淺析管道防腐保溫技術要點
現在管道防腐保溫材料主要向著硬質及高性能發展著,防腐的設計主要是采用陰極保護及涂層防腐來進行雙層保護,保溫的設計則是在追求嚴密性的同時,倡導經濟保溫厚度,我國的管道防腐保溫技術與國外相比,還存在著一定的差距。
1 我國防腐保溫技術簡述
在保溫上主要是運用的硬質聚氨酯泡沫材料進行保溫的,防腐層所運用的是聚乙烯夾克及瀝青玻璃布兩種防護層,在防腐保溫管道中,主要是由防腐層、保溫層及防護層所構成的復合結構,防腐層主要是防腐涂料,其厚度一般在80μm以上。保溫層為硬質泡沫塑料層,其厚度運用經濟厚度來計算確定,一般要在2.5cm以上。而防護層則主要為聚乙烯塑料層,其厚度依據管徑和施工的工藝確定但一般在1.2mm以上,而且管道防腐保溫層的端面要用防水帽進行密封防水。而在油氣管道中常用的敷設方式為管溝、架空和直埋敷設,當敷設方式不同的時候,所應用的外護和保溫層材料也就不同,當用架空敷設方式適用站場管道,需要把鋼管除去銹之后,再刷上防銹涂料;管溝的敷設方式,比較常用在站內管道及跨越管段中,其鋼管除銹之后,再刷上防銹涂料;直埋敷設為溫度在100℃之下時,在鋼管除銹之后,要在表面進行防腐,而防腐的材料要求是比較高的,現在常用的材料為TO樹脂、氰凝、聚氨酯及其它樹脂類的涂料。無論何種防腐涂料其性能像柔韌性、附著力及強度等都要符合要求。
2 管道防腐技術要點
2.1 管道防腐技術
在管道防腐中,最基本防腐措施就是涂層,當管道涂層之后,要經過固化形成油漆膜,并且牢固地結合在管道金屬的表面上,使其和外界嚴密隔絕,防止金屬和外界物質發生化學反應,預防金屬腐蝕的發生,在涂層的時候,需要滿足下列要求:電絕緣性能好、金屬粘結性好、化學穩定性好、機械強度高、抗細菌腐蝕、耐土壤應力好、防水、耐陰極的剝離性能好及易修復等。除了涂防腐層外,還有陰極保護和連接線法。其中陰極保護法是種電化學的防腐法,通常會跟涂料絕緣防腐相結合使用,效果是比較顯著的,而陰極保護法又有外加電流和犧牲陽極兩種方法。外加電流法就是在需要保護的管道和外加直流電源負極連接,且把輔助陽極與電源正極相連,這樣外加電流就在輔助陽極及管道之間建立了較大電位差,這種保護法適用長輸管道之中,其選用的材料,可以是高硅鑄鐵、石墨、碳鋼、鉛銀合金、磁性氧化鐵及廢鋼材等;犧牲陽極法就是在管道金屬與電位更低的金屬及合金相連接,從而形成新腐蝕電池,這種方法主要適用涂層管道外露部位及電流需要量小的裸管進行陰極保護,其常用材料為鋅基合金、鎂基合金及鋁基合金三類,對于與陰極保護站比較遠,外加電流法保護效果比較差的管段可以增設犧牲陽極法進行保護,可鎂基合金有自我腐蝕及價格貴等問題,而鋁基合金的陽極失效比較快,因此,運用鋅基合金是比較合適的,其價格較為便宜,且性能較穩定。在使用陰極保護法時,需要考慮干擾的問題,對土壤電阻率、附近工業電源、施工的經濟性及可行性等都要考慮在內。
2.2 管道防腐改進方法
要做好管道的防腐工作,需要依據管道檢測和開挖的檢查情況,需要定期地對腐蝕較為嚴重的管段進行加固補焊,或者重新加瀝青玻璃布進行防腐處理;對于長輸管道,要在轉角、彎頭及跨越部位要采取改造措施,像套管及固定墩等,在管道的防腐施工中,要加強管道防腐施工質量監督及驗收;要運用地管道的檢漏儀對防腐層的缺陷進行檢測,并對破損點及時修復,以避免管道腐蝕的擴展。
3 管道保溫技術要點
3.1 管道保溫技術
