波作用下的抗震性能分析[J].工程勘察, 2004 (03) .
[2]黄忠邦, 高海, 项忠权.埋地管线在均匀和非均匀土介质中的地震反应[J].天津大学学报, 1995 (01) .
埋地管道外防腐技术 篇3
腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应从而导致的一种破坏性侵蚀。它是一种自发进行的过程,例如金属设备、构件在大气环境下因氧化、腐蚀生锈,埋于地下的输油气管道因腐蚀发生穿孔、泄露等等,腐蚀给人类带来极大的经济损失和社会危害。
近些年腐蚀引起的油气管道泄露、爆炸事故频发,据统计,油气管道泄露事故中有一半左右直接诱因是管道腐蚀。外防腐层是埋地管道腐蚀防护的第一道防线,外防腐层把埋地钢管与周围土壤环境进行了有效隔绝,减小周围土壤环境对管道腐蚀速度。合理选择埋地管道外防腐形式对减少事故发生,延长管道运行寿命起着非常重要的作用。
2 目前常见的几种外防腐形式及工艺简介
管道外部覆盖层亦称防腐绝缘层 ( 简称防腐层) ,是将防腐层材料涂覆在经除锈的管道外表面上,隔离腐蚀介质,达到管道外防腐的目的。常见的外防腐层主要有以下几种:
( 1) 石油沥青防腐层
石油沥青防腐层依据结构 ( 或称为防腐绝缘层等级) ,一般可分为普通级、加强级和特殊加强级三种。一般依据管道埋设处的土壤环境腐蚀性、水位高低、土壤生物情况等因素来选择,如对于穿越河渠、公路、铁路、城市居民区或者有杂散电流影响等地段,需要应用加强或特殊加强级石油沥青防腐层。普通级: ( 或称为三油三布) 总厚度需超过4 mm,刷底漆一层( 沥青层) 约1. 5 mm + 玻璃布一层,然后再刷沥青层约1. 5 mm+
玻璃布一层,最后再刷沥青层1. 5 mm + 聚氯乙烯工业膜一层;加强级: ( 或称为四油四布) 总厚度需超过5. 5 mm,底漆一层( 刷沥青层1. 5 mm + 玻璃布一层) ×3,最后刷沥青层1. 5 mm+ 聚氯乙烯工业膜一层; 特殊加强级: ( 或者称为四油四布) 总厚度需超过7 mm,刷底漆一层( 沥青层1. 5 mm + 玻璃布一层)×4,最后刷沥青层1. 5 mm + 聚氯乙烯工业膜一层。
石油沥青防腐层价格较为低廉,适用于不同环境或使用温度下的防腐层等级与结构,正确选择并与阴极保护协同作用可以获得良好的保护效果。一般来说,对于地下水位低、地表植被较差的地段采用石油沥青防腐层能获得最大的投入产出比。
( 2) FBE和聚烯烃防腐层
环氧树脂防腐层主要分为熔结环氧粉末防腐层( FBE) 和液体环氧涂料( 无溶剂型) 。熔结环氧粉末防腐层中还有双层环氧粉末防腐层( 2FBE) ,其底层为防腐层,外层为抗机械损伤层。聚烯烃防腐层分为二层结构( 2PE或2PP) 和三层结构( 3PE或3PP) 。其中以三层结构( 3PE或3PP) 较为常用。
FBE( FUSION BOND EPOXY)[1]: FBE涂层一般指单层熔结环氧粉末涂层,环氧粉末喷涂料主要成分一般为环氧树脂、固化剂、流平剂、增塑剂、稳定剂、填料及颜料等,是由上述材料混炼并粉碎加工制成的。熔结环氧粉末覆盖层一般是一次成膜结构,膜厚大约为300 ~ 500μm。FBE涂层对钢铁表面具有较强的粘结力、成膜完整性好、耐土壤应力、耐磨损且无污染环保等优点。FBE涂层使用工作温度一般为 - 30 ~ 100℃的埋地钢管、水下管道设施的外防腐。FBE依据成膜的厚度大小分为普通级和加强级两个等级,普通级厚度一般≥620μm,加强级厚度一般≥800μm,通常依据工作温度和埋地土壤腐蚀条件来选择。FBE的施工工艺流程如图1所示。
