室内燃气管道的腐蚀与改造措施

(整期优先)网络出版时间:2022-10-19
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室内燃气管道的腐蚀与改造措施

何延彬

云南中石油昆仑燃气有限公司昆明分公司 云南 昆明 650000

摘要:近些年我国社会经济得到了快速的发展,由此大幅度的增加了燃气管道工程的数量。在对管道工程进行施工时,要将重点放在安装燃气管道上,对工作人员安装管道行为进行科学管理。燃气管道通常情况都需要将其埋于地下,这样就很容易遭受到腐蚀影响,导致了在使用燃气的时候存在一定的安全隐患。一直以来室内燃气立管受到一定程度的腐蚀,极大地影响到用户使用安全,尤其是空置楼房中极易发生腐蚀情况。这篇文章通过结合实例对室内燃气管道发生腐蚀的原因进行了探讨,并有针对性的提出相应的防腐蚀措施。

关键词:室内燃气立管;腐蚀;防护

0引言

当前社会进入到发展的新阶段,发展燃气工程已经成为了人民生活水平提升的重要能源。为了能够将燃气能源的优势充分地发挥出来,就需要加大力度建设燃气管道工程,科学的布局燃气管道,使其更加的完善。安装燃气管道是这项工程的核心内容。为了能安装水平进行有效提高,相关的工作人员必须要将先进的安装技术掌握,进一步规范安装过程。同时,也需要将防腐技术应用到燃气管道施工工程中,从而能够使其使用寿命得到有效延长,使其使用起来更加安全。由于室内燃气管道受到了严重的腐蚀,这会极大地影响到用户的生命安全,这也是发展燃气事业的基础。所以,有必要对形成腐蚀的原因进行分析,找到存在的问题,以此为基础制定相应的处理措施,这对于燃气事业的发展十分重要。以下通过具体案例来对室内燃气管道发生腐蚀的原因进行探讨,并提出相应的防护措施。

1.室内燃气管道概况

某小区住户内燃气立管大约竣工一年,在对房屋进行装修时发现立管外壁存在明显的锈蚀,腐蚀区域主要集中在套管交汇处。腐蚀区域存在流淌的水迹。腐蚀区域主要集中在棕色锈蚀区和其下部分的灰色区。没有发生腐蚀的立管部分仍然保持着光亮,表面上均匀镀了一层锌,没有发现剥落情况。通过多次查看现场,在该区域这种情况还是比较普遍。通过对相关情况进行进一步的了解,将一根已经发生腐蚀的立管进行拆除,对竣工资料进行查阅发现,此立管的具体规格为:DN32,Q235热浸镀锌管,此管的材质是高频直缝焊接钢管,具体表述产品质量情况如下:该管所使用的材料化学成分和力学性能都达到了国家标准要求。

1.1宏观观察

当对其进行拉伸试验断裂后,要对其进行仔细观察,发生严重锈蚀的区域出现了全面和局部腐蚀的现象,腐蚀最严重的区域就是拉断处,通过表面能够看到腐蚀已经十分严重了。

1.2显微镜观察

对拉断区周围的剖面进行仔细的观察发现,由于镀锌层以及部分钢管出现了一定程度的颈缩作用,在断口周围整个管壁已经受到严重的影响,变得十分的薄,在局部管外壁还存在一些腐蚀坑,有的深度已经超过了1/3管壁的厚度,这充分的说明了该管的腐蚀程度已经十分严重,且横断面正好位于受到最严重腐蚀的部位。这种腐蚀就极易威胁到管道日常运行的安全。

1.3扫描电镜(SEM)观察

通过采用电镜扫描镀锌层面进行观察发现,局部棕色区域受到了较为严重的腐蚀,锈层十分疏松出现了很多小孔,容易发生开裂情况,丧失了一定的保护性;没有受到腐蚀影响的镀锌层表面则比较光整。

1.4能谱分析(EDAX)

对横断面管段的元素进行能谱分析结果表明:主要是铁发生腐蚀的产物氧化铁形成了棕色锈蚀部分,其中包含了较多的氯离子,大幅度降低了含锌量,这充分的说明了已经几乎腐蚀掉镀锌层,然后由于铁发生腐蚀所形成的结果;由于铁发生腐蚀后所形成的产物比较疏松,而且存在很多孔,氯离子极易吸附在其中,这样氯离子就在一定程度上加速了铁的腐蚀。灰色区域具有较高的锌含量,铁含量非常少,这说明还没有完全的腐蚀消耗掉镀锌层,从而形成了对基体铁的保护作用;在这个区域内也包含较高量的氯离子,这就使得镀锌层的腐蚀进一步加快,很可能起到了一定的推进作用。

