阴极保护工艺在天然气管道防腐中的应用（合集五篇）

第一篇：阴极保护工艺在天然气管道防腐中的应用

阴极保护工艺在天然气管道防腐中的应用

（山东实华天然气有限公司 山东青岛）

摘 要：阴极保护技术根据保护电流的供给方式，可分为牺牲阳极法和强制电流法两种保护方法。采用牺牲阳极法的主要优点有：无需外部电源、对外界干扰少、安装维护费用低、无需征地或占用其它建构筑物、保护电流利用率高等。采用管道外防腐绝缘层与阴极保护的联合使用是最经济、最合理的防腐蚀措施。

关键词：长距离；埋地管道；腐蚀原因；防腐绝缘层；阴极保护；联合使用

目前石油、燃气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现，这些管道埋设于地下，长期受到外部土壤和内部介质的强烈腐蚀而经常发生腐蚀泄漏事故，常常导致管道设备非计划性检修、更换和停产，造成了巨大的直接和间接的经济损失。埋地管线的腐蚀原因主要有：土壤腐蚀、大气腐蚀和生物腐蚀3种。

埋设方式和地形土壤等因素均会对输送石油天然气的资源的管道造成不同程度的腐蚀。防腐技术的应用将能直接降低因腐蚀造成的经济损失。本文首先是介绍了阴极保护系统的设计及管道安装的注意事项，并结合实际工程给出了一套合理的成品油管线阴极保护的施工方案，经计算验证，发现应用效果较佳。

1阴极保护系统设计

1.1阴极保护方法

埋在土壤中的金属管道由于各种原因管道表面将出现阳极区和阴极区，并在阳极区发生局部腐蚀。阴极保护是指将被保护金属（如煤气管道）进行阴极极化，使电位负移到金属表面阳极的平衡电位，消除其化学不均匀性所引起的腐蚀电池，使金属免遭环境介质（如土壤）的腐蚀，即用辅助阳极或牺牲阳极材料的腐蚀来代替被保护管道、设备的腐蚀，从而达到延长被保护管道的使用寿命，提高其安全性和经济性的目的。

阴极保护技术根据保护电流的供给方式，可分为牺牲阳极法和强制电流法两种保护方法。采用牺牲阳极法的主要优点有：无需外部电源、对外界干扰少、安装维护费用低、无需征地或占用其它建构筑物、保护电流利用率高等，因此，特别适合于区域范围较小的埋地钢管的防腐蚀。强制电流法则有保护范围大、适合范围广、激励电势及输出电流高、综合费用低等优点，故适合用于长输管线的防腐。如应用于厂区范围内时，则由于其会产生干扰电流而影响其它管线及建筑物，且还需要征地或占用建筑物，在实施时会带来较大的困难。

1.2设计要点

1.2.1接地电池的设置

电绝缘可以将保护电流限定在一定的范围内，避免相互间的干扰。为了防止绝缘设备遭受雷击及静电火花引起的破坏，在所有安装绝缘设备处各安装一副接地电池。接地电池安装前必须进行检查，在地下水丰富的地方，接地电池容易出现失效、短接的现象。

1.2.2杂散电流的预防措施

杂散电流能使地下管道产生强烈的电化学腐蚀。的行业标准规定，管道附近土壤中电位梯度大于0.5mV/m时认为有干扰的可能，当电位梯度大于2.5mV/m时应考虑采取防护措施。当管道在杂散电流处有1cm2的防腐层破损，且此处有1mA的杂散电流流出时，该处的腐蚀速度将达到12mm/a。在杂散电流干扰严重的地区，可以通过设置排流锌阳极组来减少杂散电流对管道的腐蚀和干扰。

1.2.3穿跨越处的特殊保护

公路和铁路穿越工程，由于承重，需要加设保护套管。理想的套管穿越，是主管道和套管之间两端用软性材料密封和中间安装绝缘支架，管道应与套管保持较好的电绝缘。但在实际工程中，很难做到这一点，出现没有阴极保护电流穿过套管壁流向套管内主管道表面，使得位于套管内的主管道处于自由腐蚀状态，而套管则得到很好保护。因此，在套管内设计安装带状锌阳极保护，在管道上开凿一个合适的焊点，采用铝热焊方式把它焊接到管道上，焊点之间用捆扎胶带固定，每??焊点都要做好防腐处理。带状阳极、输气管道和套管及支撑间，严禁有任何的电接触。

1.3阴极保护设计方案

A（城市）至B（城市）成品油管道工程管道全长为96.8km，管道规格和材质为φ323.9×6.4，L360。管道主要是环氧粉末外防腐层，在穿越段采用三层PE。管道沿线土壤电阻率变化大，最低25.1 Ω？m，最高392.8 Ω？m，一般地段在40～60Ω?m。沿线几处高压输电线路接地与管道距离较近，经过双参比电极法测试，杂散电流的电位梯度为2.8～5.4mV/m。杂散电流干扰严重，管道沿线必须采取锌排流阳极并做牺牲阳极使用。

