第一篇：油田高分子材料3PE在管道防腐中應用及優缺點

三層PE優缺點及其應用

——石油化工高分子新材料 一、三層PE在國內的使用現狀

當前石油、天然氣管線外防腐涂層類型大致有石油瀝青、環氧粉末、環氧煤焦瓷漆、聚乙烯膠粘帶、聚乙烯(PE)等，其中PE防腐涂層為目前國際、大型長輸管線選用較多的外防腐涂層。3層PE于80年代初期在歐洲成功地應用于工業管道，廣泛應用于施工及敷設環境較苛刻地帶及人口稠密度較高的地區，近年來我國新建管道工程，如陜京輸氣管線、庫鄯輸氣管紱、靖西安輸氣管線、澀寧蘭輸氣管紱、蘭成渝成品油管線及城市管網也大量應用了3層PE外防腐。二、三層PE在世界范圍內的價格和使用現狀

2004－2008 年，世界長輸管道外防腐涂層的使用面積從123.8×106 m2 增加到205.1×106 m2，約增長66%。目前，全球范圍內常用的管道外防腐涂層包括：石油瀝青、煤焦油磁漆、熔結環氧粉末、三層聚乙烯涂層、三層聚丙烯涂層等。其中：FBE（包括單層FBE 和雙層FBE）和3LPE 是涂層市場的主流產品；石油瀝青和煤焦油磁漆仍占有一定的市場份額（6%～7%），其應用主要集中在中東和非洲的一些地區。從發展趨勢看，3LPE 已經在涂層市場競爭中占據了絕對優勢，且其市場份額仍將繼續擴大，而FBE 的市場規模則在緩慢萎縮。2004－2009 年，3LPE 的市場份額從61.5% 增加到66.03%，而FBE 的市場份額則從23.33% 降低到19.97%。此間，只有在經濟危機爆發前的2008 年，FBE 由于價格優勢使其市場份額出現了暫時性的相對增長。FBE和3LPE在全球范圍內得到廣泛應用，實踐證明其具有良好的保護效果，但仍然存在不足之處。FBE 抗沖擊性能較差，而3LPE除在應用時有最小厚度要求致使其成本較高外，也可能出現如下問題：不適用于彎頭等異型管件和管道補口，補傷處防腐層性能遠低于管體防腐層；焊縫處防腐層較薄或與管體之間出現空隙，降低防腐效果；PE層粘結失效對陰極保護電流造成屏蔽。

三、管道防腐基本原理

眾所周知，為控制土壤對管道的電化學腐蝕，公認的作法是采用外防腐絕緣涂層和陰極保護聯臺措施，其中外防腐涂層為主要防腐手段，即在鋼管和腐蝕介質之間建立一個絕緣隔離層，避免腐蝕介質和鋼管接觸，從根本上防止鋼管的電化學腐蝕陰極保護作為涂層防腐的輔助手段，為涂層出現缺陷處的鋼管外表面提供電化學防護，但在涂層質量不佳時，若采用陰極保護作為主要防腐手段，不單是陰極保護投資和維護費用劇增，而且在管理和維護、保護電流合理分布上都會出現許多難題，尤其是城市，陰極保護建設受很多限制。在選擇外防腐涂層時，考慮因素不外乎以下幾點：

(1)有效的電絕緣性(2)有效的隔水屏障性

(3)涂敷方法不會對管道性能產生不利影響(4)涂層缺陷最小

(5)與管道表面有良好的附著力(6)能防止針孔隨時間擴展

(7)能抵抗裝卸管道在儲存和安裝過程中的損傷(8)能有效地保持絕緣電阻隨時間恒定不變(9)優良的抗剝離性能(10)優良的抗化學介質性能(11)補傷容易(12)對環境無毒

其次，人為條件也是應該足夠重視的因素，所謂人為條件是指施工單位的質量意識和管道所經過地段、居民的素質等等。野蠻裝卸野蠻施工的現象在我國還未杜絕，管線沿線居民對未下溝回填的管道防腐層的人為破壞現象也在一定程度上存在，PE防腐層較強的機械強度恰恰彌補了這一缺陷，特別是在市區內、人口稠密地段，施工時這一優勢更加明顯。四、三層PE的構造