1.5 X射线衍射(XRD)分析

通过X射线衍射进行分析,发现两种分析结果一致。综上所述,说明镀锌立管外壁局部受到了十分严重的腐蚀;具体来说腐蚀过程是先对镀锌层进行腐蚀,直至消耗完锌层后,再继续对钢管的基材进行腐蚀。这在上述的分析结果中得到了有效的验证。

2.腐蚀原因分析

通过对该实例进行实地了解,发现该小区有几栋楼也同样发生上述的腐蚀情况,而且腐蚀程度也比较严重;但在其他几栋楼使用了同样材质的管道,由同一管线负责小区供气工作,具有相同的供气条件,而且全小区管道施工都是一同开展的,而偏偏这几栋楼没有发生室内管道的腐蚀情况。对其进行深入的观察研究发现,受到腐蚀的几栋楼内入住率比较低,大部分都是处于空关状态,而室内没有发生腐蚀管道的几栋楼入住率比较高。我们都知道,如果室内具有较大湿度,水气就极易冷凝于金属表面。钢管凭借着镀锌层来使其与外界形成一定的屏蔽隔离,加之阴极对其的保护作用,两者共同实现对钢管的防腐蚀性能。但是如果镀锌层表面附着冷凝水,在管道上就会营造出微电池效应,从而触发电化学腐蚀,也就是通常所说的大气腐蚀。通常情况下由于吸湿性盐类会形成水膜,主要是从大气中吸收了大量的水分,当大气的湿度达到临界点时,就会引发吸收作用导致出现腐蚀情况。开始进行腐蚀时,由于镀锌层能够发挥一定的保护作用,会在一定程度上延缓腐蚀速度。但水膜中不仅包含来自于空气中的氧,还可能包含一部分氯化物、SO

2等物质,这些物质都会在一定程度上提升腐蚀锌的速度。当腐蚀完镀锌层后,就会继续腐蚀基体钢铁。通过检测后发现棕色铁锈区域中存在较多的氯离子,大量研究表明,铁锈当中存在的氯化物也会对腐蚀钢的速度造成一定的影响,氯化物所发挥的作用其一就是能够大幅度的降低空气中水分的临界湿度,也就是说,会进一步提升腐蚀钢铁的速度。此外,只要人们不断地使用燃气,管道中就会不断地流动燃气,燃气与空气之间就能够形成微小的温度差,此时大气中含有的水气很难冷凝在金属管壁上,所以就很难营造出微电池环境,这样就不会发生腐蚀。但是只有入住的用户才会不断地使用燃气,小区建成后通常情况下会有较高的入住率,所以使用燃气效率提高,自然就不会产生腐蚀。而目前一些小区房屋建成后入住率很低,加之海洋性大气对其的影响就很容易发生腐蚀情况。

3.防护措施建议

(1)最直接的防护措施就是将水与管壁进行隔绝接触,通常情况下会使用涂料的方式达到目的。最好是采用环氧粉末对管壁进行喷涂加固,还可以采取使用无纺布树脂对其进行加固。大量的实践证明,该工艺具备较高的经济价格、便于操作等特点,能够有效的解决室内燃气立管腐蚀问题。

(2)在户外设计管道也能够有效防止燃气立管发生腐蚀。笔者为此对户外安装相同材质的管道进行了观察,虽然已经使用近10年,但是镀锌层仍然存在。在户外设置管道会受到雨水和露水的侵蚀,但是户外具备良好的通风和阳光,能够有效的阻止在管壁上生成水分。实践证明立管处于干燥通风的条件下能够极大地减轻腐蚀程度。

(3)如果短期不出售房屋,可以暂时不安装燃气管道,防止发生腐蚀。

(4)针对在穿楼板处安装的立管,可以添加塑料套管,防止对钢管造成腐蚀;而且也能够有效的避免管道与楼板之间发生摩擦造成损伤。

4.结论

在空置楼房中室内燃气立管很容易发生腐蚀,具有较高入住率的楼房,由于燃气的使用会阻止空气中的水份凝聚在管壁上,从而也就有效的防止了腐蚀的发生。

参考文献:

[1]田辉芳,钱东良.综合管廊燃气舱燃气管道热补偿计算温差的计算[J].煤气与热力,2020,40(03):14-17+45.

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