2015壓力管道檢驗(yàn)員取證培訓(xùn)防腐與絕熱

1、2/8/2024,1,工業(yè)管道、公用管道防腐及絕熱,江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院無(wú)錫分院費(fèi)宏偉Tel：18961807008E-mail:,2/8/2024,2,主要內(nèi)容,1、鋼質(zhì)管道防腐 2、管道絕熱,2/8/2024,3,1、鋼質(zhì)管道防腐,1．基礎(chǔ)知識(shí) 防止或減緩管道腐蝕的根本途徑是正確選擇合適的管道材料，要根據(jù)管道輸送的介質(zhì)的性質(zhì)、濃度、溫度、壓力、流速等工藝條件，以及材料的耐腐蝕性能，考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，綜合分析后選

2、擇材料，常用的防腐方法有： （1）隔離防護(hù)法 隔離防護(hù)法包括襯里防護(hù)和各種表面處理技術(shù)。 襯里保護(hù)所用的襯里材料包括金屬材料和非金屬材料兩種。金屬耐腐蝕襯里材料的選用必須根據(jù)介質(zhì)的具體情況，如防止氧化性介質(zhì)電化學(xué)腐蝕時(shí)，采用奧氏體不銹鋼較好；防止氯離子等的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂時(shí)，采用雙相不銹鋼較好；既要防止水對(duì)鋼材的銹蝕又要防止水中氯離子的應(yīng)力腐蝕，可采用高純低碳的鐵素體不銹鋼，此外襯鈦、鉛、鎳等也應(yīng)用較多。,2/8/2024,4,1、鋼

3、質(zhì)管道防腐,非金屬襯里材料最常用的是橡膠、塑料及耐酸陶瓷與石墨磚板。應(yīng)用廣泛的表面工程技術(shù)有表面噴涂金屬或非金屬，此外還有電刷鍍和刷鍍、鎳-磷化學(xué)鍍、電鍍等。 （2）電化學(xué)保護(hù)法 對(duì)屬于電化學(xué)腐蝕機(jī)理的腐蝕問(wèn)題，原則上均可采用電化學(xué)方法來(lái)阻止與減緩帶電離子的電化學(xué)反應(yīng)和遷移。電化學(xué)防護(hù)方法有陰極保護(hù)法和陽(yáng)極保護(hù)法兩種。 陽(yáng)極保護(hù)是在腐蝕介質(zhì)中將被腐蝕的金屬通以陽(yáng)極電流，在其表面形成很強(qiáng)的耐腐蝕性的鈍化膜，借以保護(hù)金屬。陽(yáng)極保護(hù)可以

4、以電偶式陽(yáng)極保護(hù)，或與涂料或緩蝕劑聯(lián)合應(yīng)用。,2/8/2024,5,1、鋼質(zhì)管道防腐,陰極保護(hù)法有犧牲陽(yáng)極法和外加電流法兩種方法。1）犧牲陽(yáng)極法 犧牲陽(yáng)極法又稱為護(hù)屏保護(hù)。它將較活潑的較負(fù)的金屬或合金連接在被保護(hù)的金屬管道上，形成原電池，較活潑（較負(fù)）的金屬作為腐蝕電池的陽(yáng)極被腐蝕，被保護(hù)的金屬作為陰極可以免遭腐蝕。一般可以選擇鋁、鋅及其合金作為陽(yáng)極材料。 2）外加電流法 外加電流法將直流電源的負(fù)極與被保護(hù)的金屬連接，正極與另一

5、附加輔助電極連接，作為電解電池的兩個(gè)極，電源對(duì)被保護(hù)金屬通入陰極電流，在外加電流的作用下使腐蝕得到抑制，金屬管道得到保護(hù)。,2/8/2024,6,1、鋼質(zhì)管道防腐,（3）緩蝕劑保護(hù)法 在給定的金屬-腐蝕介質(zhì)中，如加入少量能夠阻止腐蝕介質(zhì)對(duì)金屬的腐蝕或降低腐蝕速率的化學(xué)物質(zhì)（稱為緩蝕劑），就能有效降低這種金屬的腐蝕速率。緩蝕劑有兩類，一類是有機(jī)類，如苯胺、硫醇胺、烏洛托品等；另一類為無(wú)機(jī)類，如鉻酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽等，各種不同的

6、金屬-腐蝕介質(zhì)體系應(yīng)選擇適合的緩蝕劑。,2/8/2024,7,1、鋼質(zhì)管道防腐,（4）管道的防腐涂料 1）管道防腐涂料的選擇 為了防止工業(yè)大氣、水、及土壤對(duì)管道表面的腐蝕，對(duì)管道表面涂上防護(hù)涂料是防止管道表面腐蝕的重要措施。因此正確選擇防腐蝕涂料是防止管道表面腐蝕的關(guān)鍵。管道防腐蝕涂料的選擇可參照表6.6.1（見(jiàn)P431）和表6.6.2（見(jiàn)P431～432）。 2）鋼材表面的原始銹蝕的分級(jí) 鋼材表面的原始銹蝕分為A、B、C、D四

7、級(jí)： A級(jí)：全面地覆蓋著氧化皮而幾乎沒(méi)有鐵銹的鋼材表面； B級(jí)：已發(fā)生銹蝕，且部分氧化皮已經(jīng)剝落的鋼材表面； C級(jí)：氧化皮因已銹蝕而剝落或者可以刮除，且油少量的點(diǎn)蝕； D級(jí)：氧化皮已因銹蝕而全面剝落，且已普遍發(fā)生電蝕的鋼材表面。,2/8/2024,8,1、鋼質(zhì)管道防腐,2．管子和管件防腐 （1）管外防腐 1）普通油漆防腐應(yīng)符合下列要求： a．漆層均勻，顏色一致； b．漆膜附著牢固，無(wú)剝落、皺紋、氣泡、針孔等缺陷； c．

