淺析燃?xì)夤艿赖母g與控制

摘 要

摘 要:對燃煤氣管道腐蝕原因進(jìn)行了分析,認(rèn)為管道腐蝕的主要是由于化學(xué)腐蝕和電化腐蝕造成的,并提出了相應(yīng)預(yù)防措施。關(guān)鍵詞:燃?xì)夤艿溃换瘜W(xué)腐蝕;電化學(xué)腐蝕;防護(hù)措施現(xiàn)今社會,埋地管

摘 要:對燃煤氣管道腐蝕原因進(jìn)行了分析,認(rèn)為管道腐蝕的主要是由于化學(xué)腐蝕和電化腐蝕造成的,并提出了相應(yīng)預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞:燃?xì)夤艿溃换瘜W(xué)腐蝕;電化學(xué)腐蝕;防護(hù)措施

現(xiàn)今社會,埋地管道仍然是燃?xì)廨斔偷闹饕緩健9艿啦馁|(zhì)基本上為鋼質(zhì)管材、鑄鐵管材和新型材料如PE管等,但是鋼質(zhì)管材仍占主導(dǎo)地位。地下管網(wǎng)一般是用手工電弧焊連接焊接鋼管,用石油瀝青加強(qiáng)防腐,直埋地下,從而使管道內(nèi)外分別直接與燃?xì)夂屯寥澜佑|。經(jīng)過一段時間使用,燃?xì)夤艿揽赡軙l(fā)生腐蝕穿孔開裂等現(xiàn)象,但由于管道深埋地下,這種現(xiàn)象很難被發(fā)現(xiàn)。燃?xì)庑孤┥踔帘ǖ仁录褜乙姴货r,輕則影響正常使用,重則危及到人們生命財產(chǎn)安全。因此,通過對管道泄漏的原因進(jìn)行全面的分析,加強(qiáng)管理,采取必要的防范措施確保供氣安全是十分必要的。管道腐蝕、管材質(zhì)量問題、設(shè)計安裝工藝問題、管道接口松動、其他工程施工影響等等因素都有可能造成管道泄漏,而管道腐蝕往往是主要原因。

一、腐蝕的原因

管道在輸氣過程中,內(nèi)壁直接與燃?xì)怆s質(zhì)接觸,使管道受到均勻腐蝕較多,管壁逐漸變薄,但因此產(chǎn)生突然泄漏的可能性較小。管道外壁與土壤接觸,土壤中的石塊、植物根莖、細(xì)菌、散雜電流等都會破壞防腐層,使管道發(fā)生局部腐蝕。局部腐蝕更大程度上造成了管道泄漏。按腐蝕機(jī)理不同腐蝕可分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、微生物腐蝕等。(1)化學(xué)腐蝕。單純由化學(xué)作用引起,金屬管道與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成化合物的過程。由于管道受土壤中酸堿化學(xué)物質(zhì)腐蝕,使管道外壁腐蝕變薄。另外燃?xì)庵泻懈g性成份,如H2S、CH3CH2SH、CO2、水等雜質(zhì)對管道內(nèi)壁形成化學(xué)腐蝕,造成泄漏。(2)電化學(xué)腐蝕。金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸,形成原電池,通過電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕。一是氧濃差電池腐蝕。市區(qū)地下除了燃?xì)夤艿劳膺€有供水、供暖、排水等管道,這就造成了不同區(qū)域土壤的潮濕程度、透氣程度、含氧程度也大不相同。當(dāng)管道從含氧不同的土壤中穿過時,氧濃度大的區(qū)域電位高,為陰極,氧濃度小的區(qū)域電位低,為陽極,從而引起宏觀電池腐蝕——氧濃差電池腐蝕。位于陽極區(qū)的管道將逐漸被腐蝕。二是管道內(nèi)電化學(xué)腐蝕。燃?xì)庵泻?/span>H2S、CO2、水等雜質(zhì)除了對管道產(chǎn)生酸腐蝕以外,還在管道表面發(fā)生電化學(xué)腐蝕。H2SH++HS-;HS-H++S2-,陽極反應(yīng):FeFe2++2e,陰極反應(yīng):2H++2eH2O2+H2O+2e2OH-,化學(xué)反應(yīng):Fe2++S2-FeSFe+O2+H2OFe(OH)2;4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)2。(3)微生物腐蝕。土壤pH值為4.59.0時,硫酸鹽還原菌最為活躍,從而導(dǎo)致土壤性質(zhì)不均勻進(jìn)而產(chǎn)生氧濃差電池腐蝕。

二、防護(hù)措施

管道泄漏不僅造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,甚至威脅到人們的生命安全。亡羊補(bǔ)牢不如未雨綢繆,因此預(yù)防管道泄漏是保證管道安全的首要任務(wù)。(1)外壁防護(hù)措施。管道外壁可采用瀝青絕緣層、熔結(jié)環(huán)氧粉末、聚乙烯膠帶、PE三層結(jié)構(gòu)覆蓋層、稀土鋁防腐材料等進(jìn)行防腐。其中PE三層結(jié)構(gòu)覆蓋層、稀土鋁防腐材料因其更能適應(yīng)環(huán)境,近年來發(fā)展迅速。此外還可采用外加電源陰極保護(hù)或者添加氧化劑犧牲陽極保護(hù),從而避免管道外壁腐蝕。(2)內(nèi)壁防護(hù)范措施。首先嚴(yán)格控制燃?xì)獾纳a(chǎn)工藝過程,凈化燃?xì)?,盡量降低硫化氫、二氧化碳、水等雜質(zhì)的含量。再次在管道內(nèi)涂防腐材料,防止管道內(nèi)壁腐蝕。(3)其他防護(hù)措施。一是嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),嚴(yán)格控制管道質(zhì)量。二是建立完善的設(shè)計、監(jiān)理、施工、驗收體系,保證工程質(zhì)量,避免運輸施工中損壞管道,提高管網(wǎng)安全運行的可靠性。三是采用新技術(shù)、新材料、新工藝,提高管道穩(wěn)定性,延長管道使用壽命,降低使用成本。四是定期開展管道防護(hù)層檢(補(bǔ))漏工作,以便及時發(fā)現(xiàn)并處置隱患。

三、結(jié)語

本文主要通過化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕方面對管道腐蝕泄漏進(jìn)行了分析并提出了相應(yīng)改進(jìn)措施。隨著科學(xué)的發(fā)展,各種新材料新工藝不斷出現(xiàn),管道的安全可靠運行性將大為提高,管道的壽命大為延長,帶來的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益將是十分可觀的。

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(本文作者:侯瑩瑩 棗莊科技職業(yè)學(xué)院 山東滕州277500)