3PE / PP: 第一层( 或称底层) : 熔结环氧粉末层( FBE)[2]。厚度大小一般为60 ~ 100μm。以粉末形态进行喷涂到钢管表面并熔融成膜。这种热固性粉末喷涂料无溶剂污染,固化快,与钢管表面具有极好的粘结成膜性。第二层( 或称中间层) : 聚烯烃聚合物,它在中间层起到胶粘FBE和防护层的作用,厚度大小为200 ~ 400μm。胶粘剂粘结性能极强、吸水率高,在施工过程中能与防护层聚烯烃共同挤出,施工较为方便。第三层( 或防护层) : 聚烯烃,例如低密度聚乙烯、高/中密度聚乙烯,或改性聚丙烯 ( PP) 。厚度一般为1. 8 ~ 3. 7 mm,可根据工程要求埋地管道土壤情况适当增加厚度,施工工艺流程如图2所示。
( 3) 环氧煤焦油沥青底漆由环氧煤焦油沥青组成,成分为: 环氧树脂、煤焦油沥青、防锈颜料、助剂、改性胺等。产品干燥迅速,具有耐酸、耐碱、耐盐、耐水、耐油等特点。该类防腐结构的具体工艺如图3所示。
( 4) 聚烯烃粘胶带,一般由基膜和胶层两部分组成,基膜为聚乙烯膜片,胶层为丁基橡胶,具有机械强度高和粘接密封性好等特点。按其应用情况可分为防腐带( 内带) 、保护带( 外带) 、补口带三种,根据防腐层等级要求一般可分为普通级、加强级两种,普通级厚度一般≥0. 70 mm一层底漆 + 一层内带 +一层外带,加强级厚度一般≥1. 40mm,一层底漆 + 一层内带( 搭接为胶带宽度的50% ~ 55% ) 。其工艺流程如图4所示。
3 选择外防腐形式的原则
对防腐层的基本要求是: 材料性能需保证与金属有良好的粘结力、电绝缘性能好、防水及化学稳定性好、有足够的机械强度和韧性、耐热和抗低温脆性、抗微生物腐蚀、破损后易修复。选择失误会使外防腐在运行期防腐失效而产生大量维修费用,通常这个维修费用将大大超管道防腐初始投资。除经济因素外,还需考虑使用要求,如输送介质温度范围,地形变化,土壤特征、施工气温及人文条件等。如地形起伏较大地区管材需要冷弯,防腐层必须符合冷弯要求,土壤含水量高的地区防腐层要有好抗渗性能,有些地区野蛮施工较多需增强防腐层机械强度,粘土地区需要考虑防腐层抗土壤应力等。各种防腐层材料性能和优缺点不尽相同,表1分别给出了常见的六种防腐涂层性能对比。
4 结 论
管道外防腐层选择既要考虑一次性投资,也要考虑管道运行费用和损坏后的维修费用,通常选择长寿命防腐层更为经济。材料选择除考虑经济因素外还需考虑输送介质温度、地形起伏变化、土壤腐蚀情况、甚至施工难度、施工温度及人文条件等等。另外,一些国际标准、国家标准及行业标准也对外防腐层选用做了一些严格的规定,选择防腐涂层时应加以考虑。
摘要：埋地管道周围土壤环境复杂,管道管材极易被腐蚀破坏,合适的外防腐形式对埋地管道减少事故发生和延长管线的寿命,起着决定性的作用。本文阐述了外防腐的作用,介绍了埋地管道外防腐基本形式,施工工艺及选用原则。
关键词：管线,外防腐,选择原则
参考文献
[1]汪令辉,蒋学林.3PE防腐在大牛地气田地面建设工程中的应用[J].科技情报开发与经济,2010,20(31):190-192.
