燃气管道防腐施工

第一节第一节 燃气钢管的腐蚀机理燃气钢管的腐蚀机理 材料与其所处环境介质之间发生化学的 电化学的或物理的作用而引起的材料破坏和变质 称为腐蚀 金属腐蚀是引起材料失效和破坏的主要原因之一 钢制管道置身于土壤 水 包括海 水和淡水 等以及工业介质中 其外壁不可避免地要发生腐蚀过程 这是金属材料自身的热力学 不稳定性所决定的 由于环境和工况条件不同 管道腐蚀破坏的类型和特征各异 外壁因环境介质的腐蚀作用 常发生不均匀的全面腐蚀 如锈蚀 大面积坑蚀 溃疡腐蚀 导致管壁减薄 随腐蚀过程进行 在一定条件下可产生点腐蚀 小孔腐蚀 导致穿孔泄漏 或在工作负载应力 热应力 传输高温 物流 或结构应力 加工残余应力联合作用下发生应力腐蚀或腐蚀疲劳 进而导致管道断裂 流 动物料与管壁的相对运动可导致磨蚀和冲蚀破坏 等等 1 11 1 埋地管线腐蚀环境埋地管线腐蚀环境 目前国内输油 输气管线多数以钢管为主 长距离大口径金属管道埋入地下 由于土壤的 腐蚀作用 造成管道穿孔 跑 冒事故时有发生 埋地管道在工作环境下 受着多种腐蚀 主 要腐蚀情况有 土壤腐蚀 细菌腐蚀和杂散电流腐蚀 土壤是具有固 液 气三相的毛细管多孔性的胶质体 土壤的空隙为空气和水所充满 水 中含有一定的盐使土壤具有离子导电性 土壤物理化学性质的不均匀性和金属材质的电化学不 均匀性 构成了埋地管道的电化学腐蚀条件 从而产生土壤腐蚀 金属钢管埋入地下 因其 2 处在生物电解液环境中 加之钢管涂层组分的不均匀 微孔 缝隙等缺陷 防腐涂层的极易损 伤 腐蚀由涂层达到金属基体 土壤电解液对金属腐蚀过程为 1 土壤复杂环境破坏金属表面的保护膜 微生物侵蚀及植物根系对涂层的穿透 2 土壤中扩散速率不同的氧气在金属表面形成的大电池腐蚀 3 腐蚀产生的沉淀物进一步加速金属腐蚀的速度 4 金属自身杂质成分而形成微电池腐蚀 上述过程相互交融 或随着环境和生物的不同单独或同时对管道破坏 3 在一些缺氧的土壤中有细菌 硫酸盐还原菌 参加了腐蚀过程 细菌的作用是参加电极反 应将可溶硫酸盐转化为硫化氢与铁作用 产生细菌腐蚀 此种反应因需具备缺氧条件 在低水 位 强盐碱的滨海地区 细菌腐蚀不占主导地位 4 杂散电流是在地下流动的防护系统设计之外对金属管道产生腐蚀破坏作用的电流 杂散电 流腐蚀包括直流杂散电流腐蚀和交流杂散电流腐蚀 直流杂散电流腐蚀原理与电解腐蚀类似 交流杂散电流是管道附近高压电力线产生的二次感应交流电叠加在管道腐蚀电化学电池产生的 腐蚀 其腐蚀量较小 但集中腐蚀性强 对于埋地管道阴极保护体系 当直流杂散电流的方向 或其分量的方向与保护电流的方向相反时 杂散电流的作用是有害的 当杂散电流的方向或其 分量的方向与保护电流的方向相同时 杂散电流的有害作用要小得多 1 21 2 腐蚀机理腐蚀机理 金属的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作用而产 生的破坏或变质 金属腐蚀是引起材料失效和破坏的主要原因之一 埋地管道的腐蚀原因可分 为 1 2 11 2 1 化学腐蚀化学腐蚀 化学腐蚀是指金属表面与非电介质直接发生纯化学作用而引起的破坏 其特点为在一定条 件下 非电解质中的氧化剂与金属表面的原子相互作用而形成腐蚀产物 腐蚀过程中电子在金 属与氧化剂之间直接传递 没有电流产生 通常金属在常温和干燥的空气里并不腐蚀 但在高 温下就容易被氧化 生成一层氧化膜 由 FeO FeO Fe O组成 同时还会发生脱碳现象 2334 此外 在油品中含有多种形式的有机硫化物 环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀 4 在实际生产中 单纯化学反应的例子很少见 1 2 21 2 2 电化学腐蚀电化学腐蚀 电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏 其特点在于电 化学腐蚀历程可分为两个相对独立并可同时进行的过程 电化学腐蚀是最普遍 最常见的腐蚀 电化学腐蚀中 电流流出的部位叫阳极 电流流进的部位叫阴极 可分为 5 1 2 2 11 2 2 1 原电池腐蚀原电池腐蚀 原电池腐蚀指金属在具有离子导电性的环境介质电解质溶液中形成原电池而发生的腐蚀 因为在金属表面上分布着很多杂质 当它与电解质溶液接触时 每一颗杂质对金属本身来说都 