过程装备腐蚀与防护城市埋地管道外防腐蚀技术的应用

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1、过程装备腐蚀与防护题目：城市埋地管道外防腐蚀技术的应用院系：机械工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师，2015年4月19日城市埋地管道外防腐蚀技术的应用摘要：阐述了埋地管道外腐蚀原因及类型。介绍了涂料防腐蚀、阴极保护和阳极保护在埋地管道外防腐蚀中的综合应用。关键词：城市埋地管道；腐蚀；防腐：措施1、引言随着城市各方面的快速发展，城市天燃气管网不断扩展，各种管线纵横交错。天然气管道一般都是埋地敷设，长期受到各种腐蚀的侵害，经常发生腐蚀泄漏事故，造成了巨大的直接和间接经济损失。钢管是燃气管网屮应用最多的材质。其主要优点是：强度高、韧性好、承载应力大，抗冲击性和严密性好，可塑性好，便于焊接

2、和热加工，壁厚较薄、节省金属。但其耐腐蚀性较差，需要有妥善的防腐措施。本文详细介绍了城市燃气埋地铜管腐蚀产生的原因和预防措施。2、管道外防腐蚀的重要性腐蚀是指金属在周围介质作用下，由于化学变化，电化学变化或物理溶解而产生的破坏。金属要发生腐蚀必须有外部介质的作用，而且这种作用是发生在金属与介质的相界上。它不包括因单纯机械作用引起的金属磨损破坏。从热力学观点看，绝大多数金属都具有与周围介质发生作用而转入氧化状态的倾向。因此，金属发生腐蚀是一种自然趋势，且到处可见。例如金属构件在大气中因腐蚀而生锈；埋于地下的金属管道因腐蚀发生穿孔等等。好的防腐层是埋地钢质管道防蚀的第一道防线，它可以把钢管与周

3、围介质有效隔绝。同时对减缓管道腐蚀速度、延长寿命起着决定作用。3、腐蚀原因及分析3.1、化学腐蚀化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。也就是说金属直接和介质接触引起的金属离子的溶解过程，在金属表面均匀发生，腐蚀速度缓慢。化学腐蚀是全面的腐蚀，在化学腐蚀的作用下，管壁的厚度是均匀减少的。3.2、电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质（电解质溶液）发生电化学作用而产生的破坏。也就是金属和电解质组成原电池所发生的金属电解过程。金属与电解质之间存在一个带电的界面，与此界面有关的因素都会影响腐蚀过程的进行。其实质是浸在电解质溶液中的金属表面上形丫以金属为阳极的腐蚀电

4、池。包括异金属接触产生的腐蚀原电池、钢管本身成分含量复杂产生的原电池、氧浓差产生腐蚀原电池、盐浓差腐蚀原电池和直流杂散电流腐蚀、交流杂散电流腐蚀。土壤屮埋地钢管受到的电化学腐蚀的强弱程度，与土壤的腐蚀性即土壤的电阻率有关。土壤的电阻率可通过一定的方法测定出来，依照其值的大小可以划分土壤的腐蚀等级。3.3、微生物腐蚀微生物腐蚀：是由土壤屮的部分菌类（如：硫酸盐还原菌、硫氧化菌、铁菌）参与腐蚀的过程，比如还原型硫化物可被硫氧化菌氧化至硫酸盐，从而对钢管造成腐蚀。4、管道腐蚀的几个类型4.1、管道内腐蚀这类腐蚀影响因素相对来说比较单一，主要受所输送介质和其中杂质的物理化学特性的影响，所发生的腐蚀

5、也主要以电化学腐蚀为主。4.2、管道外腐蚀目前国内外长输油气管道腐蚀控制主要发展方向是在外防腐方面，因而管道检测也重点针对因外腐蚀造成的涂层缺陷及管道缺陷。管道外腐蚀的原因包括外防腐层的外力破损，外防腐层的质量缺陷，钢管的质量缺陷，管道埋设的土壤环境腐蚀。4.3、管道的应力腐蚀破裂管道在拉应力和特定的腐蚀环境下产生的低应力脆性破裂现象称为应力腐蚀破裂(StressCorrosionCracking，SCC)，它不仅能影响到管道内腐蚀，也能影响到管道外腐蚀。5、外腐蚀防护方法通过对埋地钢管腐蚀原因的分析，我们会发现造成埋地钢管腐蚀的主要原因是电化学腐蚀，该腐蚀分为阳极过程、阴极过程、电流流动

6、三个过程，这三个过程既相互独立又彼此联系，其屮一个过程被阻断，另两个过程也就不会发生，腐蚀电池就会停止和减慢。这给我们采取防腐对策提供了理论依据。针对埋地钢管电化学腐蚀的三个过程，钢管的防腐应从阻断其中某一过程人手。因此埋地钢管的防腐一般采用以下两种方法：5.1电保护法采用电保护法。电保护法分为外加电源保护法(明极保护)、牺牲阳极保护法和排流保护法。通过外加直流电源，可以使钢管相对于外部环境形成负电位、从而达到阴极保护的效果，消除形成微电池腐蚀和宏电池腐蚀的明阳极电位差，从根本上阻止阴阳极过程的进行。但在城市燃气系统中，燃气管道周围往往伴有电力通讯管线和供水、供热管网。如果采用则极保护法，

7、外加直流电源会对电力通讯管线和供水、供热管网造成很大影响。从而出现自身受益、它家受害的局面。而采用比钢管还原性较强的金属作为保护极与钢管相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的钢管作为正极就可以避免被腐蚀的牺牲阳极保护法则不会出现此类情况。因此，我公司采用的就是牺牲阳极保护法，在城市燃气的输气干管采用防腐涂层与牺牲阳极相结合的防腐方法，进一步提高了防腐效果。对于其它压力较低的非主干管道，则一