埋地管道阴极保护方法探讨 篇4
1 阴极保护简史
早在1823年, 英国学者汉·戴维先生接受英国海军部对木制舰船的铜护套的腐蚀的研究, 试图用锡、铁和锌对铜进行保护, 并将铁和锌对铜的保护列在1824年发表的报告中, 这就是现代腐蚀科学中阴极保护的起点。
戴维的学生米·法拉第于1834年发现了腐蚀电流和腐蚀量的关系。他的这一发现奠定了电化学的理论基础。
1902年K.柯恩使用外加电流成功地实现了实际的阴极保护。1906年卡尔鲁赫公务工程经理赫伯特·盖波特建起了第一座阴极保护站, 用一台容量为10V/12A的直流发电机保护电车轨道电场内300m的煤气和供水管道, 并于1908年获得德国专利。1913年秋, 在日内瓦召开的金属学会大会上命名这一方法为“电化学保护”。R.J.柯恩, 于1928年在新奥尔良州一条长距离输气管道上安装了第一台阴极保护整流器。他通过试验发现, -0.85V (相对饱和铜/硫酸铜电极) 的电位足以防止各种形式的腐蚀。1928年柯恩在国家标准局华盛顿防腐大会上报告了他的实验的重要价值, 为阴极保护进入现代技术奠定了基础。
1936年美国成立了中部大陆阴极保护协会。这个协会成为后来的国家腐蚀工程师协会 (NACE) 的基础。
阴极保护技术在我国石油管道上的应用研究始于1958年。到了20世纪60年代初期, 在新疆、大庆、四川等油气管道上陆续推广了阴极保护技术。20世纪70年代, 我国的长输管道已广泛采用了阴极保护。
目前, 国外阴极保护技术已做到了法律化、标准化, 比较重要的有《美国气体管道联邦最低安全标准》、德国的《长输管道运输危险液体的规定》、NACE的《埋地及水下金属管道外腐蚀控制推荐作法》等。国内一万七千余公里的长距离油气管道已经全部采用了阴极保护, 为国民经济的发展提供了保障。
2 阴极保护的方法
实现阴极保护的方法通常有牺牲阳极法和强制电流法。由于杂散电流排除过程中, 在管道上保留有一定的负电位, 使管道得到了阴极保护, 所以排流保护也是一种限定条件下的阴极保护方法。
2.1 牺牲阳极法
在腐蚀电池中, 阳极腐蚀, 阴极不腐蚀。利用这一原理, 以牺牲阳极优先溶解, 使金属构筑物成为阴极而实现保护的方法称为牺牲阳极法。
为了达到有效保护, 牺牲阳极不仅在开路状态有足够负的开路电位, 而且在闭路状态有足够的闭路电位。这样, 在工作时可保持足够的驱动电压。驱动电压指牺牲阳极的闭路电位与金属构筑物阴极极化后的电位两者之差, 亦称为有效电压。
作为牺牲阳极材料, 必须具有下列条件:
(1) 要有足够的负电位, 且很稳定;
(2) 工作中阳极极化要小, 溶解均匀, 产物易脱落;
(3) 阳极必须有高的电流效率, 即实际电容量和理论电容量之比的百分数要大;
(4) 电化当量高, 即单位重量的电容量要大;
(5) 腐蚀产物无毒, 不污染环境;
(6) 材料来源广, 加工容易, 价格便宜。
在土壤环境中常用的阳极材料有镁和镁合金、锌和锌合金;在海洋环境中还有铝合金。这三类牺牲阳极已在世界范围内广泛应用。
2.2 强制电流法
根据阴极保护的原理, 用外部的直流电源作阴极保护的极化电源, 将电源的负极接管道 (被保护构筑物) , 将电源的正极接至辅助阳极, 在电流的作用下, 使管道发生阴极极化, 实现阴极保护。
强制电流法的电源常用的有整流器, 还有太阳能电池、热电发生器、风力发电机等。辅助阳极的常用材料有高硅铸铁、石墨、磁性氧化铁及废钢铁等。强制电流法是目前长距离管道最主要的保护方法。
2.3 排流保护
当有杂散电流存在时, 通过排流可以实现对管道的阴极极化, 这时杂散电流就成了阴极保护的电流源。但排流保护是受到杂散电流所限制的。通常的排流方式有直接排流、极性排流、强制排流三种形式。
当对被保护构筑物选用阴极保护方式时主要考虑的因素有:
(1) 保护范围的大小:大者强制电流优越, 小者牺牲阳极经济;
(2) 土壤电阻率的限制:电阻率太高不宜采用牺牲阳极;
(3) 周围邻近的金属构筑物:有时因干扰而限制了强制电流的应用;
(4) 覆盖层的质量:对于覆盖层太差或裸露的金属表面, 因其所需保护电流太大而使牺牲阳极不适用;
(5) 可利用的电源因素;
(6) 经济性。
摘要：对天然气的测量是为了得到准确的气体流量, 为生产优化, 贸易结算, 输运等提供计量依据。
关键词：关键词:牺牲阳极法,强制电流法,电化学保护
参考文献
[1]W.V.贝克曼著, 胡士信译.阴极保护手册[M].北京:人民邮电出版社, 1990.