第一層環氧粉末FBE100um 第二層膠粘劑

AD 170~250um 第三層聚乙烯

PE 2.5~3.7mm。

三種材料融為一體，并與鋼管牢固結合形成優良的防腐層。它的全稱為熔結環氧/擠塑聚乙烯結構防護層。3PE防腐技術綜合了環氧涂層與擠壓聚乙烯兩種防腐層的優良性能，將環氧涂層的界面特性和耐化學特性與擠壓聚烯防腐層的機械保護特性等優點結合起來，從而顯著改善了各自的性能。其特點:機械強度高、耐磨損、耐腐蝕、耐熱、耐冷、可應用于150度介質中在寒冷地帶均適應。因此3PE防腐層是理想的埋地管線外防護層。2PE防腐(二層聚乙烯)管道二層PE防腐結構：

第一層膠粘劑AD 第二層聚乙烯PE 兩種材料融為一體,各層厚度同三層PE相同。由此看出區別在于3PE防腐多了一個環氧粉末層，而環氧粉末耐腐蝕性能好、力學性能好、抗陰極剝離強，雖然它有表面處理嚴格、耐候性差、吸水率偏高等優點，但它適用于埋地管道海底管道，包覆層厚度僅為0.3~0.5毫米，使用壽命可達40至50年。五、三層PE防腐層的優點

(1)防腐性能好。石油瀝青、玻璃布是我國6O年代一7O年代的主要產品，但由于其高溫軟化、低范圍脆裂、機械性能低、耐水性能差、易受細菌侵蝕及深根植物穿透等缺點，防腐效果不佳，使用壽命短，而且施工時勞動強度大，對環境污染嚴重。煤焦油瓷漆在國外曾風行一時，但由于其機械強度低及低溫韌性差，特別是對環境污染嚴重，施工時產生的煙氣含有很強的致癌物質，澳大利亞和歐洲各國已明文禁止使用煤焦油瓷漆。環氧粉末涂層在我國得到較多的應用，它具備良好的物化性能，與鋼管表面粘結性及耐溫性能好，但由于其覆蓋層薄而脆，抗外界環境破壞能力差而很少在施工環境惡劣的長距離管道上單獨使用。三層PE防腐層克服了上述各種防腐結構的缺點具有良好的物化性能、電絕緣性能、防止和耐化

學侵蝕性能，以及較高的強度、抗沖擊性能等，是當今埋地鋼質管道外防腐層中最理想的防腐結構。

(2)防腐產品質量穩定。整套設備自動化程度高，關鍵部位的技術參數均由微機控制和記錄，包括管道涂敷速度、擠壓溫度、擠出速度、鋼管溫度等，材料利用率高且能在同一工藝參數下加工使用。

(3)質量控制嚴格。由于機組從預熱、拋丸除銹到涂敷、管端打磨均是自動控制，操作人員只需對各項設備、材料供應及質量控制進行監督。(4)造價日趨經濟合理。國際3層PE防腐層每 造價接近2O美元。我國在初期引進吸收這種防腐結構時，每平方米造價約108元～l12元人民幣。隨著設備的國產化、生產人員素質的提高，最近每平方米造價已降至9O元～96元人民幣。由于造價逐步的降低，使該防腐層的優勢更加明顯．大面積應用于陸上、海洋石油天然氣管道將是必然的趨勢。