8、涂層完整無(wú)損壞、流淌； d．當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)涂層厚度有規(guī)定時(shí)，應(yīng)用非金屬測(cè)厚儀進(jìn)行檢測(cè)，如設(shè)計(jì)未規(guī)定具體厚度，則涂層的層數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)或規(guī)范的要求。,2/8/2024,9,1、鋼質(zhì)管道防腐,2）石油瀝青防腐和環(huán)氧煤瀝青防腐應(yīng)符合下列要求： a．用目視方法檢查外觀，并用防腐層測(cè)厚儀按防腐管段總數(shù)的5%抽查防腐層的總厚度，每個(gè)截面測(cè)上、下、左、右4點(diǎn)，其最薄點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定的防腐等級(jí)要求，如有一個(gè)點(diǎn)不合格，應(yīng)加倍抽查，其中仍有一個(gè)不合格的，應(yīng)逐根

9、進(jìn)行檢查；b．用高壓電火花檢漏儀檢查防腐層的連續(xù)完整性，以檢查時(shí)不出現(xiàn)電火花為合格，檢漏電壓參照表6.6.4(P433)選取； c．按防腐管段總數(shù)的5%抽查防腐層粘結(jié)能力。檢查時(shí)在防腐層上切一夾角為45°～60°的切口， 切口邊長(zhǎng)約40～50mm，從角尖端撕開(kāi)防腐層，撕開(kāi)面積應(yīng)大于30～50cm2，以防腐層撕開(kāi)后粘附在鋼管表面上的第一層瀝青占撕開(kāi)面積的100％為合格。每個(gè)管段檢查一處，如有不合格，應(yīng)加倍抽查，其中

10、仍有不合格時(shí)，應(yīng)逐件進(jìn)行檢查。,2/8/2024,10,1、鋼質(zhì)管道防腐,3）硬聚氨酯泡沫塑料防腐保溫應(yīng)符合下列要求： a．外觀檢查應(yīng)無(wú)裂紋、破損，防腐層端面密封完好無(wú)損傷； b．每批按1%（但不少于兩根）抽查防腐保溫層總厚度，允許偏差為設(shè)計(jì)總厚度的-3～+5mm， 若有不合格，應(yīng)加倍檢查，如仍不合格則全批預(yù)制件應(yīng)評(píng)為不合格； c．按每批成品5‰（不少于兩根）抽查泡沫塑料層的吸水率、容重和抗拉強(qiáng)度和聚乙烯膜的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂時(shí)間和抗

11、拉強(qiáng)度，均應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如有不合格應(yīng)加倍檢查，仍不合格時(shí)則全批視為不合格； d．泡沫塑料塑料防腐保溫層的石油瀝青保護(hù)層質(zhì)量應(yīng)按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽查。,2/8/2024,11,1、鋼質(zhì)管道防腐,（2）管內(nèi)防腐 1）涂層防腐時(shí)，應(yīng)從管道兩端伸入管內(nèi)可達(dá)的范圍進(jìn)行表面外觀、電火花檢漏、厚度、結(jié)合強(qiáng)度檢查。涂層厚度用測(cè)厚儀在 360°上均勻檢測(cè)3點(diǎn)，厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。用4kV 電火花檢漏儀在360° 上均勻檢測(cè)3點(diǎn)，無(wú)

12、漏點(diǎn)為合格。結(jié)合強(qiáng)度檢查方法是在管道兩端各選一處約50mm×50mm2的受檢面， 在受檢面上每5mm用利刃劃一道，橫豎各11道，劃透涂層，開(kāi)成100個(gè)小方塊，小方塊整塊脫落按一塊計(jì)算，半塊以上脫落按半塊計(jì)算，不及半塊脫落不計(jì)數(shù)，合計(jì)脫落不超過(guò)25%者為合格。檢查結(jié)果全部合格者，或同一處不合格而再選該端不同地方重檢后合格者為全部合格，否則為不合格。 對(duì)不合格的管道涂層可采用補(bǔ)涂面漆的方法修補(bǔ)，對(duì)結(jié)合強(qiáng)度不合格者應(yīng)重新返修。,2

13、/8/2024,12,1、鋼質(zhì)管道防腐,（2）橡膠襯里層應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，硬度和厚度測(cè)試，以及電火花檢漏。 （3）防腐的質(zhì)量證明 當(dāng)由專業(yè)防腐單位進(jìn)行防腐施工時(shí)，應(yīng)按壓力管道元件制造單位的要求出具產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)（包括鋼管的質(zhì)量證明書(shū)）并有許可標(biāo)志和可追溯的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)。,2/8/2024,13,1、鋼質(zhì)管道防腐,3．燃?xì)夤艿赖姆栏?（1）燃?xì)夤艿栏g種類 輸送燃?xì)獾匿摴馨雌涓g部位的不同，分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕。 1）內(nèi)壁腐蝕 水

14、在管道內(nèi)壁生成一層親水膜，形成了原電池腐蝕的條件，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。還由于輸送的燃?xì)庵锌赡芎辛蚧瘹?、二氧化碳、氧、硫化物或其他腐蝕性化合物直接和金屬起作用，引起化學(xué)腐蝕。因此，在鋼管內(nèi)壁一般同時(shí)存在化學(xué)腐蝕及電化學(xué)腐蝕。內(nèi)壁防腐的根本措施首先應(yīng)是將燃?xì)鈨艋?使其雜質(zhì)含量達(dá)到規(guī)范要求的允許值以下。還可以在管道內(nèi)用合成樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等作內(nèi)涂層，可防止管道內(nèi)壁的腐蝕，并能降低管壁的粗糙度，相應(yīng)地提高了管道的輸氣能力。,2/8/2024,14