可能成为阴极或阳极 所以整个表面就必然会有很多微小的阴极和阳极同时存在 形成很多的 原电池 如图 2 1 所示 图 2 1 电化学腐蚀过程 可以把电化学腐蚀过程看作由下列三个环节组成 1 在阳极 金属溶解 变成金属离子进入溶液中 Me M ne 阳极过程 2 1 n e 2 电子从阳极流向阴极 3 在阴极 电子被溶液中能够吸收电子的物质 D 所接受 D ne D ne 阴极过程 2 2 在阴极附近能够与电子结合的物质很多 但在大多情况下 是溶液中 H和 O H和电子 2 结合形成 H O在溶液中与电子结合生成 OH 22 O 4H 4e 2HO 在酸性介质中 2 3 2 2 以上三个环节是相互联系的 三者缺一不可 如果其中一个环节停止进行 则整个腐蚀过 程也就停止 一般地说 置于电解质溶液中的金属表面上可能存在着无数个这样的腐蚀原电池作用区 金属表面各个部位点的电极电位都可能存在着或大或小的差异 它们彼此都可能构成原电池中 的阴极和阳极 同一部位点可能与某电位相对较低的邻近部位点形成原电池而成为该电池中的 阴极 也可能同时与另一点电位相对较高的邻近部位点形成原电池而成为该原电池中的阳极 新旧管线连接 不同金属成分连接 产生微电池 由于在施工过程中受碰撞 表面划痕和刮痕 等影响 使埋地管线的防腐层破损而露出金属表面与外界环境 金属物理状态不均匀 金属表 面有差异 有氧浓度差时都可形成原电池腐蚀 一般说来 土壤含氧量 含水量越大 土壤电阻率越小 土壤腐蚀性也越强 由于土壤性 质及其结构的不均匀性 在小块土壤内形成腐蚀电池 因不同土壤交接而形成的腐蚀电池腐蚀 最严重 有时可能达数十公里远 1 2 2 21 2 2 2 电解腐蚀电解腐蚀 指外界的杂散电流使处在电解质溶液中的金属发生电解而形成的腐蚀 当管道铺设在电气 铁路 电厂附近时 就会发生杂散电流腐蚀 多数情况下 大地被作为电流的回路 在寻求电 阻最小的回路时 电流常常偏离其直接通道 而以地下管道等其它构筑物作为旁路 由于电流 偏离 了预定通道 所以称作 杂散电流 这种电流流到管道上的部位为阴极从而受到保护 相反 电流离开管道的那个部位变为腐蚀电池的阳极遭到腐蚀 其干扰范围大 腐蚀速度快 且受多种因素的影响 防护难度较大 1 2 2 31 2 2 3 细菌腐蚀细菌腐蚀 当土壤中含有硫酸盐时 在缺氧的情况下 一种厌氧性细菌 硫酸盐还原菌 SRB 就会 繁殖起来 在它们的生活过程中需要氢或某些还原物质 将硫酸盐还原成为硫化物 利用反应 的能量来繁殖 硫化物与钢管表面形成的氢膜相互作用 消耗了氢膜而使更多的铁从钢管溶解 下来 细菌本身并不侵蚀钢管 但随着它们的生长繁殖 消耗了有机质 最终构成管道严重腐 蚀的化学环境而腐蚀管道 细菌腐蚀受到许多因素的影响 如土壤含水量 土壤呈中性或酸性 有机质的类型和丰富 程度 不可缺少的化学盐类以及管道周围的土壤温度等 其中 当土壤 pH 值在 5 9 温度在 25 30 时最有利于细菌的繁殖 在 pH 值为 6 2 7 8 的沼泽地带和洼地中 细菌活动最激烈 当 pH 值在 9 以上时 硫酸盐还原菌的活动受到抑制 相关文献中指出 SRB 对碳钢的腐蚀影响与 其数量有关 试样表面生成的生物膜致密时 对腐蚀有一定的阻碍作用 6 H ctorA Videla 发现由细菌 细胞外的聚合物质 EPS 和水 主要的 组成的生物膜 通过这个生物膜的形成发生了金属的微生物集群现象 生物沉积可以彻底的缓和构造金属的 7 腐蚀行为 但是 生物膜也方便了金属 溶液接触面处化学物种交换的扩散边界的形成 工业系 统的生物腐蚀和生物淤积分布于自严重的微生物污染及随后的能量和效率损失到因腐蚀而使建 购物失效 采取合适的监控策略来补充现场和室内微生物技术是正确理解在腐蚀反应中微生物 活动和生物膜角色及采取有效控制和预防措施所必须的 第二节第二节 城市燃气管道防腐施工城市燃气管道防腐施工 一一 一般规定 一般规定 1 管道防腐层的预制 施工过程中所涉及到的有关工业卫生和环境保护 应符合国家现行标准 工业企业设计卫生标准 TJ36 涂装作业安全规程 涂装前处理工艺安全 GB7692 和 涂 装作业安全规程 涂装前处理工艺通风净化 GB7693 的规定 2 管道防腐宜统一在防腐车间 场 站 进行 3 管道及管件防腐前应逐根进行外观检查和测量 一 钢管弯曲度应小于 0 2 钢管长度 椭圆度应小于或等于 