再者，一條長輸管線的投資費用為管線建設費用與管線運行費用和維修費用之和，保證長輸管道在預期的使用壽命內不產生由于外腐蝕而引起的功能損失是對涂層的基本要求。涂層性能不良會導致在管道預期使用壽命內由于涂層失效而帶來的維修費用的增加。這個費用肯定超過采用較高級性能涂層增加的初始費用。一條長壽命管線建設中8％ 至10％為防腐費用，采用較低級防腐橡層如瀝青防腐其防腐費用約占工程總造價的8％，而采用較高級防腐涂層如PE防腐其防腐費約占工程總造價的10％，而采用PE防腐同等現場狀況下石油瀝青防腐相比，補傷率約為石油瀝青的10％，陰極保護控制范圍為石油瀝青的4倍，陰極保護建設費為石油瀝青5％～1O％，陰極保護長期運行費用為石油瀝青的10％，而管線防腐層壽命至少是石油瀝青的2倍由于它的．性能可靠，使長輸管道的陰極保護站大大減少，保護距離大大加長 陜西一北京線860km，只設了4座陰極保護站，陰極保護效果良好。從陰極保護系統的調試及投產后的運行情況看，整個陰極保護系統的設計和施工是成功的庫鄯線全線只需開通3個站即首站陰極保護站、中間站陰極保護站和末站陰極保護站，管線就可以達到陰極保護電位的要求，最低保護電位為(相對于銅～ 硫酸銅參比電極)1．01V，而最高保護電位是1．48V。這說明防腐層質量良好，并且在樸口、陰極保護施工等過程中的施工技術得到了很好的控制成都煤氣公司先后在三環路，德陽至成都二期工程中，全線采用了三層PE防腐，經維護單位采用PDL(多頻高中電流法)對這兩條管線在不加陰極保護裝臵、無支方連結情況下進行防腐層的單位體積防腐電阻率進行測定，3層PE的數值為2萬至3萬個單位，而同期的環氧煤防腐的管線、瀝青防腐的方式數值分別為500至400個單位，2 000至6 000個單位，就3層PE良好的防腐性能，設計與技術經濟計算認為將PE防腐的管線犧牲陽極保護安臵減少30％ 完全可以．保證管線的防腐性能與管線壽命。六、三層PE防腐層的常見缺陷

三層PE防腐層的缺陷類型總結為三種:

1、三層PE防腐層翹邊缺陷;

2、焊縫區三層PE防腐層應力開裂缺陷;

3、三層PE 防腐層表面鼓包與縮孔缺陷。其中三層PE 防腐層翹邊缺陷是最常見的缺陷類型, 同時也是最重要的缺陷。主要表現在以下幾個方面:

1、整體防腐層翹邊。環氧粉末、中間粘結劑與聚乙烯層粘結完整, 但環氧粉末與鋼管基體表面脫粘, 形成翹邊;

2、中間粘結劑與環氧粉末表面脫粘, 形成翹邊;

3、聚乙烯層與中間粘結劑表面脫粘, 形成翹邊,也屬于防腐層間分層引起的;

4、纏繞工藝成型時, 聚乙烯與聚乙烯層之間的分層;

5、三層防腐層的中間粘結劑或環氧粉末層缺失引起的, 缺失層造成防腐層間粘結缺陷形成翹邊;

6、堆放(過程)環境引起防腐層翹邊。

七、結論

管線建設外防腐涂層選擇從包括預期壽命在內的綜臺經濟評價看，適用性能高、壽命短、但一次費用高的涂層如3層PE防腐與性能低、壽命長、一次性投資費用低的涂層如石油瀝青、環氧煤防腐涂層相比，長壽命的工程更為經濟安全。特別是在人口稠密的城市地區，三層PE的高機械強度和良好的防腐絕緣性能及與陰極保護良好的匹配性。更成為城市煤氣管網建設的首選外防腐涂層。綜上所述，從技術上、經濟上分析，采用3層防腐是先進的。

【參考文獻】

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第二篇：PN高分子防腐涂料管道防腐作業指導書

PN高分子防腐涂料管道防腐作業指導書

本工程焊接鋼管的防腐采用IPN高分子防腐涂料，其防腐要求及施工方法按照生產廠家的IPN8710系列互穿網絡防腐涂料資料編制，并按本說明及定貨產品說明書的要求進行施工。一IPN8710系列涂料的特點

IPN是蓖麻型聚氨脂和聚取代乙烯互穿網絡合成的高分子防腐涂料的簡稱。它具有“高強度、高韌性、耐沖磨、耐水解、耐酸堿、鹽腐蝕、耐老化、五毒不自然及耐汽油、煤鹽溶解，附著力強、可帶銹（但不能有浮銹）做涂層可在常溫下引發聚合（固化）的特點。IPN系列防腐涂料具有以下的優點：