15、,1、鋼質(zhì)管道防腐,2）外壁腐蝕 鋼管外壁腐蝕在架空或埋地情況下均可能發(fā)生。對(duì)于架空鋼管的外壁防腐一般用油漆覆蓋層防護(hù)。而埋地鋼管外壁腐蝕的原因比較復(fù)雜。其中化學(xué)腐蝕是全面性的腐蝕，在化學(xué)腐蝕的作用下，管壁厚度的減薄是均勻的，所以從鋼管受到穿孔破壞的觀點(diǎn)看，化學(xué)腐蝕的危害性不大，一般也可采取外壁覆蓋層保護(hù)。除全面性的化學(xué)腐蝕而外，一般還有如下三類腐蝕：,2/8/2024,15,1、鋼質(zhì)管道防腐,a．電化學(xué)腐蝕由于土壤各處物理化學(xué)性質(zhì)不

16、同、管道本身各部分的金相組織結(jié)構(gòu)不同，如晶格的缺陷及含有雜質(zhì)、金屬受冷熱加工而變形產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，特別是鋼管表面粗糙度不同等原因，使一部分金屬容易電離，帶正電的金屬離子離開(kāi)金屬，而轉(zhuǎn)移到土壤里，在這部分管段上電子越來(lái)越過(guò)剩，電位越來(lái)越負(fù)；而另一部分金屬不容易電離，相對(duì)來(lái)說(shuō)電位較正。因此電子沿管道由容易電離的部分向不易電離的部分流動(dòng)，在這兩部分金屬之間的電子有失有得，發(fā)生氧化還原反應(yīng)。失去電子的金屬管段成為陽(yáng)極區(qū)，得到電子的這段管段成為陰極

17、區(qū)。腐蝕電流沿金屬管段從陰極區(qū)流向陽(yáng)極區(qū)，然后從陽(yáng)極區(qū)流離管道，經(jīng)土壤又回到陰級(jí)區(qū)，形成回路，土壤中發(fā)生離子遷移，帶正電的陽(yáng)離子（如H+）趨向陰極，帶負(fù)電的陰離子（如OH-）趨向陽(yáng)極。使陽(yáng)極區(qū)的金屬離子不斷電離而受到腐蝕，使鋼管表面出現(xiàn)凹穴，以至穿孔，而陰極則保持完好。,2/8/2024,16,1、鋼質(zhì)管道防腐,（2）土壤的腐蝕性對(duì)燃?xì)夤艿劳飧g防護(hù)的影響 土壤顆粒內(nèi)充滿空氣、水和各種可溶鹽，使土壤具有電解質(zhì)溶液的特征，可以導(dǎo)電。土壤

18、的腐蝕性與土壤的結(jié)構(gòu)、含水量、透氣性、導(dǎo)電性、有無(wú)各種鹽類和酸類等因素有關(guān)。干燥土壤對(duì)金屬的腐蝕作用比潮濕土壤小。當(dāng)土壤含水量11%～13%時(shí)，土壤的腐蝕性最大，而超過(guò)20%～24%時(shí)；土壤的腐蝕能力趨于下降。被水分飽和的土壤的腐蝕性最小。,2/8/2024,17,1、鋼質(zhì)管道防腐,當(dāng)含水量經(jīng)常變化，水分和氧共同對(duì)金屬起腐蝕作用時(shí)，這樣的腐蝕最為嚴(yán)重。城市中有污水淤積的土壤，其中的土壤結(jié)構(gòu)各不相同，而且雜質(zhì)很多，這種土壤的腐蝕性很大。沼

19、澤地區(qū)、潮濕的泥炭質(zhì)土壤以及爐渣履蓋的土壤等，腐蝕性也很大。純砂土對(duì)管道的腐蝕作用甚小。研究土壤時(shí)，考慮上述全部因素是相當(dāng)復(fù)雜的，應(yīng)找出一個(gè)既易測(cè)定、而又基本上能反映土地腐蝕性的物理量，研究結(jié)果證明，土壤的電阻率是土壤腐蝕性能的最重要特征，而電阻率又能迅速而較精確地測(cè)定。結(jié)合我國(guó)土壤實(shí)際情況，對(duì)一般地區(qū)土壤腐蝕性分級(jí)可按表6.6.5確定。,2/8/2024,18,1、鋼質(zhì)管道防腐,對(duì)于腐蝕因素較復(fù)雜地區(qū)，可按《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕控制工程

20、設(shè)計(jì)規(guī)范》SY 0007的規(guī)定，確定腐蝕性指數(shù)。然后根據(jù)十二項(xiàng)指數(shù)的代數(shù)和按表6.6.6(P435)進(jìn)行分級(jí)。,2/8/2024,19,1、鋼質(zhì)管道防腐,（3）城鎮(zhèn)埋地鋼制燃?xì)夤艿澜^緣防腐層保護(hù)的等級(jí)及確定因素 埋地鋼制燃?xì)夤艿啦捎媒^緣防腐蝕層時(shí)，共分為普通、加強(qiáng)和特加強(qiáng)三級(jí)。燃?xì)饴竦毓艿劳繉臃栏燃?jí)應(yīng)根據(jù)土壤的腐蝕性、管道的重要程度及所經(jīng)地段的地質(zhì)、環(huán)境條件等因素確定。 當(dāng)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝谙铝星闆r下，應(yīng)采用加強(qiáng)級(jí)和特加強(qiáng)級(jí)： 1）

21、高壓、次高壓、中壓管道和直徑≥200mm的低壓管道； 2）穿越河流、公路、高速公路、鐵路的管道； 3）有雜散電流干擾及存在細(xì)菌腐蝕較強(qiáng)的管道； 4）需要特殊防護(hù)的管道； 5）廠、站內(nèi)管道。,2/8/2024,20,1、鋼質(zhì)管道防腐,（4）管道防腐絕緣層材料應(yīng)滿足的基本要求 管道防腐絕緣層一般應(yīng)滿足下列基本要求： 1）應(yīng)有良好的電絕緣性能、涂層電阻不應(yīng)小于1000Ω.m2、耐擊穿電壓強(qiáng)度不得低于電火花檢測(cè)儀檢測(cè)的電壓標(biāo)準(zhǔn)；