0 2 钢管外径 二 应无裂纹 缩孔 夹渣 折叠 皱皮等缺陷 三 管道表面局部凹凸应小于 2mm 四 管道表面应无疤痕和严重锈蚀等缺陷 4 防腐前应对防腐原材料进行检查 有下列情况之一者 不得使用 一 无出厂质量证明书或检验证明 二 出厂质量证明书的数据不全会对数据有怀疑 且未经复验或复验后不合格 三 无说明书 生产日期和储存有效期 5 做好防腐层的管道在堆放 运输 安装时 必须采取有效措施 以保证防腐层不受损伤 6 经检查合格的防腐管道 应在防腐层上标明管道的规格 防腐等级 执行标准 生产日期和 厂名等 7 防腐管应按防腐类型 等级和管道规格分类堆放 需固化的防腐涂层待防腐涂层固化后堆放 8 防腐层未实干的管道 不得回填 二 管道的表面处理 1 钢管表面如有许多的油脂和积垢 应按照国家现行标准 涂装前钢材表面处理规范 SY T0407 进行清洗处理 2 管道宜采用喷 抛 除锈 喷 抛 除锈的方法和磨料要求应符合国家现行标准 SY T0407 第 5 章的规定 采用工具除锈时 不应造成钢材表面损伤 不得将钢材表面磨得过光 喷 抛 和工具除锈质量等级质量要求应符合下表的规定 喷 抛 除锈质量等级及质量要求 方法质量等级质量要求 Sa2 彻底的喷射或抛射除锈 钢材表面应无可见的油脂和污垢 并且氧化皮 铁锈和油漆 涂层等附着物已基本清除 其残留物应是牢固附着的 Sa2 5 非常彻底的喷射或抛射除 锈 钢材表面应无可见的油脂和污垢 并且氧化皮 铁锈和油漆 涂层等附着物 任何残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色 斑 喷 抛 Sa3 使钢材表观洁净的喷射或 抛射除锈 钢材表面应无可见的油脂和污垢 并且氧化皮 铁锈和油漆 涂层等附着物 该表面应显示均匀的金属光泽 工具 St3 非常彻底的手工和动力工 具除锈 钢材表面应无可见的油脂和污垢 并且没有附着不牢固的氧 化皮 铁锈和油漆涂层等附着物 底材线路部分的表面具有 金属光泽 3 钢管在防腐 补口及补伤 补伤处露出的管材已锈蚀 前 除锈等级应符合下表的规定 防腐技术除锈方式 喷 抛 手工动力 补口 补伤 石油沥青防腐 Sa2St3 环氧煤沥青防腐 Sa2St3 聚乙烯胶粘带防腐 Sa2St3 煤焦油瓷漆防腐 Sa2St3 熔结环氧粉末防腐 Sa2 5 不得使用 三层结构聚乙烯防腐 Sa2 5St3 辐射交联聚乙烯热收缩套 Sa2 5St3 4 钢管除锈后 其表面的浮尘必须清除干净 焊缝应处理至无焊瘤 无棱角 无毛刺 5 除锈后的钢管应尽快进行防腐 如防腐前钢管出现二次锈蚀 必须重新除锈 三 石油沥青防腐 1 石油沥青防腐所用材料的技术指标及验收 应符合国家现行标准 埋地钢质管道石油沥青防 腐层技术标准 SY T0420 的要求 2 防腐层的等级与结构应符合下表要求 管道焊缝部位的防腐层厚度不宜小于其规定值得 65 石油沥青防腐层结构 防腐等级普通级加强级特加强级 防腐层总厚度 mm 4 5 5 7 防腐层结构三油三布四油四布五油五布 1 底漆一层底漆一层底漆一层 2 石油沥青厚 1 5石油沥青厚 1 5石油沥青厚 1 5 3 玻璃布一层玻璃布一层玻璃布一层 4 石油沥青厚 1 0 1 5石油沥青厚 1 0 1 5石油沥青厚 1 0 1 5 5 玻璃布一层玻璃布一层玻璃布一层 6 石油沥青厚 1 0 1 5石油沥青厚 1 0 1 5石油沥青厚 1 0 1 5 7 外包保护层玻璃布一层玻璃布一层 8 石油沥青厚 1 0 1 5石油沥青厚 1 0 1 5 9 外包保护层玻璃布一层 10 石油沥青厚 1 0 1 5 防 腐 层 排 序 及 厚 度 mm 11 外包保护层 3 用作石油沥青防腐外保护层的聚氯乙烯工业膜不得有局部断裂 挤皱和破洞 边缘应整齐 宽幅宜与玻璃布相同 4 防腐管道的堆放层数以防腐层不被压薄为准 防腐管底层和防腐管之间应垫上软物质 5 装卸时应使用尼龙宽带或专用吊具 严禁使用摔 撬 滚滑的操作 6 当环境温度低于 5 时 应按 石油沥青脆点测定法 GB T4510 的规定测定石油沥青的脆化 温度 当环境温度接近脆化温度时 不得进行防腐管的吊装 搬运作业 7 石油沥青防腐施工及检验应符合附录 A 的规定 8 石油沥青 可采用 5 10 及 4 30 甲 建筑石油沥青 其质量指标应符合国家现行标 准 GB494 