1、防腐性能強：對于通過酸土壤或鹽堿地帶的給排水金屬管材，采用IPN防腐，可獲得足夠的抗腐蝕強度的防腐層，它具有與管材相似的機械性能、水力條件和使用壽命。

2、防腐質量好：IPN8710系列涂料防腐操作工序少，能使防腐曾做到具有較好的均勻性和嚴密性能，尤其在防腐體變形處及焊縫處，也能做到涂料飽和，無布眼漏空后脆性起殼等現象。

二、IPN8710系列防腐層結構要求和做法 防腐等級 配比 防腐層結構

防腐層干膜參考厚度不含損耗的理論用量 內防腐普通防腐 按廠家說明

二道底漆IPN8710-2底漆 二道面漆IPN8710-2面漆 厚度：50（μm/道）用量：150（g/m2.道）地上部分普通防腐 按廠家說明

二道底漆IPN8710-4無色底漆二道面漆IPN8710-4有色面漆 厚度：40（μm/道）用量：150（g/m2.道）地下部分普通防腐 按廠家說明

二道底漆IPN8710-1底漆二道面漆IPN8710-3面漆

底漆厚度：50（μm/道）厚度：100（μm/道）用量：200（g/m2.道）加強防腐 按廠家說明

二道底漆IPN8710-1底漆一層纖維布二道面漆IPN8710-3面漆 底漆厚度：50（μm/道）厚度：100（μm/道）用量：200（g/m2.道）重加強防腐 按廠家說明

一道底漆IPN8710-1底漆一層纖維布一道面漆IPN8710-3面漆一層纖維布一道面漆IPN8710-3面漆 底漆厚度：50（μm/道）厚度：100（μm/道）用量：200（g/m2.道）

2、做法

（1）管徑>>600mm的鋼管應進行管道內防腐，采用普通防腐。如遇管道送飲用水時，則防腐采用衛生級的防腐材料。

（2）上鋼管（包括管件及鋼件）采用普通防腐（3）地下鋼管（包括管件及鋼件）采用加強防腐

（4）循環水管及其它穿越道路、鐵路、河流等部分的地下鋼管（包括管件及鋼件）采用重加強防腐。本工程循環水管、補給水管的外防腐采用重加強防腐。

3、防腐漆的漆色：按《火力發電廠保溫油漆設計規程》中的要求確定。埋入地下的鋼管 黑色 消防鋼管 紅色

地上的消防器材和設備 紅色

三、IPN8710系列防腐涂料施工工藝

1、帶銹防腐機理：IPN的兩組單體按比例混合時，立即發生反應，開始時混合物黏度很小，其滲透速度快，可直接滲透至鋼鐵表面，并把銹體從鋼鐵表面分離，進而包圍，隨著反應時間的增長，混合物逐漸固化形成IPN網結膜，附著在鋼鐵表面，拒絕了銹蝕的進行。

2、防腐件的預處理

消除防腐件表面的油污、塵土、焊渣、氧化皮及疏松的銹蝕物，防腐件表面保持干燥，無污跡。

3、涂料調制準備

涂料應預計好用量，按比例混合，充分攪拌后，在規定時間內用完。

4、噴涂

防腐件噴涂不宜少于三道，按防腐等級分為三種情況：

（1）普通防腐施工：先涂二層底漆（無色），然后在刷二道面漆。

（2）加強防腐施工：先涂一層底漆（無色），然后纏一層脫脂玻璃纖維布，同時刷一道面漆，最噴涂第二道面漆。

（3）重加強防腐施工：先涂一層底漆（無色），然后纏一層脫脂玻璃纖維布，同時刷一道面漆，然后纏一層脫脂玻璃纖維布，同時刷一道面漆，最后噴涂第三道面漆。以上各種防腐等級的施工均可采用機械噴涂或人工涂刷。