站场埋地管道外腐蚀检测 篇5
1.1 外腐蚀缺陷定位
外腐蚀缺陷定位技术主要有两种方法:通过管道外防腐层缺陷检测, 确定可能发生外腐蚀的缺陷点;通过超声导波技术, 直接定位管道外部缺陷。在实际检测作业中, 一般首先进行管道外防腐层缺陷检测, 然后进行超声导波检测。
由于站场埋地管线存在多管并行、管线长度短、管道接地点多以及各种干扰信号强的特点, 因此在站场管道外防腐层缺陷检测中一般使用ACVG和皮尔逊法两种技术进行检测, 这样即可以保证检测精度, 同时也可以对两种不同检测方法的检测结果进行检查、验证。检测出的防腐层缺陷点的严重程度, 采用缺陷点检测信号大小来判定。
超声导波检测技术利用低频扭曲波 (Torsinal Wave) 或纵波 (Longitudinal Wave) 可以对管道进行检测, 包括对于埋地管道进行非开挖检测。一般情况下, 对于有外防腐层的埋地管线, 超声导播单侧检测距离可以达到30m, 正好适用于站场埋地管线管段短、多管并行的特点, 一次开挖可以对每条并行管道的外部缺陷进行检测定位, 经济高效。
通过外防腐层完整性检测和超声导波检测, 可以实现对管道外防腐层缺陷、管体外部损伤 (包括管道外腐蚀以及其它损伤) 的检测定位, 为直接开挖检查提供基础资料。
1.2 潜在腐蚀风险区域检测
外腐蚀缺陷定位主要是针对已经发生的外部缺陷进行定位, 潜在腐蚀风险区域检测则主要是确定站场各区域埋地管道发生外腐蚀的几率及强弱程度进行检测, 为站场埋地管道外腐蚀控制提供基础数据。外腐蚀风险区域检测主要包括管道敷设环境 (土壤) 腐蚀性检测、管道阴极保护状态检测、管道杂散电流干扰检测。
1.2.1 管道敷设环境 (土壤) 腐蚀性检测
一般情况下, 埋地管道外腐蚀主要是电化学腐蚀。土壤电阻率是表征土壤电化学腐蚀性的主要参数, 并且易于测量。根据土壤电阻率将土壤腐蚀性划分为三个等级[2]。处于土壤腐蚀性“强”的区域的管道, 其发生腐蚀风险大于土壤腐蚀性“中、弱”的区域。
1.2.2 管道阴极保护状态检测
阴极保护是埋地管道外腐蚀控制的重要手段, 是对管道外防腐层的有效补充。保护电位 (管道/电解质电位) 是评价管道阴极保护状态的有效指标。采用极化探头、腐蚀试片可以测量到有效真实的管道保护电位。
1.2.3 杂散电流干扰测试
由于杂散电流腐蚀属于电解电池腐蚀, 其腐蚀存在强度高、危害大的特点, 1A的杂散电流在管道上每年可以形成9kg的腐蚀损失, 一条新建管道在杂散电流的作用下, 4-5个月就会发生腐蚀穿孔。
交流杂散电流干扰可以通过测试管道交流电压来进行判定, 交流干扰强度采用交流电流密度进行判定[4]。直流杂散电流干扰通过测试管道自然电位或土壤电位梯度的方法进行测试。
通过对管道敷设环境腐蚀性、管道阴极保护状态以及管道杂散电流干扰情况检测, 可以对站场内管道的腐蚀风险进行评估, 确认土壤腐蚀性强、阴极保护效果差以及受杂散电流干扰影响的区域/管段, 并对这些高腐蚀风险区域的管道, 定期组织检查, 消除站场埋地管道腐蚀安全隐患。
1.3直接检查
站场管道是管道输送系统的重要节点, 因此需要对检测到管道外防腐层缺陷、管道外部缺陷全部进行开挖检查, 分析管道腐蚀的原因, 并通过管体腐蚀损伤程度, 评价管道运行可靠性, 确定管道进一步运行维护方法。
开挖检查需要检查评价管道外防腐层质量, 采用腐蚀坑深测试仪、超声波测厚仪测量管道腐蚀坑深及最小剩余壁厚, 测量腐蚀缺陷的轴向/环向长度, 根据SY/T0087.1对管道腐蚀损伤评级。还应根据腐蚀产物的形状、颜色, 腐蚀缺陷的外观特征, 分析腐蚀类型, 判断引起腐蚀的主要原因。
1.4 后评价