在管道直管保溫技術中主要有管中管及一次成型的保溫工藝。其中管中管成型保溫技術是指把PE外護管運用穿管機套到鋼管上,并在穿管機的機械作用下把鋼管緊密穿入套管之中,同時在PE塑料及防腐管所形成環形空間里灌入聚氨酯泡沫塑料,從而制成保溫管的技術。這種技術主要適用生產管徑在φ2m～φ8dm,其單根管徑的長度為6m～12.5m之間的保溫管;一次成型保溫技術所指的是把已經防腐且檢驗合格鋼管倒運到一條連續生產線之上,在這條生產線上會獨立完成防護層和硬質泡沫保溫兩個成型過程,這種技術主要適用生產φ5.7m～φ27.3cm的管道保溫管;對于焊口保溫管道技術所指的把焊口組焊接好之后,再將成型焊口給予防腐保溫處理,其技術難點為焊口保溫模具制作,在防腐保溫管的端頭要進行預留,這主要是為了在焊接的時候不會把防腐保溫層烤壞,其結構也為防腐層、保溫層及防護層,在焊口要用噴砂進行除銹,并且質量檢驗應該達到除銹等級的St3級或者Sa2級,并用補口帶隊焊口來防腐,以確定焊口處所需要保溫的長度來對下料保溫模塊進行準確,同時在特制容器里對組合聚醚及多異氰酸脂依照一定比例來混合攪拌,再倒入保溫磨具空腔里發泡,化學反應之后會形成聚氨酯泡沫,當固化之后,就可以吧模具拆卸下來了,并用補口套來對保溫層給予防護,為了保證產品的質量,要對發泡及固化時間進行控制。彎頭保溫技術所指的是防腐廠把多異氰酸酯及組合聚酯依照一定比例在彎頭模具中發泡成型,并制成泡沫保溫塊,然后倒運到管道安裝現場,且依據彎頭的度數大小來下料,并且在現場將彎頭除銹防腐,再與其粘接。
3.2 管道保溫技術主要事項
在管道的防腐保溫施工中,其保溫結構設計對保溫效果直接產生著影響,保溫結構需要滿足的條件為:其熱損失不能超過標準的熱損失,管道在標準熱損失范圍里,保溫層是越薄越好;要有良好的防水能力,機械強度高;結構簡單,材料消耗量少;保溫結構產生的應力不會傳到管道上,管道也不會受到腐蝕;保溫材料就地取材,且價格也比較便宜;管道施工簡單,且方便維護檢修。當保溫層的損傷深度在10mm以上的時候,要把損傷地方修整平齊,且依照補口要求來修補保溫層,從而保證管道防腐保溫技術達到規定要求。
4 結語
隨著我國經濟的不斷發展,在很多領域中都需要防腐保溫性能好的管道來保駕護航,像石油管道、燃氣管道等,這些領域的發展,對管道防腐保溫技術提出了更高的要求,我國管道防腐保溫效果已經得到了很大的提高,但仍然需要進一步地研究與開發,使其達到世界先進水平。
邢臺市焱森防腐保溫工程有限公司
1 我國防腐保溫技術簡述
在保溫上主要是運用的硬質聚氨酯泡沫材料進行保溫的,防腐層所運用的是聚乙烯夾克及瀝青玻璃布兩種防護層,在防腐保溫管道中,主要是由防腐層、保溫層及防護層所構成的復合結構,防腐層主要是防腐涂料,其厚度一般在80μm以上。保溫層為硬質泡沫塑料層,其厚度運用經濟厚度來計算確定,一般要在2.5cm以上。而防護層則主要為聚乙烯塑料層,其厚度依據管徑和施工的工藝確定但一般在1.2mm以上,而且管道防腐保溫層的端面要用防水帽進行密封防水。而在油氣管道中常用的敷設方式為管溝、架空和直埋敷設,當敷設方式不同的時候,所應用的外護和保溫層材料也就不同,當用架空敷設方式適用站場管道,需要把鋼管除去銹之后,再刷上防銹涂料;管溝的敷設方式,比較常用在站內管道及跨越管段中,其鋼管除銹之后,再刷上防銹涂料;直埋敷設為溫度在100℃之下時,在鋼管除銹之后,要在表面進行防腐,而防腐的材料要求是比較高的,現在常用的材料為TO樹脂、氰凝、聚氨酯及其它樹脂類的涂料。無論何種防腐涂料其性能像柔韌性、附著力及強度等都要符合要求。
2 管道防腐技術要點
2.1 管道防腐技術
在管道防腐中,最基本防腐措施就是涂層,當管道涂層之后,要經過固化形成油漆膜,并且牢固地結合在管道金屬的表面上,使其和外界嚴密隔絕,防止金屬和外界物質發生化學反應,預防金屬腐蝕的發生,在涂層的時候,需要滿足下列要求:電絕緣性能好、金屬粘結性好、化學穩定性好、機械強度高、抗細菌腐蝕、耐土壤應力好、防水、耐陰極的剝離性能好及易修復等。除了涂防腐層外,還有陰極保護和連接線法。其中陰極保護法是種電化學的防腐法,通常會跟涂料絕緣防腐相結合使用,效果是比較顯著的,而陰極保護法又有外加電流和犧牲陽極兩種方法。