1.3.1理论计算

根据外加电流的阴极保护的设计规范，需要根据被保护管道的基本数据和选取的阴极保护参数计，算出保护长度、保护电流及所需的保护站数量，在此基础上进行系统设计。基本数据：直径D=323.9mm，壁厚δ=6.4mm，管线全长96.8km。阴极保护参数取值：管道自然电位-0.55V（饱和硫酸铜），管道最低点电位-0.85V（饱和硫酸铜），通电点电位-1.25V（饱和硫酸铜），钢管电阻率ρT=0.166Ω?mm2/m计算结果：将设计参数代入公式计算，得单侧保护长度L=65.93km。根据工程的实际情况，A（城市）至B（城市）全线共设置阴极保护站两个，分别是首站A（城市）和末站B（城市）。管道在穿越段设置带状锌阳极保护，沿线采用牺牲阳极既起到辅助保护，又可以排除管道上杂散电流和静电。

1.3.2牺牲阳极布点的技术和施工要求

牺牲阳极在埋设时，与保护的管道的距离不宜小于0.3m，也不宜大于5m，埋深应与管道埋深相同，并要在冰冻线以下，埋设深度不宜小于1m，且直埋设在潮湿的土壤中，埋设形式可采用立式或卧式，在阳极与保护管道之间，严禁设置其它金属构筑物。牺牲阳极可以通过测试桩与管道连接，目的是为了监测牺牲阳极自身的电化学参数，并且便于检测和掌握阴极保护系统运行后管道被保护状态。阳极的埋设时应提前按比例配制、调匀好填料，装入φ300mm×1000mm的棉或麻布袋中，将经过用铁砂纸打光及表面清洁处理的阳极及时插人填料中心位置并压实，用细原土掺盐分层浇水湿润后回填土。所有的电缆与阳极、铜鼻子的连接采用锡焊，焊接前都要剥去防腐绝缘层，清洁、打光焊接处；在焊接处及电缆的外裸部位必须做好绝缘防腐处理；电缆加PVC保护套管松缓自然埋设，埋深与管道埋深相同。阳极连接管道的电缆颜色应与其它电缆颜色区分开，以便辩认检测。阳极的埋设点必须做永久性标志，永久性标志可以包括周围建筑物。

1.3.3阴极保护系统的运行效果

经过对A（城市）至B（城市）长输管线阴极保护系统工程中的97个测试桩的管道保护电位进行测量，测量结果为-0.95～-1.20V（相对硫酸铜参比电极）。由以上数据可知，A（城市）至B（城市）长输管道对地电位均低于-0.85V（相对硫酸铜参比电极），符合设计和规范的要求。

2阴极保护系统的日常管理

（1）每月测量一次全线管道保护电位，每季度测量一次阳极床接地电阻；（2）每天记录一次阴保间恒电位仪的保护电位、输出电压及输出电流，每月可交换A/B机工作，延长仪器工作寿命；（3）管道电流、电位测试桩注意保护，防止人为破坏，并且每年保养一次；（4）所有测量数据需填写记录表，存档，以便查阅。结束语

本文发现，在阴极保护方法的应用过程中，杂散电流腐蚀一直是阴极保护技术的一个难点，本研究时通过在杂散电流强度超过标准规定的地点都增设阳极来解决这一难题。并结合A（城市）至B（城市）长输管线工程实际案例，经电化学参数测量，验证了阴极保护法的良好防腐效果。

参考文献：

[1] 高鹏.浅谈牺牲阳极阴极保护技术在埋地长输管道中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2015（20）.

第二篇：阴极保护在埋地天燃气管道中的应用

阴极保护在埋地天燃气管道中的应用

(2011-08-10 12:25:10)

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杂谈

摘要：天然气管线在施工及运行过程中防腐层产生破损在所难免，导致管材与土壤电位存在差异，产生电化学腐蚀，因此管网应采取防止电化学腐蚀的措施——阴极保护法。埋地防腐管线在确保防腐层质量良好、施工及运行中防止破损外，牺牲阳极的保护是必不可少的。关键词：牺牲阳极；阴极保护；施工方法工作原理

在土壤等电解质环境中，牺牲阳极因其电极电位比被保护体的电位更负，当与被保护体连接后将优先腐蚀溶解，释放出的电子在被保护体表面发生阴极还原反应，抑制了被保护体的阳极溶解过程，从而对被保护体提供了有效的阴极保护。

2牺牲阳极的主要特点

(1)适用范围广，尤其适用于中短距离和复杂的管网。

(2)阳极输出电流小，发生阴极剥离的可能性小。

(3)随管道安装一起施工时，工程量较小。运行期问，维护工作简单。

(4)阳极输出电流不能调节，可控性较小。

(5)无需外部电源，对外界干扰少，安装维护费用低，无需征地或占用其他建(构)筑物，保护电流利用率高。

3牺牲阳极的作用

(1)防止防腐层破损处的腐蚀，也就是对被保护钢管进行阴极极化，将其电位转移到保护电位，使钢管上所有的防腐层破损点都呈现阴极倾向。

(2)判断钢管是否有腐蚀危险，即在管线沿线隔一定距离设置检测桩，定期测试管地电位以检测管线防腐层是否存在破损并遭到腐蚀。如果存在腐蚀就应采取措施，将管线的穿孔泄露问题消灭在萌芽中。4牺牲阳极的设计与施工方法