建筑石油沥青 的有关规定 石油沥青不应夹有泥土 杂草 碎石及其他杂物 9 沥青底漆 沥青底漆配合比为 沥青 汽油 1 2 5 3 5 沥青底漆相对密度 25 为 0 8 0 77 10 中碱玻璃布性能及规格应符合下表的要求 中碱玻璃布性能及规格 项目性能规格 含碱量 不大于 12 经纱22 8 45 4 8 原纱号数 股数 公制支数 股数 纬纱22 2 45 4 2 经纱 7 5 单纤维公称 直径 mm纬纱 7 5 厚度 mm 0 100 0 010 经纱8 1 9 1 密度 根 cm 纬纱8 1 12 1 布边两边均为独边 长度 m200 250 带轴心 40 3mm 组织网状平纹布 11 外保护层可用牛皮纸或聚乙烯工业膜 聚乙烯工业膜不得有局部断裂 起皱和破洞 边缘 应整齐 幅宽宜与玻璃布相同 其性能指标应符合下表的规定 聚乙烯工业膜性能 项目性能指标实验方法 抗拉强度 纵 横 断裂伸长率 纵 横 耐寒性 耐热性 厚度 长度 14 7MPa 200 30 70 0 2 0 03mm 200 250m 带芯轴 40 3 GB1040 70 GB1040 70 SYJ8 84 附录 8 SYJ8 84 附录 7 千分尺 四 环氧煤沥青防腐 1 环氧煤沥青防腐所用材料的技术指标及验收 应符合国家现行标准 埋地钢质管道环氧煤沥 青防腐层技术标准 SY T0447 的要求 2 涂料所使用的底漆 面漆 固化剂和稀释剂应由同一厂家提供 3 防腐层的等级与结构应符合下表要求 根据需要 防腐层可适当增加面漆层数或面漆层间可 加玻璃布增强 防腐层等级与结构 防腐等级结构干膜厚度 mm 普通级底漆 面漆 面漆 面漆 0 30 加强级底漆 面漆 面漆 玻璃布 面漆 面漆 0 40 特加强级底漆 面漆 面漆 玻璃布 面漆 面漆 玻璃布 面漆 面漆 0 60 4 成品防腐管道堆放时应用宽度不小于 150mm 的垫木和软垫将防腐层与地面隔开 防腐管之间 用软垫隔离 垫距不大于 4m 防腐管堆放层数应符合下表要求 防腐管堆放层数 管道公称直径 DN 最大堆放层数 200 10 200 3007 300 4006 400 5005 500 6004 600 8003 800 2 5 防腐管不宜受阳光暴晒 露天堆放时间不宜超过 3 个月 6 环氧煤沥青防腐施工及检验应符合附录 B 的规定 环氧煤沥青涂料验收的质量标准 指标检验方法 项目 底漆面漆 漆膜外观红棕色 半光黑色 有光 GB1729 79 常温型 80 15080 150 粘度 涂 4 粘度计 25 1 s低温型 30 8080 150 GB1723 79 表干 1 6 干燥时间 25 1 h实干 6 24 GB1728 79 附着力 级 11GB1720 79 耐冲击强度 J 4 9 3 9GB1732 79 柔韧性 曲率半径 mm 1 5 1 5GB1731 79 五 聚乙烯胶粘带防腐 1 聚乙烯胶粘带防腐所用材料的技术指标及验收 应符合国家现行标准 埋地钢质管道聚乙烯 胶粘带防腐层技术标准 SY T0414 的规定 2 防腐层等级与结构应符合下表要求 防腐层等级与结构 防腐层等级总厚度 mm 防腐层结构 普通级 0 7 一层底漆 一层内带 一层外带 加强级 1 4 一层底漆 一层内带 搭接为胶带宽度的 50 55 一层外 带 搭接为胶带宽度的 50 55 一 对于普通级防腐层 当胶粘带宽小于或等于 75mm 时 搭接宽度可大于或等于 10mm 当 胶粘带宽大于 75mm 小于 230mm 时 搭接宽度可大于或等于 15mm 当胶粘带宽大于或等于 230mm 时 搭接宽度可大于或等于 20mm 二 胶粘带宽度的允许偏差为胶粘带宽度的 5 三 焊缝处的防腐层厚度应不小于设计厚度的 85 3 底漆和聚乙烯胶粘带应存放在阴凉干燥处 防止日光直接照射 并隔绝火源 远离热源 储 存温度宜为 20 35 4 防腐管堆放时 应在防腐层间及底部垫上软物 5 已做好防腐的管道 露天存放时间不宜超过 3 个月 6 聚乙烯胶粘带防腐施工及检验应符合附录 C 的规定 聚乙烯胶粘带性能 项目名称 防腐胶粘带 内带 保护胶粘带 外带 测试方法 颜色黑黑色白色目测 基膜 0 15 0 400 25 0 50 胶层 0 10 0 700 10 0 20 厚度 mm 胶带 0 25 1 100 35 0 70 GB6672 基膜拉伸强度 MPa 