天然气管道的日常维护

　　摘 要：对于天然气管道的防腐蚀是在维护工作中必不可少，它是导致天然气泄漏的主要的元凶，所以我在论文中介绍了高效复合涂层系统（HPCC）、高强度钢粉末涂层低温涂敷技术和Thermotite稳流保证技术，这些现在国际上比较适用的天然气管道的防腐蚀技术。 　　关键词：天然气管道 防腐 日常维护 　　一、天然气管道腐蚀 　　管道的腐蚀穿孔是埋地钢质管道发生泄漏破坏事故的主要原因之一。由于受周边环境与输送介质的作用，钢管会发生腐蚀，气蚀等。腐蚀包括含有电化学腐蚀、应力腐蚀等。据统计调查，全世界生产的钢材总量每年因腐蚀破坏而报废的占三分之一，变成完全无用的铁锈占十分之一，因此腐蚀控制是钢质管道运业必须十分重视。 　　二、天然气管道防腐蚀及其质量控制 　　腐蚀是影响海底和埋地油气管道寿命和可靠性的基本因素，在过去的50多年里，油气管道被涂覆了许多不同种类的涂层，如煤焦油瓷漆、石油沥青、聚烯烃缠带、两层挤涂聚乙烯涂层、单层或双层融结环氧粉末涂层、加强型三层或多层聚烯烃（聚乙烯或聚丙烯）涂层等。 　　高质量的防腐涂装材料是保证防腐涂层质量的基础。涂装材料必须是业主批准的生产厂商提供，在涂装材料使用之前，应检验其外观、包装和相关的质量说明书。如对购进的涂料质量有怀疑，或出现涂层质量事故时，或施工技术条件有涂料检测要求时，还须抽样检查涂料产品的性能，以确保涂料质量符合施工要求。 　　1.涂装材料包装及质量说明书的检验 　　1.1涂装材料须有完好的包装，包装上应有完整、耐久的标志，表明产品的名称、执行标准、厂址、生产厂名、生产13期及保质期；涂装材料还须有出厂证明书、使用说明书。检验员要确认其牌号、品种和批号等.并做出纪录；涂料主剂、固化剂、稀释剂应配套。 　　1.2商家应提供权威部门或业主指定检测部门出具的涂装材料质量检测报告。涂料的各项指标，如吸水率、附着率、冲击强度、硬度、阴极剥离等都应达到国家、企业有关标准的技术要求。 　　2.涂料性能抽检 　　2.1取样：取样方法可按照GB 3186《涂料产品的取样》及ISO 1572《磨碎试样的制备及其干物质含量测定》等标准进行。 　　2.2涂料产品性能检验项目：包括涂料外观、颜色、透明度、涂料细度、粘度、闪点、表观密度、粒度分布、不挥发物及涂料贮存稳定性等。 　　2.3涂料施工性能检验项目：包括涂料遮盖力、涂料使用量、流平性、干燥时间、打磨性、底层与面层的结合性等。 　　涂装环境控制 　　3.涂装施工 　　3.1涂装施工时，控制环境因素包括环境温度、相对湿度、风力及污染源等。 　　3.1.1温度：涂料的干燥和固化受温度影响最大，在涂装时要严格控制环境温度，尤其是管材温度。 　　3.1.2相对湿度：雨雪天不宜露天涂装施工，对一般涂料，大气相对湿度超过80%时也不可进行涂装施工。 　　3.1.3风力及污染源：大风天气不宜露天施工。 　　3.2涂装过程质量控制 　　涂装过程质量的控制主要包括对管材表面处理、涂装工作准备和涂装操作过程中的质量控制。 　　三、天然气管道涂层防腐新技术 　　随着石油天然气工业的发展，油气管道需要在一些特殊的环境中应用，管道涂层系统也在进行技术革新，包括高效复合涂层系统（HPCC）、高强度钢粉末涂层低温涂敷技术和Thermotite稳流保证技术，已经过现场应用证实了其可靠性。 　　1.