22、2）涂層應(yīng)具有一定耐剝離的能力； 3）應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、韌性及塑性。應(yīng)有一定抗沖擊強(qiáng)度、良好的彎曲性、耐磨性、針入度應(yīng)達(dá)到規(guī)定指標(biāo)、良好的粘結(jié)性，以保證涂層連續(xù)完整； 4）應(yīng)有良好的防水性和穩(wěn)定性。耐大氣老化性能好、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐水性好、足夠的耐熱性和耐低溫性能好等； 5）材料來(lái)源充足，價(jià)格低廉，便于機(jī)械化施工； 6）涂層應(yīng)易于修補(bǔ)。,2/8/2024,21,1、鋼質(zhì)管道防腐,（5）埋地管道絕緣防腐層的種類 目前國(guó)內(nèi)外埋地

23、鋼管所采用的防腐絕緣層種類很多，有瀝青絕緣層、聚氯乙烯包扎帶、防腐膠帶、塑料薄膜涂層、酚醛泡沫樹(shù)脂等塑料絕緣層、環(huán)氧粉末噴涂、搪瓷涂層和水泥砂漿涂層等。瀝青是埋地管道中應(yīng)用最多和效果較好的防腐材料?，F(xiàn)有的瀝青防腐涂料定型產(chǎn)品有煤焦油瓷漆、石油瀝青漆、環(huán)氧煤瀝青等。煤焦油瀝青具有抗細(xì)菌腐蝕的特點(diǎn)，但有毒性。塑料絕緣層在強(qiáng)度、彈性、受撞擊、粘結(jié)力、化學(xué)穩(wěn)定性、防水性和電絕緣等方面，均優(yōu)于瀝青絕緣層。表6.6.7（見(jiàn)P435）列出了當(dāng)前常用的

24、防腐層相關(guān)性能及標(biāo)準(zhǔn)。 瀝青防腐絕緣層主要有石油瀝青與環(huán)氧煤瀝青兩種。瀝青絕緣層由瀝青、玻璃布和防腐專用的聚氯乙烯塑料布組成。防腐層結(jié)構(gòu)形式如表6.6.8（見(jiàn)P436）和表6.6.9(P436)所示。,2/8/2024,22,1、鋼質(zhì)管道防腐,1、三層聚乙烯：使用溫度（℃ ）：-30~80,主要優(yōu)點(diǎn)：粘結(jié)性能好，良好的機(jī)械性能，電絕緣性能好，具有保溫的作用，主要缺點(diǎn)：成本高，對(duì)施工質(zhì)量要求高,使用條件：適用于腐蝕性高的土壤環(huán)

25、境、復(fù)雜的地域.2、熔結(jié)環(huán)氧粉末：使用溫度（℃ ）：-30~110,熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE) 具有與鋼管表面結(jié)合牢固、絕緣性能好、機(jī)堿強(qiáng)度高、耐溫度變化、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，且成本低，可適用于各種惡劣自然環(huán)境。主要缺點(diǎn)是耐紫外線性能差；由于覆蓋層較薄(0.35～0.50mm)，耐劃傷和磕碰性能比3PE防腐層要差。,2/8/2024,23,1、鋼質(zhì)管道防腐,3、環(huán)氧涂料主要特點(diǎn)： 機(jī)械強(qiáng)度高、耐化學(xué)介質(zhì)穩(wěn)定、絕

26、緣性好、耐微生物、材料品種多，可以根據(jù)不同的腐蝕環(huán)境選取相應(yīng)的防腐材料，適宜在各種施工條件下施工，均有良好的成膜性。缺點(diǎn)：常規(guī)油漆中含大量溶劑，形成漆膜的固體份含量很低，約在50%以下，每遍油漆涂完后，溶劑揮發(fā)到大氣中，勞動(dòng)條件惡劣、污染大氣，溶劑逸出時(shí)涂層產(chǎn)生針孔和缺陷。腐蝕性介質(zhì)在針孔和缺陷中的擴(kuò)散系數(shù)成千倍和萬(wàn)倍增加，大大加速涂層的失效和破壞。,2/8/2024,24,1、鋼質(zhì)管道防腐,鋼管3PE防腐生產(chǎn)工藝規(guī)程某公司采用先外

27、防后內(nèi)涂的生產(chǎn)工藝，具體施工方案如下：1、平臺(tái)上管； 2 、拋丸上管； 3、拋丸操作；4、拋丸下管； 5、外觀修磨； 6、貼紙；7、涂敷上管； 8 、加料； 9、外涂敷；10、涂敷下管；11、管端打磨；12、噴標(biāo)；13、內(nèi)涂拋丸；14、內(nèi)涂貼紙；15、內(nèi)涂配漆；16、內(nèi)噴涂； 17、固化下管；18、噴標(biāo)；19、護(hù)圈安裝,2/8/2024,25,1、鋼質(zhì)管道防腐,（6）埋地鋼制管道的電保護(hù)法 1）外加電

28、源陰極保護(hù)利用外加的直流電源，通常是陰極保護(hù)站產(chǎn)生的直流電源，使金屬管道對(duì)土壤造成負(fù)電位保護(hù)方法，稱為外加電源陰極保護(hù)。 埋地金屬管道達(dá)到陰極保護(hù)的最低電位值價(jià)，由土壤腐蝕性質(zhì)等因素決定，一般需要通過(guò)較長(zhǎng)期的實(shí)踐或在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定來(lái)決定其數(shù)值。一個(gè)陰極保護(hù)站的保護(hù)半徑R＝15～20km，兩個(gè)站之間的保護(hù)距離S＝40～60km。,2/8/2024,26,1、鋼質(zhì)管道防腐,2）犧牲陽(yáng)極保護(hù)法：采用比被保護(hù)金屬電極電位更負(fù)的金屬材料和被保護(hù)金屬