5、施工注意事項

（1）涂刷底漆時，要求均勻涂刷，不得漏刷、底漆表面干后即可涂刷面漆。

（2）纏繞玻璃布的要求：采用的玻璃布作防腐層加強基布時，宜選用規格為（10*10*12）中堿無蠟、無捻、平紋、兩邊封邊，帶芯軸的玻璃布卷。纏玻璃布時可與面漆涂刷同時進行。玻璃布全部網眼均為面漆灌滿。玻璃布之間搭接寬度不得小于20mm，答接頭長度不得小于100mm，纏兩層玻璃布時，各層玻璃布的搭接接頭應錯開，管兩端的防腐層，應做成階梯形接裝，階梯寬度不宜小于100mm

。玻璃布經緯密度可12*12根/1cm2或10*12根/1cm2，厚度應為0.120±0.01mm，含堿量不應超過12%，無蠟、無捻、平紋、兩邊封邊，受潮的玻璃布必須烘干后方可使用。各種管徑的玻璃布寬度可參照下表選用。

管徑（mm）

60-89 114-159 219 273 377 426-529 >>720 布寬（mm）

150 200-250 300 400 500 600-700(3)涂刷后的管道或鋼構件，一定要注意避免運輸、吊裝過程中損壞防腐層，若有損傷應及時補涂，否則不準安裝。

(4)當在管溝內進行接口防腐涂刷時，必須清除防腐部位的泥土、水跡；回填土時應注意避免損傷外防腐層。

(5)在通風條件不好的部位施工時，要采用人工通風設施。(6)不得在雨天、霧天進行露天施工。

四、IPN8710系列防腐涂料施工工藝

1、外觀檢查：防腐管應逐根檢查其表面平整呈光亮的漆膜。加強級和重加強級防腐層的玻璃布網眼應灌滿面漆，空鼓和褶皺處應減掉并補玻璃布和補涂面漆。

2、厚度檢查：每20根抽查一根用測厚儀進行檢測，在每根管兩端和中間共測3個截面，每個截面測上、下、左、右4點，最薄點的厚度應符合防腐等級的要求，即外壁>>0.3mm，內壁>>0.15mm。

3、針孔檢查：用直流電火花檢漏儀。2500V電壓檢測防腐涂層的完整性，以不打火花為合格，發現針孔應予補涂。對重加強防腐涂層用5000V電壓檢查。

4、粘結力檢查：

（1）普通防腐粘結力檢查：采用刀刃鋒利的尖刀在涂層上劃每邊長約40mm的V形切割線，以30o~45o角相交。切割時應用刀尖和檢查面垂直，并做到切割平穩無晃動，仔細檢查切口，以確保涂層被切透。用鋒利的刀尖從切割線相交點挑涂層，涂層在尖刀作用處被局部挑起，而其他部位涂層和管壁仍粘結良好，不得出現涂層被成片挑起和層間剝離的情況。（2）加強級和重加強級涂層粘結力檢查方法：在涂層上切一夾角為45o~60o 的切口，從切口尖端撕開玻璃布。撕開面積為50cm2，以撕開處不漏金屬為合格。

四、IPN8710系列防腐的補口及補傷

1、補口、補傷處的涂層結構及所用材料與管體涂層相同，補口工作應在對口焊接后，管表面溫度冷卻至50oC以下進行。

2、補口處和露鐵的補傷處，必須進行預處理。

3、補口時應對管端階梯形接茬處的涂層表面進行清理，去除油污、泥土等雜物，然后用砂紙將其打毛，施工方法按上述要求進行，補口涂層與管體涂層的搭接長度不應小于100mm。

4、補傷處涂層和管體涂層的搭接應做成接梯形接茬，其搭接長度不應小于100mm。若補傷處涂層未漏鐵，應先對其表面進行清理，并用砂紙打毛再補涂面漆，若補傷處已經漏鐵，先進行表面預處理后，再按涂層的施工順序及方法補涂底漆、面漆。當涂層破損面積較大時，應按補口方法處理。

六、IPN8710系列防腐涂料的其它技術要求

IPN防腐層的其他施工及質量檢查和驗收技術要求，請按有關規程、規范執行。

第三篇：陰極保護工藝在天然氣管道防腐中的應用

陰極保護工藝在天然氣管道防腐中的應用

（山東實華天然氣有限公司 山東青島）

摘 要：陰極保護技術根據保護電流的供給方式，可分為犧牲陽極法和強制電流法兩種保護方法。采用犧牲陽極法的主要優點有：無需外部電源、對外界干擾少、安裝維護費用低、無需征地或占用其它建構筑物、保護電流利用率高等。采用管道外防腐絕緣層與陰極保護的聯合使用是最經濟、最合理的防腐蝕措施。