18 18GB1040 基膜断裂伸长率 400 400GB1040 剥离强度 N cm 对有底漆的不锈钢 对背材 15 5 10 5 10 GB2792 体积电阻率 m 1 1012 1 1012 GB1410 电气强度 MV m 30 30 GB1408 耐热老化试验 25 25 吸水率 0 035 0 035 水蒸气渗透率 24h mg cm2 0 45 0 45 GB1037 六 煤焦油瓷漆防腐 1 煤焦油瓷漆所用材料的技术指标及验收 应符合国家现行标准 埋地钢质管道煤焦油瓷漆外 防腐层技术标准 SY T0379 的规定 2 缠带的宽度可根据不同管径参照下表 带宽和管径对照表 管径 mm 159 159 457457 720 720 带宽 mm 150 150 300300 400 400 3 材料储存应符合下列规定 一 底漆应在原装容器内储存 放置在阴凉干燥处 避免受热 远路火源 二 瓷漆应放置在阴凉处储存 露天放置时 应用毡布遮盖 三 缠带应放置在阴凉干燥 温度低于 38 处储存 避免受潮 4 防腐等级及结构应符合下表要求 煤焦油瓷漆防腐层结构 防腐等级普通级加强级特加强级 防腐层总厚度 mm 2 4 3 2 4 0 1 底漆一层底漆一层底漆一层 2 瓷漆一层 2 4 0 8瓷漆一层 2 4 0 8瓷漆一层 2 4 0 8 3 外缠带一层内缠带一层内缠带一层 4 瓷漆一层 0 8瓷漆一层 0 8 5 外缠带一层内缠带一层 6 瓷漆一层 0 8 防腐层排序 及厚度 mm 7 外缠带一层 一 当作为螺旋焊接管的外防腐层时 第一层瓷漆的厚度应不小于 2 4mm 防腐层的总厚度 均应相应增加 0 8mm 焊缝处防腐层厚度应不小于总厚度的 65 二 防晒漆或其他附加保护材料 由设计部门根据实际需要设计 5 防腐管堆放时必须设垫木 土台管托 管托应高于地面 150mm 6 无防晒漆的防腐管在运输 露天存放时应加盖毡布 有防晒漆的防腐管在露天存放 3 个月以 上 也需要加盖毡布 7 煤焦油瓷漆防腐施工及检验应符合附录 D 的规定 底漆技术标准 指标 序号项目 合成底漆煤焦油瓷漆 测试方法 1 流出时间 4 号杯 23 s 35 60 GB6753 4 2 闪点 闭口 23 32GB6753 5 3 挥发物 105 110 75 GB6751 4 干提取物的灰分 质量 0 5 SY T 0526 表干 min 10 30 5 干燥时间 25 实干 h 1 4 GB1728 煤焦油瓷漆使用温度 型号 ABC 可搬运最低环境温度 13 8 3 输送介质最高温度 356080 煤焦油瓷漆技术指标 指标 序号项目 ABC 测试方法 1 软化点 环球法 100 105 120GB4507 2 针入度 25 100g 5s 10 1mm 10 205 121 9SY T 1526 3 3 加热变化 软化点变化 针入度变化 10 40 10 40 10 40 SY T 0526 9 4 压痕 mm 10 15 SY T 0526 5 5 灰分 质量 25 3525 3525 35SY T 0526 11 6 吸水率 g m2 1 5 1 51 5 SY T 0526 10 煤焦油瓷漆和底漆组合技术指标 指标序 号 项目 ABC 测试方法 70 45 20h mm 5 3 SY T 0526 61 流 淌 80 90 24h mm 1 5SY T 0526 7 2 冷弯 4 5 mm 1510 SY T 0526 4 3 粘结相容性 45 5d 通过通过通过 SY T 0526 8 4 低温脆裂和剥离 30 25 20 无 无 无 ST T 0526 12 5 冲击最大剥离面积 mm2 SY T 0526 13 0 25 15000 10000 6 阴极剥离 mm2 5 5 5SY T 0526 14 七 熔结环氧粉末防腐 1 熔结环氧粉末防腐所用材料的技术指标及验收 应符合国家现行标准 钢质管道熔结环氧粉 末涂层技术标准 SY T0315 的规定 2 环氧粉末涂层的厚度应符合设计规定 设计无规定时 可根据涂层使用条件参照下表的规定 选用 环氧粉末外涂层厚度 防腐级别最小厚度 m 参考厚度 m 普通级 300300 400 加强级 400400 500 3 涂敷过的每根成品管都应套上隔离垫圈 垫圈的尺寸和位置应确保堆放时涂层不受损坏 4 成品防腐管道的堆放应设垫木 