4．1牺牲阳极的设计

(1)电防护法在选用时应符合以下要求：当土壤电阻率>100~2·m时不宜使用牺牲阳极牺牲阳极的使用寿命与天然气管道相匹配，一般为15a左右；所有被保护的埋地钢质管道应根据需要设置绝缘接头或绝缘法兰。

(2)采用牺牲阳极法时，选用阳极的保护准则为：相对硫酸铜参比电极的阴极极化电位应达到一0．85V或更负；管道表面与接触电解质的稳定饱和铜／硫酸铜参比电极之问的阴极极化电位差值最小为100mV。

(3)通常根据土壤电阻率选取牺牲阳极的种类(见表1)，根据保护电流的大小选取阳极的规格。

(4)牺牲阳极的埋设分为轴向和径向，埋设位置与被保护的燃气管

道的距离宜为3～5m，但不宜小于一0．3m；埋设深度在冰冻线以下，且埋设在潮湿的土壤中；埋没形式可采用立式或卧式。在阳极与被保护管道之间，严禁没置其他金属构筑物。

(5)牺牲阳极检测桩、检测头在设置时应符合下列要求：牺牲阳极的阴极保护测试系统应能提供被保护体的自然电位、阳极性能、保护电位的功能；检测桩、检测头宜没置在燃气主干管沿线；宜每五组牺牲阳极或至少lkm处设置1个检测桩；检测桩应设置在两组牺牲阳极的管段中间部位，且宜安装在管道沿线中土壤腐蚀性强、湿度大、地下水位高或管道绝缘防腐层薄弱的地点；宜在每个检测桩附近设置1个检i受0头。

(6)设置检测桩和检测头的目的：检测桩是为了监测牺牲阳极装置的保护电位。检测头是为了检测、掌握阴极保护系统运行后管道被保护状态。

4．2牺牲阳极的施工要求

(1)阳极的埋设：填包料要按比例调拌均匀，不得混入泥土等杂物，装入?300mm×1000mm的棉或麻布袋中，将经过铁砂纸打光及表面清洁处理的阳极及时插入填包料中心位置并压实，此时填包料的厚度不得小于50mm，且厚薄均匀、密实；包外用铁线缠绕绑实平卧或竖直埋设在管道侧边的2～3m处，埋深应与管道埋深相同，并要在冰冻线以下，用细原土分层浇水湿润后回填土。

(2)所有的电缆与阳极、铜鼻子、管道、加强板的连接采用锡焊(分线盒内的连接除外)，焊接前都要剥去防腐绝缘层，清洁、打磨光焊

接处；在焊接处及电缆的外裸部位必须做好绝缘防腐处理；电缆加PVC保护套管松缓自然埋设，埋深与管道埋深相同。

(3)在防护罩内的电缆要有0．8m左右的冗余长度(电缆冗余部分不加PVC保护套管)，以便将分线盒提出地面以检测参数；分线盒的两个出线孔用浸过沥青的麻丝填实，再用沥青填平做防水处理。

(4)连接管道的电缆颜色应与其它电缆颜色区分开，以便辩认检测。

(5)分线盒在施工安装、检测完毕后，盖子必须拧紧以防水。

(6)电缆与管道联接完毕后做防腐密封一直是工程施工中的难点，根据实践采用牛油胶布密封外包PE带的方法。牛油胶布国内外厂家都有销售，它是一种浸满矿脂的带状无纺毡，具有很好的塑性，能紧密粘附在任意复杂的表面，矿脂可填充在细小的缝隙中。PE带是类似电工胶布的聚乙烯薄膜，包缠在牛油胶布外，可防止回填土污染和土壤应力破坏，使矿脂历经数年也不会干涸，从而保持长期有效的密封。

(7)阳极的埋设点必须做永久性标志，永久性标志可以包括周围建筑物。

5结语

从实践中得出结论：如果埋地钢管没有良好的防腐措施，2～4年就可能腐蚀穿孑L，而天然气管网在市区内，一旦漏气就可能导致爆炸、火灾、中毒等恶性事故，因此埋地防腐管线在确保防腐层质量良好、施工及运行中防止破损外，牺牲阳极的保护是必不可少的。

第三篇：天然气管道防腐报告

景县天然气综合利用一期

工程防腐施工方案

河北建设集团有限公司 2010年12月7日

一、工程概况

景县天然气综合利用一期工程，长输管线线路总长度约45km，管道管径Ф273，设计温度0℃-25℃，钢管材质为L360NB螺旋缝埋弧焊管为线路主管，热煨弯管、重要穿越处等特殊地段及站内管道采用L360NB直缝埋弧焊钢管。

二、编制依据

GB50251—2003 《输气管道工程设计规范》

SY0401—98 《输油输气管道线路工程施工及验收规范》 GB50028—93 《城镇燃气设计规范》

SY/T0015.1—98 《原油和天然气输送管道跨越工程设计规范》SY/T4079—1995 《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》 SY/T0019—97 《埋地钢质管道牺牲阳极保护设计规范》 SY6516—2001 《石油工业电焊焊接作业安全规程》 SY4052 《油气管道焊接工艺评定方法》 SY/T0061—92 SY/T0407—97