關鍵詞：長距離；埋地管道；腐蝕原因；防腐絕緣層；陰極保護；聯合使用

目前石油、燃氣資源的輸送主要依靠長距離埋地管道來實現，這些管道埋設于地下，長期受到外部土壤和內部介質的強烈腐蝕而經常發生腐蝕泄漏事故，常常導致管道設備非計劃性檢修、更換和停產，造成了巨大的直接和間接的經濟損失。埋地管線的腐蝕原因主要有：土壤腐蝕、大氣腐蝕和生物腐蝕3種。

埋設方式和地形土壤等因素均會對輸送石油天然氣的資源的管道造成不同程度的腐蝕。防腐技術的應用將能直接降低因腐蝕造成的經濟損失。本文首先是介紹了陰極保護系統的設計及管道安裝的注意事項，并結合實際工程給出了一套合理的成品油管線陰極保護的施工方案，經計算驗證，發現應用效果較佳。

1陰極保護系統設計

1.1陰極保護方法

埋在土壤中的金屬管道由于各種原因管道表面將出現陽極區和陰極區，并在陽極區發生局部腐蝕。陰極保護是指將被保護金屬（如煤氣管道）進行陰極極化，使電位負移到金屬表面陽極的平衡電位，消除其化學不均勻性所引起的腐蝕電池，使金屬免遭環境介質（如土壤）的腐蝕，即用輔助陽極或犧牲陽極材料的腐蝕來代替被保護管道、設備的腐蝕，從而達到延長被保護管道的使用壽命，提高其安全性和經濟性的目的。

陰極保護技術根據保護電流的供給方式，可分為犧牲陽極法和強制電流法兩種保護方法。采用犧牲陽極法的主要優點有：無需外部電源、對外界干擾少、安裝維護費用低、無需征地或占用其它建構筑物、保護電流利用率高等，因此，特別適合于區域范圍較小的埋地鋼管的防腐蝕。強制電流法則有保護范圍大、適合范圍廣、激勵電勢及輸出電流高、綜合費用低等優點，故適合用于長輸管線的防腐。如應用于廠區范圍內時，則由于其會產生干擾電流而影響其它管線及建筑物，且還需要征地或占用建筑物，在實施時會帶來較大的困難。

1.2設計要點

1.2.1接地電池的設置

電絕緣可以將保護電流限定在一定的范圍內，避免相互間的干擾。為了防止絕緣設備遭受雷擊及靜電火花引起的破壞，在所有安裝絕緣設備處各安裝一副接地電池。接地電池安裝前必須進行檢查，在地下水豐富的地方，接地電池容易出現失效、短接的現象。

1.2.2雜散電流的預防措施

雜散電流能使地下管道產生強烈的電化學腐蝕。的行業標準規定，管道附近土壤中電位梯度大于0.5mV/m時認為有干擾的可能，當電位梯度大于2.5mV/m時應考慮采取防護措施。當管道在雜散電流處有1cm2的防腐層破損，且此處有1mA的雜散電流流出時，該處的腐蝕速度將達到12mm/a。在雜散電流干擾嚴重的地區，可以通過設置排流鋅陽極組來減少雜散電流對管道的腐蝕和干擾。

1.2.3穿跨越處的特殊保護

公路和鐵路穿越工程，由于承重，需要加設保護套管。理想的套管穿越，是主管道和套管之間兩端用軟性材料密封和中間安裝絕緣支架，管道應與套管保持較好的電絕緣。但在實際工程中，很難做到這一點，出現沒有陰極保護電流穿過套管壁流向套管內主管道表面，使得位于套管內的主管道處于自由腐蝕狀態，而套管則得到很好保護。因此，在套管內設計安裝帶狀鋅陽極保護，在管道上開鑿一個合適的焊點，采用鋁熱焊方式把它焊接到管道上，焊點之間用捆扎膠帶固定，每??焊點都要做好防腐處理。帶狀陽極、輸氣管道和套管及支撐間，嚴禁有任何的電接觸。