土台等管托 高于地面 150mm 管托间距 4m 防腐管堆放层 数应符合下表要求 防腐管堆放层数 管道公称直径 DN 最大堆放层数 200 10 200 3007 300 4006 400 5005 500 6004 600 3 5 成品管堆放地点应通风良好 避免日光暴晒 雨淋 6 装运时应防止吊距过长 使钢管产生较大的弯曲而损伤外涂层 7 熔结环氧粉末防腐施工及检验应符合附录 E 的规定 八 聚乙烯防腐 1 聚乙烯防腐所用材料的技术指标及验收 应符合国家现行的标准 钢质管道聚乙烯防腐层技 术标准 SY T0413 的规定 2 聚乙烯结构应符合下列规定 一 二层结构的底层为胶粘剂 外层为聚乙烯 三层结构的底层为环氧粉末涂料 中间层为 胶粘剂 外层为聚乙烯 二 防腐层的厚度应符合下表的规定 焊缝部位的防腐层厚度不宜小于规定值的 70 防腐层厚度 防腐层最小总厚度 mm 钢管公称直径 环氧粉末涂层 m 胶粘剂层 m 普通级加强级 DN 1001 82 5 100 DN 250 2 02 7 250 DN 500 2 22 9 500 DN 800 2 53 2 DN 800 80170 250 3 03 7 3 防腐管的吊装与捆绑 应用尼龙吊带或其他不损坏防腐层的吊具 4 堆放及运输时防腐管底部应采用支垫 支垫间距为 4 8m 支垫最小宽度为 100mm 防腐管离 地面应大于 100mm 支垫与防腐管及防腐管之间应垫上软性隔离物 防腐管的堆放应符合下表 要求 防腐管的堆放 公称直径 DN 堆放层数 DN 200 10 200 DN 300 8 300 DN 400 6 400 DN 600 5 600 DN 800 4 DN 800 3 5 防腐管露天存放时间不宜超过 1 年 6 聚乙烯防腐施工及检验应符合附录 F 的规定 九 辐射交联聚乙烯热收缩套 带 片 1 热收缩套材料应符合下列要求 一 热收缩套应按管径选用配套的规格 产品基材的边缘应平直 表面应平整 清洁 无气 泡 疵点 裂口及分解变色 二 周向收缩率应不小于 15 基材在 200 2 下经 5 分钟自由收缩后 其厚度及性能应符 合下表要求 热收缩套的厚度 适用管径基材胶层 400 1 2 0 8 400 1 5 热收缩套的性能指标 项目性能指标实验方法 拉伸强度 MPa 17GB T 1040 断裂伸长率 400GB T 1040 维卡软化点 90GB T 1633 脆化温度 65GB T 5470 电气强度 MV m 25GB T 1408 体积电阻率 m 1 1013 GB T 1410 耐环境应力开裂 F50 h 1000GB T 1842 10 HCL 85 10 NaOH 85 耐化学介质腐蚀 浸泡 7d 10 NaCL 85 SY T4013 附录 C 拉伸强度 MPa 14 耐热老化 150 168h 断裂伸长率 300 GB T 1040 热收缩套 聚乙烯层 35 剥离强度 N cm 热收缩套 钢 35 GB T 2792 2 热收缩套防腐补口施工及检验应符合附录 F 2 节的规定 十 阴极保护 牺牲阳极法 1 牺牲阳极应储存在室内仓库里 严禁沾染油污 油漆和接触酸 碱 盐等化工产品 2 埋入地下的牺牲阳极必须具有厂方提供的质量保证书 该保证书应归入技术档案 3 牺牲阳极的化学成分 碘化学性能应符合国家现行标准 埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设 计规范 SY T 0019 第 4 章的要求 4 对采用的牺牲阳极 应对外观 重量 钢芯阳极的接触电阻 化学成分机电化学性能进行检 查 抽查率 3 且不少于 3 支 若不合格加倍抽查 其中仍有 1 支不合格 则判定该批不合格 当化学成分不合格 而接触电阻核电化学性能合格时可以使用 检测方法按 SY T0019 第 4 4 2 条的规定 5 牺牲阳极规格的选用及牺牲阳极布置按设计要求执行 6 埋地牺牲阳极必须使用填包料 其配方应符合下表要求 牺牲阳极填包料配方 填包料配方 mm 阳极 类型 石膏粉 CaSO4 2H2O 工业硫酸钠工业硫酸镁膨润土 适用 条件 50 50 20 m 25 2550 20 m 755 20 20 m 15152050 20 m 镁阳极 15 3550 20 m 505 45 锌阳极 755 20 第二节第二节 