《埋地钢质管道外壁涂敷有机覆盖层技术规定》 《涂装前钢材表面预处理规范》

SY/T0413—2002 《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》 SY/T4109-2005 GB50235—97 GB50236—98

《石油天然气钢质管道无损检测》 《工业金属管道工程施工及验收规范》

《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

SY/T4071－1993 《管道向下焊接工艺规程》 SY/T4103-2006 《钢制管道焊接及验收》 SY50369－2006 《长输管道线路工程施工及验收规范》

三、施工机械以及人员

机械：

拖拉机 1台

W-3.0/5型空压机、1台 柴油机 1台 喷砂罐 1个 烤 枪 3套 剥离器 2个 电火花检漏仪 1台 人 员：

司 机 1名 机械操作员 1名 喷砂除锈 2名 现场防腐操作 2名

四、管口防腐

1、采用喷砂除锈方法对管口露铁表面进行除锈，并达到规范要求的除锈等级。喷砂除锈用砂为标准粒径的石英砂，潮湿的石英砂需经过炒制或晾晒处理。按要求将管口两侧防腐涂层200mm范围内的油污、泥土及其它污物清理干净。

2、喷砂除锈时，喷枪与管道轴线基本垂直，喷枪匀速沿管道轴线往复移动。包覆收缩套前，用环行加热器对防腐管预留头部分进行烘烤加热，加热温度符合产品说明书的有关规定。

五、热缩带（套）补口补伤

施工工艺：补口准备---管口清理---管口预热—管口表面处理—加热、测温—热缩带安装—自检

1、补口准备 1.1热收缩套(带)边缘应平直，表面应平整、清洁、无气泡、疵点、裂口及分解、变色。周向收缩率不应小于15%；基材在200±2℃下经5min自由收缩后，其厚度及性能应符合规定：基材厚度应≥1.2mm，胶层厚度均应≥0.8mm。

1.2采用专用的石英砂作为喷砂除锈用材料。砂子颗粒应均匀，粒径在1～2mm，无泥土草棍等杂物。喷砂工作压力为0.4MPa～0.6MPa。

1.3除锈前应预热钢管。除锈等级应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923标准规定。

1.4除锈后的钢管应在规定的时间内防腐，否则需要重新进行表面处理。

1.5加热用火焰枪热量充足，液化气钢瓶压力足够大。2管口清理

2.1将焊口及两侧涂层150mm范围内的油污、泥土等清理干净。2.2防腐层端部有翘边、生锈、开裂等缺陷时，应进行修口处理，一直切除到防腐层与钢管完全沾附处为止。防腐层端部坡角小于30°。

2.3将200mm宽，厚3mm的尼龙带捆绑于距涂层边缘150mm处，避免喷砂除锈时，损坏管子防腐层。

3管口预热

3.1当管口表面有水气（露水或霜）时，用火焰加热器进行加热以清除管道表面的水份，加热温度宜为30～40℃。

3.2加热完毕后，测量管子表面上下左右4个温度值，达到要求后，方可进行喷砂除锈。

4管口表面处理

4.1喷砂时喷枪应与管道轴线基本垂直，喷枪应匀速沿管道轴线往复移动。4.2喷砂时应将两侧涂层150mm范围内一并打磨起毛。4.3当金属表面呈现金属本色、没有黑色或红色斑点时，即可停枪检查。除锈质量应达到标准要求。

4.4喷砂时应注意安全防护，不得损伤补口区以外防腐层。4.5除锈完毕后应将焊口及焊口两侧涂层上的粉尘清除干净。管口表面处理与补口间隔时间不宜超过2h。如果有浮锈，应重新除锈。

5加热、测温

5.1点燃火焰枪，调好火焰长度和温度，以火焰不冒黑烟为宜。5.2管口加热时，在管道两侧两人对称进行，加热应均匀，特别是钢管底部与侧面的温度应一致。

5.3加热后用感温变色条或点温计测量管顶、管侧、管底4点温度，4点温度差不大于±5℃。或当把感温变色条的感温色区域贴在管道或涂层表明时，变色条若很快变色，就说明温度已达到要求，可安装热收缩套（带），否则应继续加热，直至符合预热温度要求。

6热收缩套（带）安装

6.1预热温度达到要求后，应迅速安装热收缩套（带）。其搭接满足厂家规定要求。

6.2调好火焰喷枪，对热收缩套（带）接头进行加热。首先对环向接缝加热，戴耐热手套挤压“水槽”将空气赶出，火焰应呈轴向摆动。然后沿管道环向快速摆动火焰，火焰就从中间向两端逐渐移动，一边收缩一边用轮碾压排挤空气，必要时用加热后的螺丝刀从热收缩片的端部插入，将气泡引出，特别是环向接缝处空气要排干净。