后评价阶段主要是分析明确再评价时间间隔和评价ECDA过程整体有效性、总结评价中的相关信息和数据, 完善评价方法。后评价主要包括再评价时间间隔确定、ECDA过程的有效性评价以及评价结果的跟踪、反馈。
再评价时间间隔主要根据每个ECDA管段的腐蚀速率和剩余寿命来确定。采用剩余寿命确定再评价时间间隔, 再评价时间选取ECDA管段剩余寿命的一半。采用腐蚀速率确定在评价时间, 采用管道最小安全壁厚的1.5倍计算。
ECDA有效性评价是根据直接开挖检查结果, 分析此次ECDA检测过程的有效性, 并根据跟踪、反馈的管道运行中发现缺陷, 进一步完善、改进ECDA评价方法。
2 结语
2.1 根据站场埋地管道的特点, 提出了其实可行的站场埋地管道外腐蚀评价方法, 并通过现场检测验证了其合理性和可行性。对于开展站场埋地管道外腐蚀评价, 具有一定的应用价值。
2.2 探讨了对站场埋地管道进行腐蚀风险分级的方法, 为站场埋地管道腐蚀控制提供了新的管理手段。
2.3 提出了ACVG缺陷严重程度判定指标, 并通过工程开挖进行了验证, 为缺陷严重程度判定提供了参考依据。
参考文献
埋地压力管道检测技术探析 篇6
1 多频管中电流法
对埋地压力管道所进行的检测, 不仅要对管道设计、制造以及管道安装中有可能存在的缺陷与问题进行逐一排查, 更重要的是检测压力管道的腐蚀情况。就现阶段的情况来看, 在特种设备的安全监察中, 对埋地压力管道的有效检测依然是较为薄弱的一项环节。但目前, 我国对防腐涂层管道的检测技术逐渐走向成熟、完善, 压力管道材料、输送介质以及敷设区域的土壤环境等条件不同, 检测设备、检测技术等也应该有所不同。多频管中电流法, 也被称作电流衰减法, 是目前国内外较为常用的一种埋地压力管道检测技术[1]。其工作原理为, 在压力管道内, 某一频率电流会出现相应的磁场变化、电流变化, 根据这一现象来判断防腐涂层的具体情况。在实际应用多频管中电流法进行检测的时候, 使用发射机向压力管道内发射带有一定频率的信号电流, 所发射出来的这一个信号电流, 在通过压力管道的过程中会辐射磁场, 如果电流信号能够平稳传输, 而且磁场强度不会发生减弱的状况, 那么就表明压力管道周围的防腐涂层处于良好的状态之下;如果电流信号减小或者流失, 而且磁场强度发生减弱的状况, 那么就表明压力管道周围的防腐涂层出现破损或者老化的问题。多频管中电流法, 可以根据电流情况的变化以及磁场强度的变化, 准确判断管道内防腐涂层的实际状况, 且其属于非接触地面的一种检测手段, 从而可以长间距、快速的对整个压力管道的状况进行探测。但是, 多频管中电流法也存在一定的不足之处, 即测量结果不够直观、极易受外界电流的干扰等。
2 变频-选频法
变频-选频法主要通过对标桩段、被测段的加载功率变化进行比较, 来对埋地压力管道进行检测, 是国内首先提出的压力管道检测手段。在使用变频-选频法对埋地压力管道进行检测的时候, 对于被测管道, 首先要在其某个标桩管体、大地间加载交变信号, 然后再在另一检测处对大地、该处管道之间的存在的信号进行检测, 与此同时, 也要改变接、发频率, 使接收频率为发射频率的百分之五为止, 在这样的时候, 就可以认为是“交变信号到达损耗殆尽的状态”, 再根据管壁厚度、管体直径与长度以及土壤特性等相关物理量, 来计算漏电阻[2]。用变频-选频法对埋地压力管道进行检测, 具有操作简单的显著优势, 不仅可以方便的、快速的普查管道情况, 也在很大程度上减少了劳动强度。但是, 变频-选频法也存在一定的不足之处, 即只能给出某一管段之中的平均漏电阻, 无法将防腐涂层上出现的具体破损点找出来, 此外, 计算过程往往会涉及到大量的物理量, 从而比较容易出现认为误差。
3 皮尔逊检测法