29、相連，以防止被保護(hù)金屬遭受腐蝕，這種方法稱為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。電極電位較負(fù)的金屬與電極電位較正的被保護(hù)金屬，在電解質(zhì)溶液（土壤）中形成原電池，作為保護(hù)電源。電位較負(fù)的金屬成為陽(yáng)極，在輸出電流過(guò)程中遭受破壞，故稱為犧牲陽(yáng)極。 犧牲陽(yáng)極又名為保護(hù)器，通常用電極電位比鐵更負(fù)的金屬，如鎂、鋁、鋅及其合金作為陽(yáng)極。 使用犧牲陽(yáng)極保護(hù)時(shí)，被保護(hù)的金屬管道應(yīng)有良好的防腐絕緣層，此管道與其他不需要保護(hù)的金屬管道或構(gòu)筑物之間沒(méi)有通電性，即絕緣良好。,2

30、/8/2024,27,1、鋼質(zhì)管道防腐,3）排流保護(hù)法為防止地下雜散電流腐蝕可用排流保護(hù)法。用排流導(dǎo)線將管道的排流點(diǎn)與電氣化鐵路的鋼軌、回饋線或牽引變電站的陰極母線相連接，使管道上的雜散電流不經(jīng)土壤而經(jīng)過(guò)導(dǎo)線單向地流回電源的負(fù)極，從而保證管道不受腐蝕，這種方法稱為排流保護(hù)法。,2/8/2024,28,1、鋼質(zhì)管道防腐,（7）城鎮(zhèn)燃?xì)怃撡|(zhì)埋地管道的電保護(hù)方案 采用涂層保護(hù)埋地敷設(shè)的鋼質(zhì)燃?xì)夤艿酪话阃瑫r(shí)采用陰極保護(hù)。 市區(qū)外埋地敷設(shè)的燃

31、氣管道，當(dāng)采用陰極保護(hù)時(shí)，一般采用強(qiáng)制電流方式，其設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21448-2008《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。市區(qū)內(nèi)埋地敷設(shè)的燃?xì)夤艿?，?dāng)采用陰極保護(hù)時(shí)，一般采用犧牲陽(yáng)極法，其設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21448-2008《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。,2/8/2024,29,1、鋼質(zhì)管道防腐,（8）埋地燃?xì)夤艿琅c交流電力線接地體的凈距的確定 埋地燃?xì)夤艿琅c交流電力線接地體的凈距應(yīng)不小于

32、表6.6.10(P437)的規(guī)定。（9）管道外部防腐涂料的原則 大氣中腐蝕性物質(zhì)有腐蝕性氣體、酸霧、顆粒物、滴濺液等四種。它們對(duì)鋼材表面腐蝕程度可分為弱腐蝕、中等腐蝕、強(qiáng)腐蝕三種。 防腐涂料適用原則為： 1）與被涂物的使用條件相適應(yīng)； 2）與被涂物表面的材質(zhì)相適應(yīng)； 3）底漆與面漆正確配套； 4）經(jīng)濟(jì)合理； 5）具備施工條件。,2/8/2024,30,1、鋼質(zhì)管道防腐,4．相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼質(zhì)管道防腐的基本要求 （1）《工業(yè)

33、金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50316）防腐的基本要求： 1）埋地鋼管道的外表面應(yīng)制作防腐層，防腐層數(shù)應(yīng)按所設(shè)計(jì)的管道及土壤情況決定。必要時(shí)，對(duì)長(zhǎng)距離及不便檢查維修的區(qū)域內(nèi)的管道，可增加陰極保護(hù)措施； 2）地上管道的外表面防銹，一般采用涂漆，涂層類別應(yīng)能耐環(huán)境大氣的腐蝕； 3）涂層的底漆與面漆應(yīng)配套使用。外有絕熱層的管道，一般只涂底漆。不銹鋼、有色金屬及鍍鋅鋼管道等，可不涂漆；4）涂漆前管道外表面的清理，應(yīng)符合涂料產(chǎn)品的相應(yīng)要求。當(dāng)有

34、特殊的要求時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)中規(guī)定； 4）涂漆顏色及標(biāo)志可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)管路的基本知識(shí)和識(shí)別符號(hào)》（GB7231）和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，補(bǔ)充要求應(yīng)在工程設(shè)計(jì)文件中規(guī)定。,2/8/2024,31,1、鋼質(zhì)管道防腐,（2）《鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范》（GB/T 21447）防腐的基本要求 1）管道是否需要采取防腐措施，應(yīng)考慮工程設(shè)計(jì)規(guī)范要求以及安全性和經(jīng)濟(jì)性等因素： a．新建管道：除非調(diào)查表明不需要腐蝕控制，否則，應(yīng)采取外防腐層（以下簡(jiǎn)稱防腐

35、層）、陰極保護(hù)或其他證明有效的腐蝕控制方法，并在管道運(yùn)行期間始終維持；。 b．已建帶有防腐層的埋地或水下管道：除非調(diào)查表明不需要陰極保護(hù)，否則，應(yīng)提供和保持陰極保護(hù)； c．已建裸露的管道：應(yīng)進(jìn)行研究，以確定已有裸露的管道系統(tǒng)腐蝕的范圍和速率。當(dāng)這些研究表明，腐蝕將影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行或經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)母g控制措施。,2/8/2024,32,1、鋼質(zhì)管道防腐,2）腐蝕控制方法的選擇應(yīng)考慮管道所處的環(huán)境因素、安全因素和經(jīng)濟(jì)因素：