6.3在加热时火焰不可对准一点长时间喷烤，以免烧坏烤焦聚乙烯基层，防止发生碳化现象。

6.4待热收缩套（待）收缩完毕、全部紧紧贴合后，接缝有粘胶均匀溢出时，即可认为热收缩套（带）安装收缩完毕。

7补口检查验收 7.1补口处应光滑平整、无皱祈、鼓包，涂层两端坡角处与热收缩套（带）贴合紧密，不留空隙，表面不应有烧焦碳化现象。

7.2同向环向缝及固定片接缝均应被粘胶充满溢出。

7.3表面检查合格后，用火花检漏仪进行检漏，检漏电压按设计要求调节，如有针孔，可用补伤片修补并重新检漏，直到无漏点为合格。

六、质量保证体系

为了确保安装工程的质量达到“合格”等级特采取以下质量措施： 1认真贯彻“百年大计，质量第一”方针，严格按照和甲方所签定的合同中规定的有关质量规程、规范、标准、设计图及国内现行的有关质量标准为准。

2强化现场项目法施工中的质量保证和管理要求，建立以该项目中的总工为首的质量保证体系。严格执行公司有关质量管理标准和管理制度。

3加强组织领导，建立质量信息网络，现场项目部组织质量管理和创优领导小组，建立专职现场质量监理机构，包括施工管理人员在内、质量检查员和班组质量自检员在内的质量监督管理网络。

4在重点部位和关键项目上，设置质量控制点，在质量控制点上重点检查和监督，以确保整体工程质量。

5按甲方和有关要求，严格执行隐蔽工程验收制度和技术复核。对管沟的标高、坐标、进行技术复核。

6各单位工程中的分部工程，在开工前均应用书面技术交底书的要求，向施工班组技术交底。书面交底书中必须要有工程质量标准，要求具体化，签字手续齐全，分项工程完工后，按上要求验收。

7按照计量法及实验设备管理要求，加强对计量工作的管理，所有计量器具均应检定合格，方能进行使用，没有进行检定的计量器具不得使用。

8加强对该工程的原材料、半成品、设备的管理，所有进入现场的原材料、半成品、成品、设备等不合格设备材料，坚决不得用到工程上去。

9做好施工过程中的技术、质保材料的收集、汇编和整理，对质量记录、资料的完整性、有效性负责。同时甲方应明确有关各种质量记录规格、格式、分类，用编目、装订等要求，以便交竣工后的质量记录和整理移交。

10发生质量事故应本着公司有关规定和“三不放过”的原则进行处理，并报甲方共同研究处理。由于土建，调试运行等原因发生的质量事故应由甲方组织联合调查组进行调查处理，并应将报告发给乙方。

11工程完工后验收，我方在完成三级验收自评的基础上，甲方及时组织有关人员对分项、分部、单位工程进行验收和评定工作。交接验收、中间验收及单位工程验收记录条款内容必须经甲方认可。

七、安全保证体系

1加强组织领导，建立现场安全保证体系，在该项目部施工现场成立以项目经理为首的安全领导小组，定期召开安全工作会议，在现场执行领导干部安全值日制度。

2现场设专职安全员，各施工班组设班组安全员，健全建立现场安全保证体系，定期进行安全大检查，坚持各班组星期一的“安全日”活动，自觉接受甲方在安全，文明施工方面的监督、检查、指导。

3贯彻执行甲方，公司有关安全生产管理方面的规章制度，推行安全目标责任书，分解指标落实到班组，确保工程安全目标的实现。

4认真组织和学习各专业的安全操作规程，强调和落实各级各类人员安全生产责任制，建立以安全施工责任制为核心的安全施工管理制度。

5根据现场情况编制，组织实施现场安全技术措施计划，在现场临时用电方面，在条件许可情况下尽力推行三相五线制供电。

6根据现场施工情况，在埋地管道、电缆、光缆、地下文物等，采用危险点预控方案，编制预控措施计划，并组织实施。

7继续执行单位工程开工安全许可证制度，在安全保证前提下方可允许开始施工。

8施工前各专业，各工种的施工管理人员必须向施工同伴组进行书面安全技术交底。施工人员必须遵守各专业的安全操作规程，不得违章作业。9在按施工程序进行施工时，尽量减少立体交叉作业。必须进行交叉作业时，应采取相应的隔离和有力措施。

