硬质聚氨酯泡沫塑料保温层对埋地管道的影响及措施

郭登科

（大庆油田工程建设有限公司建材公司，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

由于硬质聚氨酯材质泡沫塑料的保温层有良好保温和防腐性能，因此在管道工程当中应用广泛。但是使用期间可能出现保温管暴露问题，导致管道受到腐蚀甚至出现穿孔问题。对于保温层影响埋地管道主要因素进行分析，并提出解决策略十分重要。

1 硬质聚氨酯泡沫塑料的保温层对于埋地管道产生的影响

1.1 进水导致管道被腐蚀

根据保温管道实际运行环境分析结果，可以发现保温层出现进水问题是导致管道腐蚀主要因素。由于泡沫塑料的强度相对较低，因此运输以及施工环节可能容易被损坏，若保温层当中进水，就会加速钢管腐蚀。因为聚氨酯泡沫发生水解作用时，就会形成酸性环境，使管道腐蚀加速。若聚氨酯泡沫处于干燥环境之下，大多不会产生腐蚀管道的问题。若防护层破损，聚氨酯发生水解，可产生酸性介质，还可产生一定数量的氯离子，同样异氰酸根也可与水反应，产生二氧化碳，无论是氯离子还是二氧化碳都可加速管道腐蚀。因为氯离子穿透力强，并且体积小，可增加阳极的去极化作用，使管道的腐蚀速度变快。

1.2 屏蔽阴极的保护电流

所谓阴极保护的电流屏蔽主要是在特定情况下，到保护管线阴极的电流不断减小，管道保护较为困难，出现腐蚀问题。聚氨酯泡沫材料，自身电阻较高，还会存在透水问题，在保护层屏蔽效应之下，难以对下层钢管的阴极实施保护。除了管道外壁的防腐层失效以外，管道腐蚀位置和保护层破损处可能不会重合。由于保温层即使吸水，也会具有较高绝缘性，管道表面不会得到充足极化电位，致使阴极保护难以发挥作用[1]。

2 硬质聚氨酯泡沫塑料的保温层对于埋地管道影响解决措施

2.1 改善泡沫的质量

保温管道外部利用聚氨酯泡沫出现进水现象以后，对于出液pH值进行分析，发现pH小于7.0，因此容易导致钢管受到腐蚀。当泡沫使用阻燃剂以后，浸水问题的出现，测得pH值更低，提高管道腐蚀概率。发泡工艺的运用对于泡孔结构、性能等可产生严重影响，如果泡沫闭孔率较高，那么其进水的概率也就越大。因此可对泡沫质量进行严格控制，持续研究发泡工艺的运用，降低其闭孔率，阻挡水分向保温层内蔓延和渗入，将管道腐蚀环境加以改善，降低泡沫进水对于管道产生的腐蚀概率。

2.2 优化补口技术

管道在运行过程，如果出现破损或者补口失效等问题，就会使地下水向泡沫层当中渗入，导致管道被腐蚀。因此还可从补口技术的运用方面入手，将管道补口的施工质量提高，提高保温管道的防腐性能，提高补口的质量，对于防腐保温管线抗腐蚀能力的提升具有重要影响。

2.3 改进阴极保护

以往使用的阴极保护是以土壤为电解质，具体通过外加阴极保护的方式和管道形成电流回路。因为保温管道内部含有保温层，其防护层电阻率较高，很难在土壤、管道二者之间组成电流回路。故此，对于阴极保护效果造成影响。还可使用涂刷导电电解质的方式，在被保护金属的外表涂刷具有导电能力阳极层，电源负极连接被保护金属，以电极化方式保护阴极。由于防腐保温层具有高绝缘特性，若使用固体电解质采取保护措施可行性较高[2]。

因为传统形式的阴极保护主要是在管道内部土壤附近使用阳极材料，若材料直接在保温层内安装，那么保温层进水以后可对管线形成阴极保护。典型的应用是胶青线，可将阳极制作成“瓦状”，厚度为30mm，并在3根管道上设置3个补口，使阳极夹处于管体、夹克之间环形泡沫当中，需要注意在管道下方布置阳极，并利用铝热焊、铜电缆连接管道和阳极，做好焊点周围的防腐作业。

3 结语

总之，深入分析聚氨酯泡沫的保温层管道受到腐蚀的原因，发现主要是由于保温层进水以及阴极保护失效等原因，因此预防管道腐蚀需要从保温层防水角度出发，优化阴极保护措施，不断延长管道使用年限。