皮尔逊检测法, 也叫电压差检测法, 是一种操作方法、工作原理均比较简单的检测方法。在应用皮尔逊检测法对埋地压力管道进行检测的时候, 先要在压力管道、大地之间施加交变信号, 在防腐涂层存在破损点的情况下, 交变电流经过破损点的时候就会出现流失损失, 面对这样的现象, 在远离破损点的地方, 电流密度也会逐渐减小, 破损点上方出现了交流电压梯度[3]。需要注意的是, 在实际应用皮尔逊检测法的时候, 操作人员应该手握探针、脚穿铁钉鞋, 以便于拾取电压信号, 并将其通过电缆传送给相关的接收装置, 之后接收端放大滤波就可以得到检测结果。江苏某仪器厂以皮尔逊检测法为基础, 所研究、开发的SL系列检测设备具有一定的代表性。使用皮尔逊检测法, 具有一定的优势, 即可以在不开挖埋地压力管道的前提下对金属管道的埋设深度、走向和防腐层破损点的位置、个数、大小以及距离等进行准确探测, 其检测速度相对来说较快, 识别度相对来说也较高。但是, 皮尔逊检测法也存在一定的不足之处, 即操作人员进行检测的时候一般情况下需要全程步行, 因此其劳动强度相对来说较大, 此外, 对于沥青地面、水泥地面, 这种检测方法也存在接地难等一系列的问题, 这就在很大程度上限制了皮尔逊检测法的使用范围。
4 结语
综上所述, 由于受到各种因素的影响, 埋地压力管道极易出现各种各样的问题, 为有效预防严重事故的出现, 保障埋地压力管道的安全、稳定运行, 必须根据压力管道的具体情况, 合理应用多频管中电流法、变频-选频法以及皮尔逊检测法等检测技术, 加强对压力管道的安全管理。
摘要：在现代化社会中, 科学技术日新月异, 这样的背景下, 我国社会主义市场经济取得了巨大的发展, 随着社会经济的蓬勃发展, 我国石油化工产业也得到了很大的进步。压力管道是输送石油能源、天然气能源的重要设备, 在能源结构转型的背景下, 压力管道的分布区域不断扩大、输送里程日趋增加, 因此, 确保压力管道的安全运行、正常输送, 有着十分重要的意义。本文笔者主要对埋地压力管道的检测技术进行了分析与探讨, 以供参考。
关键词：埋地管道,压力管道,检测技术
参考文献
[1]龙幽清.埋地压力管道检测技术探析[J].化工管理, 2016, 22:184.
[2]周德敏, 何仁洋, 杨永, 韩月红.埋地压力管道检测方法及要点解析[J].腐蚀科学与防护技术, 2012, 04:349-351.
埋地集输管道防腐保温技术研究 篇7
关键词：埋地集输管道,防腐保温技术,研究
从目前国内埋地集输管道防腐保温技术来看, 虽然有了一定程度的提升, 但较之于该领域先进国家而言, 仍有一定的差距。因此, 在当前的形势下, 加强对埋地集输管道防腐保温技术问题研究, 具有非常重大的现实意义。目前来看, 埋地集输管道防腐保温技术要点, 主要体现在以下几个方面:
1 埋地集输管道防腐技术
在埋地集输管道防腐处理过程中, 最基本、有效的防腐技术措施便是给管道进行涂层, 而且还要进行固化, 形成油漆膜, 使之能够牢固结合在埋地集输管道的金属表面, 从而与外界隔绝, 以免金属发生化学反应, 造成腐蚀。在涂层过程中, 应当满足如下要求。不仅要电绝缘性、金属粘结性以及化学稳定性要好, 而且还要求机械强度高、耐土壤应力好以及抗细菌腐蚀和防水, 同时还要具有易修复性。除此之外, 还要涂防腐层, 其中有阴极保护、连接线法。以阴极保护法为例, 其作为一种常用的电化学方法, 具有较好的防腐蚀性, 通常跟涂料绝缘防腐有机结合应用, 其防腐效果非常显著。同时, 还可以采用牺牲阳极法来实现防腐效果, 即在埋地集输管道金属与电位较低的金属相连接时, 就可形成新腐蚀电池, 该种方法主要应用在涂层管道外露、电流需要量相对较小的裸管位置, 并实现阴极保护。