10加强现场安全检查，继续推行安全隐患整改通过单制度，执行安全否决权。

11对于甲方组织的安全施工大检查，安全工作会议，我方应及时派员参加并认真贯彻落实。

12做好现场文明施工，做到材料堆放整齐，道路畅通，现场施工作业整洁，废料垃圾的堆放。

13发生安全事故应及时上报，并按公司和甲方有关制度及时组织调查处理。14做好冬季施工的安全和消防工作。15防火措施

⑴在施工现场要做好消防措施，每个防火点要放置灭火器，并设专职的消防负责人。

⑵在电焊作业区，严禁放有易燃或爆炸物品，当高空作业时，在焊件下部需用铁板或石棉板，搭设安全保护棚，以防止焊接时由于金属熔滴落下，而引起火灾或烧伤其他人员。

⑶现场的易燃、易爆物品应远离火源，并防置一定的灭火器。⑷乙炔瓶、氧气瓶放置要有一定的安全距离。

第四篇：油田高分子材料3PE在管道防腐中应用及优缺点

三层PE优缺点及其应用

——石油化工高分子新材料 一、三层PE在国内的使用现状

当前石油、天然气管线外防腐涂层类型大致有石油沥青、环氧粉末、环氧煤焦瓷漆、聚乙烯胶粘带、聚乙烯(PE)等，其中PE防腐涂层为目前国际、大型长输管线选用较多的外防腐涂层。3层PE于80年代初期在欧洲成功地应用于工业管道，广泛应用于施工及敷设环境较苛刻地带及人口稠密度较高的地区，近年来我国新建管道工程，如陕京输气管线、库鄯输气管绂、靖西安输气管线、涩宁兰输气管绂、兰成渝成品油管线及城市管网也大量应用了3层PE外防腐。二、三层PE在世界范围内的价格和使用现状

2004－2008 年，世界长输管道外防腐涂层的使用面积从123.8×106 m2 增加到205.1×106 m2，约增长66%。目前，全球范围内常用的管道外防腐涂层包括：石油沥青、煤焦油磁漆、熔结环氧粉末、三层聚乙烯涂层、三层聚丙烯涂层等。其中：FBE（包括单层FBE 和双层FBE）和3LPE 是涂层市场的主流产品；石油沥青和煤焦油磁漆仍占有一定的市场份额（6%～7%），其应用主要集中在中东和非洲的一些地区。从发展趋势看，3LPE 已经在涂层市场竞争中占据了绝对优势，且其市场份额仍将继续扩大，而FBE 的市场规模则在缓慢萎缩。2004－2009 年，3LPE 的市场份额从61.5% 增加到66.03%，而FBE 的市场份额则从23.33% 降低到19.97%。此间，只有在经济危机爆发前的2008 年，FBE 由于价格优势使其市场份额出现了暂时性的相对增长。FBE和3LPE在全球范围内得到广泛应用，实践证明其具有良好的保护效果，但仍然存在不足之处。FBE 抗冲击性能较差，而3LPE除在应用时有最小厚度要求致使其成本较高外，也可能出现如下问题：不适用于弯头等异型管件和管道补口，补伤处防腐层性能远低于管体防腐层；焊缝处防腐层较薄或与管体之间出现空隙，降低防腐效果；PE层粘结失效对阴极保护电流造成屏蔽。

三、管道防腐基本原理

众所周知，为控制土壤对管道的电化学腐蚀，公认的作法是采用外防腐绝缘涂层和阴极保护联台措施，其中外防腐涂层为主要防腐手段，即在钢管和腐蚀介质之间建立一个绝缘隔离层，避免腐蚀介质和钢管接触，从根本上防止钢管的电化学腐蚀阴极保护作为涂层防腐的辅助手段，为涂层出现缺陷处的钢管外表面提供电化学防护，但在涂层质量不佳时，若采用阴极保护作为主要防腐手段，不单是阴极保护投资和维护费用剧增，而且在管理和维护、保护电流合理分布上都会出现许多难题，尤其是城市，阴极保护建设受很多限制。在选择外防腐涂层时，考虑因素不外乎以下几点：

(1)有效的电绝缘性(2)有效的隔水屏障性

(3)涂敷方法不会对管道性能产生不利影响(4)涂层缺陷最小

(5)与管道表面有良好的附着力(6)能防止针孔随时间扩展

(7)能抵抗装卸管道在储存和安装过程中的损伤(8)能有效地保持绝缘电阻随时间恒定不变(9)优良的抗剥离性能(10)优良的抗化学介质性能(11)补伤容易(12)对环境无毒

其次，人为条件也是应该足够重视的因素，所谓人为条件是指施工单位的质量意识和管道所经过地段、居民的素质等等。野蛮装卸野蛮施工的现象在我国还未杜绝，管线沿线居民对未下沟回填的管道防腐层的人为破坏现象也在一定程度上存在，PE防腐层较强的机械强度恰恰弥补了这一缺陷，特别是在市区内、人口稠密地段，施工时这一优势更加明显。四、三层PE的构造

第一层环氧粉末FBE100um 第二层胶粘剂

AD 170~250um 第三层聚乙烯

PE 2.5~3.7mm。

三种材料融为一体，并与钢管牢固结合形成优良的防腐层。它的全称为熔结环氧/挤塑聚乙烯结构防护层。3PE防腐技术综合了环氧涂层与挤压聚乙烯两种防腐层的优良性能，将环氧涂层的界面特性和耐化学特性与挤压聚烯防腐层的机械保护特性等优点结合起来，从而显著改善了各自的性能。其特点:机械强度高、耐磨损、耐腐蚀、耐热、耐冷、可应用于150度介质中在寒冷地带均适应。因此3PE防腐层是理想的埋地管线外防护层。2PE防腐(二层聚乙烯)管道二层PE防腐结构：