36、a．管道所處環(huán)境的腐蝕性； b．管道輸送介質(zhì)的特性、工作溫度、溫差引起的金屬膨脹和收縮，回填土產(chǎn)生的土壤應(yīng)力及管道工作壓力； c．管道位置與其他設(shè)備裝置的位置關(guān)系； d．系統(tǒng)以外的雜散電流； e．管道所屬區(qū)域類別與人口密度和人員往來(lái)頻繁性； f．經(jīng)濟(jì)性。,2/8/2024,33,1、鋼質(zhì)管道防腐,3）管道所處環(huán)境的腐蝕性等級(jí)的劃分規(guī)定： a．土壤腐蝕性的測(cè)定可采用原位極化法和試片失重法，并按表6.6.11(P438)的規(guī)定

37、劃分等級(jí)。一般地區(qū)也可采用工程勘察中常用的土壤電阻率，并按表6.6.12(P438)的規(guī)定進(jìn)行分級(jí)。 b．大氣腐蝕性等級(jí)劃分應(yīng)符合表6.6.13(P438)的規(guī)定。當(dāng)大氣的年腐蝕速率難以獲取時(shí)，應(yīng)按GB/T19292.1或SH3022的有關(guān)規(guī)定劃分大氣腐蝕性等級(jí)。,2/8/2024,34,1、鋼質(zhì)管道防腐,4）管道的腐蝕控制應(yīng)符合下列要求：a．埋地管道外壁應(yīng)有良好的防腐層； b．埋地管道應(yīng)或宜采用陰極保護(hù)； c．架空管道防腐層的

38、材料和結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)b.規(guī)定的因素及防腐層的性能要求，并參考c.規(guī)定的大氣腐蝕性等級(jí)確定。 5）經(jīng)五年現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明滿足腐蝕控制要求的新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)或在已建的類似管道工程中成功應(yīng)用的腐蝕控制措施，經(jīng)論證確認(rèn)后，可在相應(yīng)條件下推廣應(yīng)用。,2/8/2024,35,1、鋼質(zhì)管道防腐,（3）《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21448）防腐的基本要求 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護(hù)的系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定、管道條件、強(qiáng)制電流

39、系統(tǒng)、犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)、測(cè)試及監(jiān)控裝置的設(shè)置、附件措施及管理與維護(hù)等方面，是埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護(hù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行及維護(hù)提供了技術(shù)指導(dǎo)，相關(guān)的技術(shù)規(guī)定請(qǐng)參看《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21448）。,2/8/2024,36,2、管道絕熱,壓力管道在使用中，由于工藝條件的需要和安全的需要，必須給予保溫或保冷，這種保溫和保冷統(tǒng)稱為絕熱（或絕熱）。保溫和保冷的區(qū)別是熱傳遞方式不同。 保溫是指對(duì)常溫以上

40、，1000℃以下的管道或設(shè)備外部覆蓋保溫材料或涂裝，以減少散熱或降低其表面溫度為目的的措施。 保冷是指對(duì)常溫以下的管道或設(shè)備外部覆蓋保溫材料或涂裝，以減少外部熱量向內(nèi)部的傳入，且使管道表面溫度保持在露點(diǎn)以上，不使外表面結(jié)露為目的的措施。對(duì)0℃以上，常溫以下的管道或設(shè)備，為防止其表面結(jié)露的措施叫防露。,2/8/2024,37,2、管道絕熱,1．設(shè)備和管道的絕熱目的 （1）減少設(shè)備和管道在工作中的熱量和冷量損失，以節(jié)約能源； （2）滿

41、足工藝生產(chǎn)要求，避免、限制或延遲設(shè)備或管道內(nèi)介質(zhì)的凝固、凍結(jié)，以維持正常生產(chǎn)； （3）減少生產(chǎn)過(guò)程中介質(zhì)的“溫升”或“溫降”，以提高設(shè)備的生產(chǎn)能力； （4）防止設(shè)備和管道及其組成件表面結(jié)露； （5）降低和維持工作環(huán)境溫度，改善勞動(dòng)條件，防止因熱表面導(dǎo)致火災(zāi)和防止操作人員燙傷。,2/8/2024,38,2、管道絕熱,2．應(yīng)設(shè)防燙絕熱層的管道 不保溫設(shè)備和管道的表面防燙溫度為60℃，應(yīng)在下列范圍內(nèi)的設(shè)備和管道應(yīng)設(shè)置防燙絕熱層： （

42、1）距地面或操作平臺(tái)高2.lm以內(nèi)者； （2）距操作面0.75m以內(nèi)者。,2/8/2024,39,2、管道絕熱,3．應(yīng)設(shè)置保溫或保冷的管道 （1）具有下列情況之一的設(shè)備和管道應(yīng)予保溫 1）外表面溫度大于50℃以及外表面溫度小于或等于50℃但工藝需要保溫的設(shè)備和管道。例如，可能經(jīng)常在陽(yáng)光照射下的泵人口的液化烴管道：精餾塔頂餾出線（塔至冷凝器的管道）塔頂回流管道以及經(jīng)分液后的燃料氣管道等宜保溫； 2）介質(zhì)凝固點(diǎn)或冰點(diǎn)高于環(huán)境溫度（系

43、指年平均溫度）的設(shè)備和管道。例如凝固點(diǎn)約30℃的原油，于年平均溫度低于30℃；在寒冷或嚴(yán)寒地區(qū)，介質(zhì)凝固點(diǎn)雖然不高，但介質(zhì)內(nèi)含水的設(shè)備和管道在寒冷地區(qū)，可能不經(jīng)常流動(dòng)的水管道等。,2/8/2024,40,2、管道絕熱,（2）具有下列情況之一的設(shè)備和管道必須保冷l）需減少冷介質(zhì)在生產(chǎn)或輸送過(guò)程中的溫升或氣化（包括突然減壓而氣化產(chǎn)生結(jié)冰）； 2）需減少冷介質(zhì)在生產(chǎn)或輸送過(guò)程中的冷量損失，或規(guī)定允許冷損失量； 3）需防止在環(huán)境溫度下，設(shè)