在此过程中, 常用的材料主要有三类, 即锌基合金、铝基合金以及镁基合金, 对于与阴极保护站比较远, 外加电流法保护效果比较差的管段可以增设牺牲阳极法进行有效保护;实践中可以看到, 由于铝基合金阳极失效非常的快, 因此采用锌基合金较为合适, 而且具有价格便宜、性能稳定等特点。在阴极保护法应用过程中, 需充分考虑各种干扰问题, 尤其对土壤电阻率、周围工业电源以及施工可行性和经济性进行全面考虑。除现有的防腐技术而言, 还需对埋地集输管道防腐技术进行改进和创新。在埋地集输管道防腐处理过程中, 需根据管道检测、开挖情况, 定期对腐蚀比较严重的集输管道段加固、补焊, 然后重新加沥青玻璃布对其进行防腐处理。就长输管道而言, 在弯头、转角及跨越部位采取有效的改造技术措施, 套管、固定墩, 在集输管道防腐处理过程中, 应当强化管道防腐施工质监、验收;运用地管道检漏设备对防腐层缺陷强化检测, 并且对破损点进行及时的修复, 以免管道腐蚀。
2 埋地集输管道保温技术
对于埋地集输管道而言, 其保温结构直接关系着管道的保温效果、应用期限。一般而言, 保温结构应当满足如下几个条件:热损失不能超标, 在标准热损允许范围内, 应当尽可能确保保温层的厚度, 越薄越好;对于保温结构而言, 机械强度应当足够好, 而且防水保护层应当尽可能的满足保温要求;保温结构的设置, 不能导致埋地集输管道受腐蚀, 而且其产生的应力也不能传到管道之上;保温结构一定要简单, 减少建材消耗量。近年来, 建材保温材料及保温技术发展迅速, 管道保温结构发展也比较快, 目前管道保温结构的主流形式是钢管、防腐层以及保温层和防水保护层, 其中保温层、保护层用粘结剂进行有效的连接, 不仅构成了埋地集输管道三防系统, 而且还使钢管, 保温层以及防腐层和保护层, 有效地结合在一起, 对埋地集输管道保温效果非常显著。对于长输保温管道而言, 其采用的主要是聚氨醋泡夹管, 保温结构优化过程中, 主要是对聚氨酌泡夹管进行优化, 尤其要确保该结构的严密性。在对保温结构防腐层进行设计时, 不仅要按照非保温管道具体布设, 而且还要充分考虑保温层、防腐层之间的相互匹配性, 以及保温层可能对防腐层产生的影响。比如, 非保温管道中的聚乙烯胶带应用, 采取的是外保护方式, 而聚氨醋泡夹管则采用内防腐方式。对于外护层而言, 其厚度应当根据沿线条件、埋深以及管线和具体的施工工艺综合权衡, 保温管段两端位置, 需采用有效的防水密封措施, 比如防水帽或者端面密封胶等, 对热伸缩缝进行有效的控制, 以此来提高保温结构的严密性。
同时, 在埋地集输管道保温技术应用过程中, 还需注重以下事项。管道防腐保温施工过程中, 保温结构设计对保温效果的影响是直接性的, 保温结构需满足如下几个条件:集输管道在标准热损失范围之内, 保温层设计时越薄越好;同时, 还要具有良好的防水性, 结构一定要尽可能的简单, 耗材要少;保温结构不能对管道产生应力影响, 以免受到腐蚀。保温材料应用过程中, 应当尽可能的就地取材, 管道施工工艺一定要简单、方便维检。实践中, 一旦保温层损伤深度超过10毫米, 则要对损伤部位进行修复, 使其平齐、依补口要求对保温层进行修补, 以此来确保管道防腐保温技术能够达标。
3 结语
从当前国内埋地集输管道防腐保温技术应用现状来看, 所应用的建材逐渐向着硬质化、高性能化方向发展, 采用阴极保护、涂层防腐双层保护措施, 不仅要求严密性, 而且还倡导经济性。
参考文献
[1]李世超.浅谈国内外埋地集输管道防腐保温技术现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息, 2011 (33) .