第一层胶粘剂AD 第二层聚乙烯PE 两种材料融为一体,各层厚度同三层PE相同。由此看出区别在于3PE防腐多了一个环氧粉末层，而环氧粉末耐腐蚀性能好、力学性能好、抗阴极剥离强，虽然它有表面处理严格、耐候性差、吸水率偏高等优点，但它适用于埋地管道海底管道，包覆层厚度仅为0.3~0.5毫米，使用寿命可达40至50年。五、三层PE防腐层的优点

(1)防腐性能好。石油沥青、玻璃布是我国6O年代一7O年代的主要产品，但由于其高温软化、低范围脆裂、机械性能低、耐水性能差、易受细菌侵蚀及深根植物穿透等缺点，防腐效果不佳，使用寿命短，而且施工时劳动强度大，对环境污染严重。煤焦油瓷漆在国外曾风行一时，但由于其机械强度低及低温韧性差，特别是对环境污染严重，施工时产生的烟气含有很强的致癌物质，澳大利亚和欧洲各国已明文禁止使用煤焦油瓷漆。环氧粉末涂层在我国得到较多的应用，它具备良好的物化性能，与钢管表面粘结性及耐温性能好，但由于其覆盖层薄而脆，抗外界环境破坏能力差而很少在施工环境恶劣的长距离管道上单独使用。三层PE防腐层克服了上述各种防腐结构的缺点具有良好的物化性能、电绝缘性能、防止和耐化

学侵蚀性能，以及较高的强度、抗冲击性能等，是当今埋地钢质管道外防腐层中最理想的防腐结构。

(2)防腐产品质量稳定。整套设备自动化程度高，关键部位的技术参数均由微机控制和记录，包括管道涂敷速度、挤压温度、挤出速度、钢管温度等，材料利用率高且能在同一工艺参数下加工使用。

(3)质量控制严格。由于机组从预热、抛丸除锈到涂敷、管端打磨均是自动控制，操作人员只需对各项设备、材料供应及质量控制进行监督。(4)造价日趋经济合理。国际3层PE防腐层每 造价接近2O美元。我国在初期引进吸收这种防腐结构时，每平方米造价约108元～l12元人民币。随着设备的国产化、生产人员素质的提高，最近每平方米造价已降至9O元～96元人民币。由于造价逐步的降低，使该防腐层的优势更加明显．大面积应用于陆上、海洋石油天然气管道将是必然的趋势。

再者，一条长输管线的投资费用为管线建设费用与管线运行费用和维修费用之和，保证长输管道在预期的使用寿命内不产生由于外腐蚀而引起的功能损失是对涂层的基本要求。涂层性能不良会导致在管道预期使用寿命内由于涂层失效而带来的维修费用的增加。这个费用肯定超过采用较高级性能涂层增加的初始费用。一条长寿命管线建设中8％ 至10％为防腐费用，采用较低级防腐橡层如沥青防腐其防腐费用约占工程总造价的8％，而采用较高级防腐涂层如PE防腐其防腐费约占工程总造价的10％，而采用PE防腐同等现场状况下石油沥青防腐相比，补伤率约为石油沥青的10％，阴极保护控制范围为石油沥青的4倍，阴极保护建设费为石油沥青5％～1O％，阴极保护长期运行费用为石油沥青的10％，而管线防腐层寿命至少是石油沥青的2倍由于它的．性能可靠，使长输管道的阴极保护站大大减少，保护距离大大加长 陕西一北京线860km，只设了4座阴极保护站，阴极保护效果良好。从阴极保护系统的调试及投产后的运行情况看，整个阴极保护系统的设计和施工是成功的库鄯线全线只需开通3个站即首站阴极保护站、中间站阴极保护站和末站阴极保护站，管线就可以达到阴极保护电位的要求，最低保护电位为(相对于铜～ 硫酸铜参比电极)1．01V，而最高保护电位是1．48V。这说明防腐层质量良好，并且在朴口、阴极保护施工等过程中的施工技术得到了很好的控制成都煤气公司先后在三环路，德阳至成都二期工程中，全线采用了三层PE防腐，经维护单位采用PDL(多频高中电流法)对这两条管线在不加阴极保护装臵、无支方连结情况下进行防腐层的单位体积防腐电阻率进行测定，3层PE的数值为2万至3万个单位，而同期的环氧煤防腐的管线、沥青防腐的方式数值分别为500至400个单位，2 000至6 000个单位，就3层PE良好的防腐性能，设计与技术经济计算认为将PE防腐的管线牺牲阳极保护安臵减少30％ 完全可以．保证管线的防腐性能与管线寿命。六、三层PE防腐层的常见缺陷

三层PE防腐层的缺陷类型总结为三种:

1、三层PE防腐层翘边缺陷;

2、焊缝区三层PE防腐层应力开裂缺陷;

3、三层PE 防腐层表面鼓包与缩孔缺陷。其中三层PE 防腐层翘边缺陷是最常见的缺陷类型, 同时也是最重要的缺陷。主要表现在以下几个方面:

1、整体防腐层翘边。环氧粉末、中间粘结剂与聚乙烯层粘结完整, 但环氧粉末与钢管基体表面脱粘, 形成翘边;

2、中间粘结剂与环氧粉末表面脱粘, 形成翘边;