外加電流法就是在需要保護的管道和外加直流電源負極連接,且把輔助陽極與電源正極相連,這樣外加電流就在輔助陽極及管道之間建立了較大電位差,這種保護法適用長輸管道之中,其選用的材料,可以是高硅鑄鐵、石墨、碳鋼、鉛銀合金、磁性氧化鐵及廢鋼材等;犧牲陽極法就是在管道金屬與電位更低的金屬及合金相連接,從而形成新腐蝕電池,這種方法主要適用涂層管道外露部位及電流需要量小的裸管進行陰極保護,其常用材料為鋅基合金、鎂基合金及鋁基合金三類,對于與陰極保護站比較遠,外加電流法保護效果比較差的管段可以增設犧牲陽極法進行保護,可鎂基合金有自我腐蝕及價格貴等問題,而鋁基合金的陽極失效比較快,因此,運用鋅基合金是比較合適的,其價格較為便宜,且性能較穩定。在使用陰極保護法時,需要考慮干擾的問題,對土壤電阻率、附近工業電源、施工的經濟性及可行性等都要考慮在內。
2.2 管道防腐改進方法
要做好管道的防腐工作,需要依據管道檢測和開挖的檢查情況,需要定期地對腐蝕較為嚴重的管段進行加固補焊,或者重新加瀝青玻璃布進行防腐處理;對于長輸管道,要在轉角、彎頭及跨越部位要采取改造措施,像套管及固定墩等,在管道的防腐施工中,要加強管道防腐施工質量監督及驗收;要運用地管道的檢漏儀對防腐層的缺陷進行檢測,并對破損點及時修復,以避免管道腐蝕的擴展。
3 管道保溫技術要點
3.1 管道保溫技術
在管道直管保溫技術中主要有管中管及一次成型的保溫工藝。其中管中管成型保溫技術是指把PE外護管運用穿管機套到鋼管上,并在穿管機的機械作用下把鋼管緊密穿入套管之中,同時在PE塑料及防腐管所形成環形空間里灌入聚氨酯泡沫塑料,從而制成保溫管的技術。這種技術主要適用生產管徑在φ2m～φ8dm,其單根管徑的長度為6m～12.5m之間的保溫管;一次成型保溫技術所指的是把已經防腐且檢驗合格鋼管倒運到一條連續生產線之上,在這條生產線上會獨立完成防護層和硬質泡沫保溫兩個成型過程,這種技術主要適用生產φ5.7m～φ27.3cm的管道保溫管;對于焊口保溫管道技術所指的把焊口組焊接好之后,再將成型焊口給予防腐保溫處理,其技術難點為焊口保溫模具制作,在防腐保溫管的端頭要進行預留,這主要是為了在焊接的時候不會把防腐保溫層烤壞,其結構也為防腐層、保溫層及防護層,在焊口要用噴砂進行除銹,并且質量檢驗應該達到除銹等級的St3級或者Sa2級,并用補口帶隊焊口來防腐,以確定焊口處所需要保溫的長度來對下料保溫模塊進行準確,同時在特制容器里對組合聚醚及多異氰酸脂依照一定比例來混合攪拌,再倒入保溫磨具空腔里發泡,化學反應之后會形成聚氨酯泡沫,當固化之后,就可以吧模具拆卸下來了,并用補口套來對保溫層給予防護,為了保證產品的質量,要對發泡及固化時間進行控制。彎頭保溫技術所指的是防腐廠把多異氰酸酯及組合聚酯依照一定比例在彎頭模具中發泡成型,并制成泡沫保溫塊,然后倒運到管道安裝現場,且依據彎頭的度數大小來下料,并且在現場將彎頭除銹防腐,再與其粘接。
3.2 管道保溫技術主要事項
在管道的防腐保溫施工中,其保溫結構設計對保溫效果直接產生著影響,保溫結構需要滿足的條件為:其熱損失不能超過標準的熱損失,管道在標準熱損失范圍里,保溫層是越薄越好;要有良好的防水能力,機械強度高;結構簡單,材料消耗量少;保溫結構產生的應力不會傳到管道上,管道也不會受到腐蝕;保溫材料就地取材,且價格也比較便宜;管道施工簡單,且方便維護檢修。當保溫層的損傷深度在10mm以上的時候,要把損傷地方修整平齊,且依照補口要求來修補保溫層,從而保證管道防腐保溫技術達到規定要求。
4 結語
隨著我國經濟的不斷發展,在很多領域中都需要防腐保溫性能好的管道來保駕護航,像石油管道、燃氣管道等,這些領域的發展,對管道防腐保溫技術提出了更高的要求,我國管道防腐保溫效果已經得到了很大的提高,但仍然需要進一步地研究與開發,使其達到世界先進水平。
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