埋地金属管道的防腐设计与施工分析

2021-12-19白杨

全面腐蚀控制 2021年9期

白杨

（大庆油田质量安全环保监督评价中心，黑龙江大庆 163000）

0 引言

埋地金属管道都是处于地下的，周围是土壤包裹着，土壤中存在的成分比较复杂，有酸、碱、盐和水分，这些与金属相结合会发生一系列的化学反应，生产的物质会对管道造成腐蚀。地下电位的动态变化形成的偏差也会使得管道受到电化学腐蚀。在土壤中，随着水流的渗入，使得土壤逐渐湿润，水中是存在一定氧量的，含氧量越高，对金属管道造成的腐蚀就越严重，酸碱程度不同，对埋地金属管道的腐蚀程度也不一样，从某种程度上来说，金属管道的腐蚀是氧化反应和电解反应的一个综合性表现。

1 绝缘防腐设计及施工

绝缘防腐需要利用介质进行连接，绝缘防腐主体结构包括两个部分，分别是防腐层和绝缘层，两个层之间具有一定的连接关系，共同作用，形成一个防腐体系，在绝缘层中，可以细化为涂层和防护层，在材料选择上，选择不透水的材料，而且要保证材料的性能指标达标，也就是说，要有良好的稳定性和耐久性。可以采取合适的方式进行加固处理，比如除锈、刷油和喷漆等，对于保护层的材料选择，主要有冷底子油、沥青、玻璃布等，这些材料的阻隔性比较好。对于防腐设计，需要进行合理的规划，比如先对表面进行除锈处理，然后涂抹冷底子油，最后将沥青涂抹上去，玻璃布用沥青漆浸透，然后采用层层包裹的方式，形成一个紧紧相连的贴合层，当然，根据防腐设计的不同规划，其防腐要求可以划分为3个等级，分别是普通绝缘防腐、中度防腐、极强防腐，不同等级的防腐主要是根据整体厚度进行评定的[1]。

随着工艺技术的日渐完善，对这些设计和施工进行了适当的优化。在调配过程中，添加一定的填充材料，使得沥青配方更加完善，在沥青配方中，所使用的材料较为多样化，需要做好各个材料的调配工作，其中石棉、石灰石粉是不可或缺的一种材料，在防腐层中，沥青的占比比重非常大，从配比比例上面来看，其中沥青占比85%，填充材料占比15%，然后逐渐提高温度系数，在温度达到一个预定值的时候，将填料加入其中，充分搅拌，保证其均匀状态就可以了。

随着科学技术的进步，目前市场上出现的新型防腐材料也越来越多样化，特别是一些聚合高分子化合物，这些化合物的整体性能指标比较好，也就是说聚合高分子化合物稳定性高，而且使用周期比较长，但制造成本比较高，所以在应用范围上存在一定的限制，也正是如此，工艺效果虽好，但因为价格原因，始终无法大范围应用，所以要根据现实情况进行合理的调控。埋地金属管道的绝缘防腐是一个综合性的过程，正常情况下，是在下管之前采用人工的方式进行防腐措施，防腐层与管道之间保持亲密接触的状态，不能存在空隙，安装完成之后，要进行二次检查，看是否存在有遗漏的情况[2]。对于防腐质量的检查，可以采用测厚仪和高压电火枪进行检测，检测效果比较好。管道发生氧化反应的时候，管道表面会逐渐生成一层氧化膜，这个膜会起到一定的保护作用，延缓管道腐蚀的速度，当氧化膜存在透水微孔的时候，随着反应的推进，这个腐蚀过程会一直持续，所以必须要做好管道的全面防腐工作，不要忽视任何微小的局部防腐工作，不然会因为局部防腐工作没做好使得整体防腐工作功亏一篑。

2 电化学保护

2.1 外加电源法

这种方法具有一定的可行性，主要是借助于金属的导电性，将金属管道与负极直流电相连接，使阳极接地装置转为阴极，形成保护体系，避免腐蚀侵害。外加电流的阴极保护

法由多个板块组成，组成部分比较多，各个板块之间相互连接，共同作用，形成一个完整的循环体系。其中直流电源一般是蓄电池和直流发电机进行供应，使直流电源可以保持一个相对稳定的状态，能够持续性的供电，也正是如此，使其最长断电时间不会超过2个小时，如果断电时间过长，对整个循环体系的影响都比较大。对于阳极材料的选择，这里我们可以选择废钢管，采用钢管接地的方式，其中绝缘法兰被设置到保护管道和其他非保护管道中，避免电流流失对其他金属形成影响。测试桩主要起到一个检测的作用，看管道运行是否正常，同时在整个管道上面，需要焊接测试导线然后连接到地面，导线每隔一段距离就焊接，主要是测量管地的电位。检查片对整个电化学保护效果可以进行一个有效的测定，检查片选择几处关键位置安装在埋地金属管道上面，形成一个有效的检测体系。这种方式具有一定的应用优势，所花的时间并不多，施工难度不大[3]。

2.2 牺牲阳极法

这种方法主要是考虑到不同金属之间的电位差不同，利用金属电位差异形成防蚀电流，从而对埋地金属管道起到一个防腐的作用。地下金属管道是一个整体，我们可以在管道的底部区域接入电位低的其他金属，将接入的金属作为阳极，在金属上面我们可以选择铝、镁、锌等，每隔一段距离就用导线将金属连接到管线上面，管线作为阴极，与金属连接就形成了一个完整的电路，使得金属阳极得到保护，起到一个有效的防腐作用，这种方式具有一定的针对性，一般是适合缺少电源的管道涂层，如果土壤的电阻率不高也可以采用的这种方式。