3、聚乙烯层与中间粘结剂表面脱粘, 形成翘边,也属于防腐层间分层引起的;

4、缠绕工艺成型时, 聚乙烯与聚乙烯层之间的分层;

5、三层防腐层的中间粘结剂或环氧粉末层缺失引起的, 缺失层造成防腐层间粘结缺陷形成翘边;

6、堆放(过程)环境引起防腐层翘边。

七、结论

管线建设外防腐涂层选择从包括预期寿命在内的综台经济评价看，适用性能高、寿命短、但一次费用高的涂层如3层PE防腐与性能低、寿命长、一次性投资费用低的涂层如石油沥青、环氧煤防腐涂层相比，长寿命的工程更为经济安全。特别是在人口稠密的城市地区，三层PE的高机械强度和良好的防腐绝缘性能及与阴极保护良好的匹配性。更成为城市煤气管网建设的首选外防腐涂层。综上所述，从技术上、经济上分析，采用3层防腐是先进的。

【参考文献】

【1】陈文戟，钢质管道3层PE外防腐涂层的整体经济评价及3层PE的优势 【2】陈群尧, 曹晓燕, 陈群武, 等.中国管道腐蚀与防护技术综述 【3】乔军平.全面分析管道三层PE 防腐层缺陷(一): 翘边缺陷 【4】谢涛, 李建忠, 韩钟琴, 等.3PE 防腐管管端涂层翘边缺陷分析 【5】张玉志，邵建，陈洪源等，国内外管道外防腐层应用现状与发展趋势 【6】王砚江 张玉环 陈芳等，小口径管道三层PE 包覆技术研究与应用 【7】Niu L, Cheng Y F.Development of innovative coating technology for pipeline operation crossing the permafrost terrain[J].Construction and Building Materials 【8】BS EN ISO 9080-2003 Plastics piping and ducting systems determination of the long-term hydrostatic strength of thermoplastics materials in pipe form by extrapolation 【9】Singh P，Cox J.Development of a cost effective powder coated multi-component coating for underground pipelines[R].Technical report of Shaw Pipe Protection Limited 【10】Williamson AI, Singh P.Development of a high performance composite coating for pipelines 【11】Howell G R，Cheng Y F.Characterization of high performance compositecoating for the northern pipeline application[J].Progress inOrganic Coatings

第五篇：天然气管道运行压力工艺参数

天然气管道运行压力工艺参数

高压管道运行压力：

A:2.5< P≤4.0MPa B: 1.6< P≤ 2.5MPa 次高压管道运行压力：A:0.8< P≤1.6MPa B: 0.4< P≤ 0.8MPa 中压管道运行压力：

A:0.2< P≤0.4MPa B: 0.01≤ P≤ 0.20MPa 低压管道运行压力：

P < 0.01MPa

天然气调压站（箱）现状运行压力工艺参数 次高压A调压站的进口压力：1.2～1.6MPa 次高压A调压站的出口压力：0.6～0.8MPa 次高压B调压站（箱）的进口压力：0.6～0.8MPa 次高压B调压站（箱）的出口压力：0.1～0.2MPa 中压B调压站（箱）的进口压力：0.1～0.2MPa 中压B调压站（箱）的出口压力：2100～2800Pa

XP—311A型可燃气体检测仪的使用：

零调节：先将转换开关由BATT转至（L）挡位置，待指针稳定，确认“0”如指针偏差于“0”时将“零”（ZERO）调节旋钮缓转，进行调节。调至“0”为止。（零调节须在L挡，必须在干净的空气中进行）

检测：1.先将转换开关转至（L）挡（0～10%LEL）或（H）挡（0～100%LEL）并将吸引关靠近所需要检测地点来测量。

2.感应到要测气体时，指针就会摆动，当指针稳定下来后，所指示的刻度便是气体的浓度。在检测气体时，先应转在（H）挡，如指针指示在10%LEL以下时，当即转换到（L）挡，以便读到更精确的数值。

3.XP—311A型具有报警功能，达到危险浓度（20%LEL）时则可以灯光及蜂鸣器鸣响告知。在使用时，如电池电量不足时，可以连续鸣响告知，故须更换电池。

4.检测完后，必须使仪器吸干净空气而使得指针回到“0”位置后方可关电源。

5.刻度是以三层计数形式从而可表示LEL、LPG、汽油之区别。LPG及汽油的指示是以体积浓度作为气体浓度从而可直接读出。

XP—314A型可燃气体检测仪的使用：

零调节：将转换开关置于“L”挡，在新鲜空气中，旋转“ZERO ADJ”钮调零。注意：应将转换开关置于“L”挡调零，放在“H”挡，无法调到准确的零点。检测：1.在调零稳定后，将转换开关置于“H”挡，用吸引管采气样进行检测，到指针稳定后，读取数值，如读值在10%（或30%）以下时，将转换开关改成“L”挡，以便读到更精确的数值。

2.当仪器用于检漏时要注意指示值将随着吸引管靠近泄漏点而增大，而离开泄漏点时则减小。如转换开关置于高浓度“H”挡不利于检漏时，应改放在“L”挡.