城市燃气管道防腐施工方法城市燃气管道防腐施工方法 金属管线在空气或土壤中都会遭受腐蚀 架空管线用定期刷涂油漆的方式即可有效的防止 腐蚀 城市燃气输配管线一般均采用地下埋设方式 地下管线的防腐比地上管线要复杂的多 因此 本节只讨论埋地管线的防腐问题 目前燃气输配管线使用最多的是钢管 无缝管 螺旋缝管 直缝管 和铸铁管 由于铸铁 管的耐腐蚀性比碳钢高出许多 约高 3 5 级 而且城市燃气工程大规模使用铸铁管时 生产 厂在主管成型时采用液态沥青浸泡 给铸管内壁均牢固地涂上沥青层 使铸铁管出场时就进行 了防腐处理 具备了较强的防腐能力 施工中一般不再进行其它防腐处理 故本节主要以普通 钢管为对象进行讨论 根据试验 采用有效的防腐措施 管道安全使用年限可达 30 年 而无防腐措施或施工不当 的钢制管道 有些 2 3 年就腐蚀穿孔漏气 因此埋地钢管的防腐蚀城市燃气管网建设施工中的 一个重要部分 一 埋地钢管的腐蚀因素 腐蚀是金属在它所处的环境中受化学和电化学作用而发生的损坏 被腐蚀钢管氧化变得疏 松 脱落以致产生孔洞 不能再承受压力和输送燃气 城市燃气是经过净化的 有严格的质量标准 因此 对管内壁的化学性腐蚀不大 在防腐 中不做重点考虑 对口径较大的管内壁 可在除锈后涂刷二道环氧铁后即可 小口径管可以不 做 埋地钢管的腐蚀主要是外壁的电化学腐蚀 它的腐蚀过程有如一个个干电池的工作过程 锌壳 这里即钢管 付出电子产生电流 同时变软变烂 被腐蚀 钢管本身的质量 均匀性 粗糙度 内应力等 土壤情况 含水量 含盐量 透气性 微生物含量等 及杂散电流 有轨电车 直流焊机 等 都直接决定腐蚀的快慢程度 土壤电 阻率是反映土壤腐蚀性的主要指标 土壤电阻率越小 越容易形成腐蚀电池 管子就越容易被腐 蚀 反之亦然 土壤电阻通过仪器用二极法 四极法测定 用二极法测定的土壤电阻大于 50 m 时 为中 低腐蚀性土壤 小于 50 m 时 为高腐蚀性土壤 含水量在 11 13 的 土壤腐蚀性大 城市污水浸润的土壤腐蚀性大 土质变化大的土壤腐蚀性大 由于埋地钢管的腐蚀主要是电化学腐蚀 所以对钢管的防腐主要采用绝缘层防腐法和电保 护防腐法 二 钢质输气管道的绝缘层防腐 绝缘层防腐法是凭借涂敷在钢管上的绝缘层 隔离开土壤与钢管 阻断电化学腐蚀电流通 过 从而防止了腐蚀的发生 绝缘层防腐施工包括了除锈 涂底层漆和缠绕绝缘材料等工序 1 除锈 为了保证绝缘材料与管外壁粘附良好 充分发挥其防腐效果 应对钢管进行认真的除锈 氧化铁 除锈分人工除锈 机械除锈和化学除锈 前两种是国内目前普遍采用的 人工除锈采用钢丝刷 铲刀 砂纸等手工工具以人力完成 方法简单 劳动强度高 机械 除锈主要是利用钢刷除锈机 分内 外壁两种 喷砂机等机械设备来完成 化学除锈可用 10 左右的磷酸水溶液酸洗后再进行钝化 干燥处理 除锈后的钢管 应尽快涂敷底漆 以免产生新的锈迹 2 涂敷绝缘层 对埋地钢管防腐绝缘层的技术要求是 绝缘性能好 与钢管粘结性好 防水性和化学稳定 性好 抗生物侵蚀 有足够的机械强度和韧性 材料及施工费用低 施工方便等 现将几种常 用涂敷层分别介绍如下 一 石油沥青 它是使用最早的传统防腐材料 造价低廉 货源充足 工艺成熟 缺点是吸水率高 易老 化 施工中对环境污染大 劳动条件差 不耐微生物侵蚀及植物根须穿透 钢管防腐沥青质量 指标见表 1 2 8 为改善沥青的耐寒性能 可在配置时加入 5 左右的橡胶粉 防腐沥青质量指标 沥青标号软化点闪点针入度 25 伸长度 25 冻裂点 4 30 甲 或 5 10 建筑 沥青 75 230 15 30 1 10mm 2cm 6 石油沥青涂层等级结构 等级结构 每层沥青厚度 mm 总厚度 mm 普通防腐 沥青底漆 沥青 玻璃布 沥青 玻璃布 沥青 外保护层 1 5 4 0 加强防腐 沥青底漆 沥青 玻璃布 沥青 玻璃布 沥青 玻璃布 沥青 外 保护层 1 5 5 5 特加强防腐 沥青底漆 沥青 玻璃布 沥青 玻璃布 沥青 玻璃布 沥青 玻 璃布 沥青 外保护层 1 5 7 0 1 石油沥青涂层施工中的注意事项 认真检查管道表面除锈质量 并应在完全干燥的情况下实施涂敷 底漆配制 使用的沥青要与防腐层沥青相同 与汽油的体积配比为 沥青 汽油 1 2 5 3 5 汽油最好使用无铅汽油 底漆宜在现场配制 现场使用 使用前应充分搅拌 并用 25 目滤网过滤 对变稠的底漆 