44、備或管道外表面凝露。,2/8/2024,41,2、管道絕熱,4．絕熱結(jié)構(gòu) （1）絕熱層的種類 絕熱結(jié)構(gòu)可分為保溫結(jié)構(gòu)和保冷結(jié)構(gòu)兩種。 保溫結(jié)構(gòu)一般包括：絕熱層、保護(hù)層（埋地管和地溝內(nèi)的管道應(yīng)設(shè)防潮層）。 保冷結(jié)構(gòu)一般包括：防銹層、絕熱層、防潮層、保護(hù)層。 根據(jù)不同的絕熱材料和不同的施工方法，壓力管道的絕熱層結(jié)構(gòu)大致可分為十類：膠泥結(jié)構(gòu)、填充結(jié)構(gòu)、捆扎結(jié)構(gòu)、纏繞結(jié)構(gòu)、預(yù)制品結(jié)構(gòu)、裝配式結(jié)構(gòu)、澆灌結(jié)構(gòu)、噴涂結(jié)構(gòu)、金屬反射式結(jié)構(gòu)、可

45、拆卸式結(jié)構(gòu)。,2/8/2024,42,2、管道絕熱,（2）保護(hù)層的種類 管道的保護(hù)層可分為三類： 1）涂抹式保護(hù)層，如瀝青膠泥、石棉水泥沙漿。 2）金屬保護(hù)層，如鍍鋅或不鍍鋅薄鋼板、薄鋁板、合金鋁板、特殊場(chǎng)合可用聚氯乙烯鋼板和不銹鋼板。 3）布?xì)诸惐Ｗo(hù)層，如各種油氈、玻璃布、白布、帆布等。 在石油化工企業(yè)中，根據(jù)《防火規(guī)范》規(guī)定，不得使用油氈、白布、帆布和瀝青等可燃性材料作為外保護(hù)層。另外，近年來(lái)在某些蒸汽管道上采用玻璃鋼板或

46、帶鋁箔得箔玻璃鋼板作保護(hù)層。但用于石油化工企業(yè)，必須選擇阻燃型，氧指數(shù)小于30得玻璃鋼板。,2/8/2024,43,2、管道絕熱,（3）防潮層的種類 保冷結(jié)構(gòu)的管道和埋地管道必須在管道外面設(shè)置防潮層，以防止大氣中水蒸氣凝結(jié)在保冷層外表面上，并滲入保冷層內(nèi)部而產(chǎn)生凝結(jié)水或結(jié)冰現(xiàn)象，致使保冷材料的導(dǎo)熱系數(shù)增加、 保冷結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。 在保冷結(jié)構(gòu)中，常用石油瀝青或改性瀝青玻璃布、石油瀝青瑪蹄脂玻璃布、聚乙烯薄膜及復(fù)合鋁箔等作防潮層。,2/8/2

47、024,44,2、管道絕熱,5．常用的絕熱材料選擇 以減少熱量損失為目的，在平均溫度為350℃，其導(dǎo)熱系數(shù)小于0.12W/m.K的材料，稱為保溫材料， （1）絕熱材料的分類 絕熱材料的分類方法很多，最常用的可按材料結(jié)構(gòu)、使用溫度和材質(zhì)進(jìn)行分類。 1）按材料結(jié)構(gòu)分類，可分為多孔類、纖維類和層裝。 2）按使用溫度分類，可分為四類。 按使用溫度分類，可分為高溫保溫材料（適用于700℃以上）、中溫保溫材料（適用于100-700℃），

48、常溫保溫材料（適用于100℃以下）和保冷材料（包括低溫保冷材料和超低溫保冷材料）。有些材料既可在高溫下使用，亦可在中、低溫下使用，并無(wú)嚴(yán)格的使用溫度界限。,2/8/2024,45,2、管道絕熱,3）按材質(zhì)分類、可分為金屬絕熱材料、有機(jī)絕熱材料和無(wú)機(jī)絕熱材料。 4）按材料密度分類，可分為重質(zhì)、輕質(zhì)和超輕質(zhì)三種。 5）按導(dǎo)熱性質(zhì)分類，可分為低導(dǎo)熱性、中導(dǎo)熱性和高導(dǎo)熱性三類。 6）按壓縮性質(zhì)分類，可分為軟質(zhì)（可壓縮30%以上）、板硬質(zhì)和

49、硬質(zhì)（可壓縮性小于6%）三種。,2/8/2024,46,2、管道絕熱,（2）絕熱材料的選擇 絕熱材料的選擇，應(yīng)綜合考慮下列因素：絕熱材料的適用溫度范圍；絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)；材料的化學(xué)性能；材料的力學(xué)性能；材料的不燃或阻燃性能；材料的透濕性；材料的安全性；材料的使用壽命；經(jīng)濟(jì)性。 1）保溫材料的選擇要求 保溫層材料應(yīng)選擇具有密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、含水率和吸水率小、不燃或阻燃性能好、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性能穩(wěn)定的性能，且須對(duì)管道無(wú)腐蝕作用、

50、具有一定的抗壓或抗折強(qiáng)度。,2/8/2024,47,2、管道絕熱,2）保冷材料的選擇要求 保冷材料由于用于常溫以下的絕熱或零度以上常溫以下的防結(jié)露。保冷的熱流方向與保溫的熱流方向相反，保冷層外側(cè)蒸汽壓大于內(nèi)側(cè)，蒸汽易于滲入保冷層，致使保冷層內(nèi)部產(chǎn)生凝結(jié)水或結(jié)冰。因此保冷材料除應(yīng)滿足主要保溫性能要求外，還應(yīng)考慮選擇閉孔性材料，不宜選用纖維類材料。材料的吸水率、吸濕率及透氣率要低，并應(yīng)具有良好的抗凍性。,2/8/2024,48,2、管道絕