高效复合涂层系统（HPCC） 　　高效复合涂层系统（HPCC）具有优良的对管道表面的粘接力、出色的固有剪切阻力特性、低温柔韧性、抗冲击、抗阴极剥离和非常低的渗透性。是全粉末涂覆的多组分涂层系统：内层为FBE（熔化粘结环氧树脂），外层是中密度聚乙烯涂层，中间层是化学改性的聚乙烯胶粘剂，起粘接作用。这种复合涂层三组分的所有材料都是通过静电粉末喷涂系统来涂覆的。中间的粘结层是胶粘剂和一定浓度FBE的混合物，这样，不管是在胶粘剂和底层的FBE之间，还是在胶粘剂和外层的聚乙烯涂层之间都没有毛刺，并具有界线分明的界面。胶粘剂和聚乙烯实际上是类似物质，能轻易混合在一起，因此涂层能够相互紧密相连，不会分层。即使有巨大的温差变化，HPCC的内部应力增长也很小[1]。 　　2.高强度钢粉末涂层低温涂敷技术 　　在寒冷的气候环境下，在高强度钢上涂覆的涂层必须能够经受低温的考验，并保持管道所需要的柔韧性。一般的做法，在涂覆FBE涂层之前，须将钢管预热到240℃。如此高的预热温度将会改变高强度钢的冶金性能，使金属变得更脆，钢材对寒冷气候的适应性就会降低。为了保持高强度钢的机械性能，在涂覆FBE涂层时，钢管的涂覆温度必须低于200℃[2]。 　　Bredero Shaw公司开发了一种特别的涂覆HPCC的工艺，使涂覆温度可以降到180℃以下，应用于加拿大和美国的管道项目中取得了令人满意的结果。在施工现场卸载和装套管过程中，涂层没有任何损伤；在-45℃的低温弯曲下，没有损伤防腐层。 　　3.Thermotite稳流保证技术 　　Thermotite技术是指由多层聚乙烯构成，底层通过融结环氧粉末与钢材基体相连。五层系统的结构为里面三层通过侧挤或压挤的方式进行涂覆，在涂覆外面的两层热绝缘层（聚丙烯泡沫层和外夹克层）之前，应对里面三层进行质量检测。在热绝缘生产线上，聚丙烯泡沫层和外夹克层应通过压挤的方式同时进行涂覆，这样可以确保泡沫中不包含空气。 　　与传统的聚丙烯泡沫结构相比，在Thermotite系统上的是用一种特殊的聚丙烯泡沫。这种泡沫具有很多优良的性能，如高融化强度、高抗蠕动性和高硬度，可应用在深达1500m的水下。若需要在更深的水下使用，则可应用多达七层的绝缘系统，同时在矩阵型固体聚乙烯中添加玻璃微粒，起加固作用，形成复合泡沫塑料，以提高多层聚丙烯系统抗水深和低温性能。 　　四、天然气管道外防腐层检测方法 　　管道防腐层缺陷的在线检测是在管道不开挖的前提下采用专用设备在地面非接触性地对涂层综合性能如涂层老化及破损等缺陷进行检测、评价的过程。目前，国内对埋地管道外防腐完整性直接检测评价的方法有：直流电压梯度（DCVG）/密间隔电位（CIPS）测量法，管中电流测量法PCM，皮尔逊法等。其中，DCVG/CIPS测量技术是进行埋地管道外防腐完整性直接检测评价的唯一方法，也是其他方法无法替代的，而管中电流测量法PCM，皮尔逊法是无法适用DCVG/CIPS测量技术时的一种补充[3]。 　　参考文献 　　[1] 彭星煜，张鹏.天然气管道外腐蚀失效维抢修流程[J].石油化工腐蚀与防护，2007，1. 　　[2] Shiwei William Guan Nick Gritis et al：先进的陆地和海底管道涂覆技术，油气储运，2005，24（增刊）11O～114. 　　[3] 车飞，高海霞，刘新鄂，张健. ACVG、DCVG技术在输气管道外检测中的应用[J].管道技术与设备，2011，3.