应稀释后再用 2 沥青熬制及涂敷 沥青熬制温度 180 220 熬制过程要经常搅拌 脱水后使用 沥青层 应在底漆干燥后再行涂敷 涂敷温度 150 180 涂刷方向与管轴线呈 60 涂刷均匀 离管 口 25 30mm 内暂不涂刷 待施压完成后再行补口 3 玻纤布性能及缠绕 玻纤布厚 0 1mm 经纬密度 8 8 根 cm2 含碱小于 12 表面光滑 布 带宽度 当管径 800 以下时用 25cm 以上时 用 50cm 两边应为封边 缠绕应在沥青层半凝 状态时进行 与管轴线保持 60 的螺旋状缠绕 每圈搭边 5cm 左右 不能有间隙 包扎第二层 时 缠绕方向应与上一层相反 4 聚氯乙烯专用塑料布 要求在 40 70 条件下不脆裂 不降低温度 外层包扎时 搭边 2 3cm 并与上一层玻纤布反向缠绕 二 环氧煤沥青 这是国内近 10 年来推广较快的一种新型防腐涂料 它的涂层致密 吸水性小 5 耐 化学介质 耐微生物侵蚀 耐植物根部穿透 使用寿命长 防腐效果好 施工及补口方便 缺 点是价格高 比石油沥青高出 50 左右 环氧煤沥青 底漆 面漆 技术条件 漆膜外观粘度 细度 mm 附着力 级 柔韧度 mm 冲击强度 MPa 固体含量 重量 贮存年限 年 底漆红棕有光 面漆黑色有光 80 150 80115 0852 注 环氧煤沥青防腐所需底漆 面漆 稀释剂 固化剂等须由生产厂家配套供应 环氧煤沥青涂层等级结构 等级结构 总厚度 mm 普通底漆 面漆 玻璃布 两层面漆 0 4 加强底漆 面漆 玻璃布 面漆 玻璃布 两层面漆 0 6 特加强底漆 面漆 玻璃布 面漆 玻璃布 面漆 玻璃布 两层面漆 0 8 环氧煤沥青的施工中 除自身特点外 其注意事项与石油沥青施工注意事项基本相似 故 不赘述 3 聚乙烯胶带 聚乙烯胶带也是近年来国内引进开发的一种新型防腐材料 在保证防腐性能的前提下 它 的突出特点是施工简便 快速安全 不产生环境污染 补口方便 综合价格略低于环氧煤沥青 胶带防腐层的等级结构 防腐等级结构总厚度 mm 普通级底漆 内带 外带 带间搭接宽度 10 20mm 0 7 加强级底漆 内带 外带 带间搭接宽度为胶带幅宽的 50 1 0 特加强级底漆 1 2 层内带 2 层外带 带间搭接宽度为胶带幅宽的 50 1 4 聚乙烯胶带及底漆的质量均应符合 SY T0414 98 标准 聚乙烯胶带施工除在除锈 底漆 缠绕等方面与前节基本相同外 还应注意以下几条 一 涂刷的底漆均匀成膜 手触发粘时即可缠带 不必等到底漆干透 二 下卷胶带与上卷胶带搭接长度不得少于 1 4 周长并不得少于 100mm 三 预制好的管材在吊装 运输 贮存 下管时 禁止钢绳 钢架直接与胶带防腐管件接触 应以胶皮 草垫隔垫 减少损伤 绝缘层防腐时埋地钢管最基本的做法 可以采用人工施工 也可以用专用设备机械化施工 移动式钢管绝缘层涂敷包扎机 聚乙烯防腐胶带缠绕机等都可以明显提高劳动效率和施工质量 改善施工条件 在大型工程中 拟建立防腐工场 集中进行除锈及防腐层施工 三 钢管防腐绝缘层的检验以及有关要求 1 除锈检验 燃气埋地钢管防腐除锈一般按 HGJ229 83 规定的三级标准验收 即完全除去表面 油脂 疏松氧化皮 浮锈等 紧密附着的氧化皮 点锈坑等残留物在任何 100 100mm 面积上不 超过 1 3 除此之外 涂刷底漆时还应清除表面灰土 保证管壁处于干燥状态 穿跨越河流 干道 铁路等的管段 应按 2 级标准除锈验收 2 绝缘层外观检验 底漆应涂刷均匀 无空白 凝块 石油沥青绝缘层应在底漆干透后 环氧 煤沥青表干即可 涂敷 每层均应保证光滑 无气泡 无针孔 无裂纹 玻纤布和外层包裹要 缠绕紧密 不产生下垂 搭接均匀无空白 包扎层数及厚度要符合相应的工艺技术要求 3 耐电压试验 施工管段的绝缘层防腐完成 外观检验合格后 使用管道电火花检漏仪进行耐 电压测试 耐压标准为普通级 18Kv 加强级 22kV 特加强级 26kV 也可用下式求出 电压 V 7840 涂层厚度 mm 电火花检漏仪是利用高压放电原理 由电池组 检漏仪 高压枪 探头等组成的检查绝缘层内 部缺陷的仪器 当探头检查到气孔 损伤时 会出现火花放电并发出报警声响 检测发生问题 的部位 应重新进行防腐处理后 对该处及相连部位再进行测试 合格为止 4 厚度测试 按防腐等级要求 每 20 根抽查一根 每根查 3 个截面 每一截面取上