51、熱,（3）絕熱材料的主要性能要求 1）保溫材料平均溫度低于350℃，導(dǎo)熱系數(shù)不得大于0.124W/（m-℃）；保冷材料平均溫度低于27℃，導(dǎo)熱系數(shù)不得大于0.064W/（m-℃）； 2）硬質(zhì)保溫材料密度不得大于300kg/m3；保冷材料密度不得大于200kg/m3；半硬質(zhì)、軟質(zhì)保溫材料密度不得大于200kg/m3； 3）保溫材料的含水率≤7.5%（重量比）；保冷材料的含水率≤1%（重量比）；,2/8/2024,49,2、管道絕熱,

52、4）阻燃性材料的氧指數(shù)不應(yīng)小于30； 5）硬質(zhì)保溫材料的抗壓強(qiáng)度不得小于0.4MPa；硬質(zhì)保冷材料的抗壓強(qiáng)度不得小于0.15MPa； 6）用于奧氏體不銹鋼表面接觸的絕熱材料其氯離子含量不應(yīng)大于25ppm，或按GB50316和GB50185規(guī)定要求。嚴(yán)禁鍍鋅的絕熱輔助材料和不銹鋼管接觸； 7）絕熱材料的防水率應(yīng)大于或等于95%，軟質(zhì)絕熱材料的回彈率應(yīng)大于或等于90%。 常用幾種絕熱材料適用范圍見(jiàn)表6.6.14(P441)。,2/8

53、/2024,50,2、管道絕熱,（3）保護(hù)層材料的選擇要求 保護(hù)層時(shí)絕熱結(jié)構(gòu)最外面的一層，其主要作用是防止外力損壞絕熱層和與防止雨水侵入及美化絕熱結(jié)構(gòu)。對(duì)于保冷結(jié)構(gòu)具有防潮隔氣作用。 保護(hù)層材料應(yīng)選擇具有一定的強(qiáng)度，具有嚴(yán)密的防水、防濕性能，良好的抗腐蝕、阻燃性能，化學(xué)性能穩(wěn)定，且在使用環(huán)境下不軟化、不脆裂、抗老化、使用壽命不得小于設(shè)計(jì)使用年限。同時(shí)須考慮美觀和經(jīng)濟(jì)性。,2/8/2024,51,2、管道絕熱,（4）常用的保護(hù)層材料的

54、一般選擇 1）對(duì)于軟質(zhì)、半硬質(zhì)材料的絕熱層，宜選用0.5mm鍍鋅或部鍍鋅的薄鋼板； 2）對(duì)于硬質(zhì)材料的絕熱層，宜選用0.5～0.8mm鋁板或合金鋁板，或者選用0.5mm的鍍鋅或不鍍鋅薄鋼板； 3）對(duì)于火災(zāi)危險(xiǎn)性不屬于甲、乙、丙類生產(chǎn)裝置和不劃為爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的非燃性介質(zhì)的公用工程的管道絕熱材料，可選用0.5～0.8mm的阻燃型帶鋁箔玻璃鋼板；,2/8/2024,52,2、管道絕熱,4）金屬保護(hù)層接縫形式可根據(jù)具體情況，選用搭接、插接

55、或咬接形式，并符合下列規(guī)定： a．硬質(zhì)保護(hù)層縱縫在不損壞絕熱材料和防潮層前提下，可進(jìn)行咬接。半硬質(zhì)或軟質(zhì)保護(hù)層縱縫可用插接或搭接。插接縫可用自功螺釘或抽芯鉚釘連接；而搭接縫宜用抽芯鉚釘連接，釘與釘間距200mm； b．金屬保護(hù)層環(huán)縫可采用搭接或插接，重疊寬度為30～50mm。除有放墜落要求的垂直安裝的保護(hù)層外，水平管道不宜使用自功螺釘或抽芯鉚釘固定； c．保冷結(jié)構(gòu)的金屬保護(hù)層接縫宜用咬合或鋼帶捆扎結(jié)構(gòu)，不得使用自功螺釘或抽芯鉚釘連

56、接； d．金屬保護(hù)層應(yīng)有整體防水功能。對(duì)水易滲進(jìn)絕熱層的部位應(yīng)用瑪蹄酯或膠泥嚴(yán)縫。,2/8/2024,53,2、管道絕熱,（5）防潮層材料的選擇 管道的保冷結(jié)構(gòu)外表面必須設(shè)置防潮層，以防止大氣中水蒸汽凝結(jié)于保冷層外表面上，并滲入保冷層內(nèi)部而產(chǎn)生凝結(jié)水或結(jié)冰現(xiàn)象，致使保冷材料的導(dǎo)熱系數(shù)增大，保冷結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，并加劇金屬壁面的腐蝕。 1）防潮層應(yīng)選擇防水、防潮能力強(qiáng)、抗蒸汽滲透性好，吸水率低（不大于1%）； 2）化學(xué)性能穩(wěn)定，無(wú)毒或低毒

57、、無(wú)腐蝕、具有阻燃性和自息性； 3）安全使用溫度范圍大，且在夏季環(huán)境下不軟化、不起泡、不流淌，低溫時(shí)不脆化、不開(kāi)裂、不脫落。 常用的防潮層材料有：石油瀝青或改性瀝青玻璃布、石油瀝青瑪蹄脂玻璃布、油氈玻璃布、聚乙烯薄膜、復(fù)合鋁箔及CPU聚氨酯橡膠體等。,2/8/2024,54,2、管道絕熱,6．《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工規(guī)范》（GB50126）對(duì)鋼質(zhì)管道絕熱的基本要求 該施工規(guī)范對(duì)材料、施工的準(zhǔn)備和要求、絕熱層的施工、防潮層的施工