1.3陰極保護設計方案

A（城市）至B（城市）成品油管道工程管道全長為96.8km，管道規格和材質為φ323.9×6.4，L360。管道主要是環氧粉末外防腐層，在穿越段采用三層PE。管道沿線土壤電阻率變化大，最低25.1 Ω？m，最高392.8 Ω？m，一般地段在40～60Ω?m。沿線幾處高壓輸電線路接地與管道距離較近，經過雙參比電極法測試，雜散電流的電位梯度為2.8～5.4mV/m。雜散電流干擾嚴重，管道沿線必須采取鋅排流陽極并做犧牲陽極使用。

1.3.1理論計算

根據外加電流的陰極保護的設計規范，需要根據被保護管道的基本數據和選取的陰極保護參數計，算出保護長度、保護電流及所需的保護站數量，在此基礎上進行系統設計?；緮祿褐睆紻=323.9mm，壁厚δ=6.4mm，管線全長96.8km。陰極保護參數取值：管道自然電位-0.55V（飽和硫酸銅），管道最低點電位-0.85V（飽和硫酸銅），通電點電位-1.25V（飽和硫酸銅），鋼管電阻率ρT=0.166Ω?mm2/m計算結果：將設計參數代入公式計算，得單側保護長度L=65.93km。根據工程的實際情況，A（城市）至B（城市）全線共設置陰極保護站兩個，分別是首站A（城市）和末站B（城市）。管道在穿越段設置帶狀鋅陽極保護，沿線采用犧牲陽極既起到輔助保護，又可以排除管道上雜散電流和靜電。

1.3.2犧牲陽極布點的技術和施工要求

犧牲陽極在埋設時，與保護的管道的距離不宜小于0.3m，也不宜大于5m，埋深應與管道埋深相同，并要在冰凍線以下，埋設深度不宜小于1m，且直埋設在潮濕的土壤中，埋設形式可采用立式或臥式，在陽極與保護管道之間，嚴禁設置其它金屬構筑物。犧牲陽極可以通過測試樁與管道連接，目的是為了監測犧牲陽極自身的電化學參數，并且便于檢測和掌握陰極保護系統運行后管道被保護狀態。陽極的埋設時應提前按比例配制、調勻好填料，裝入φ300mm×1000mm的棉或麻布袋中，將經過用鐵砂紙打光及表面清潔處理的陽極及時插人填料中心位置并壓實，用細原土摻鹽分層澆水濕潤后回填土。所有的電纜與陽極、銅鼻子的連接采用錫焊，焊接前都要剝去防腐絕緣層，清潔、打光焊接處；在焊接處及電纜的外裸部位必須做好絕緣防腐處理；電纜加PVC保護套管松緩自然埋設，埋深與管道埋深相同。陽極連接管道的電纜顏色應與其它電纜顏色區分開，以便辯認檢測。陽極的埋設點必須做永久性標志，永久性標志可以包括周圍建筑物。

1.3.3陰極保護系統的運行效果

經過對A（城市）至B（城市）長輸管線陰極保護系統工程中的97個測試樁的管道保護電位進行測量，測量結果為-0.95～-1.20V（相對硫酸銅參比電極）。由以上數據可知，A（城市）至B（城市）長輸管道對地電位均低于-0.85V（相對硫酸銅參比電極），符合設計和規范的要求。

2陰極保護系統的日常管理

（1）每月測量一次全線管道保護電位，每季度測量一次陽極床接地電阻；（2）每天記錄一次陰保間恒電位儀的保護電位、輸出電壓及輸出電流，每月可交換A/B機工作，延長儀器工作壽命；（3）管道電流、電位測試樁注意保護，防止人為破壞，并且每年保養一次；（4）所有測量數據需填寫記錄表，存檔，以便查閱。結束語

本文發現，在陰極保護方法的應用過程中，雜散電流腐蝕一直是陰極保護技術的一個難點，本研究時通過在雜散電流強度超過標準規定的地點都增設陽極來解決這一難題。并結合A（城市）至B（城市）長輸管線工程實際案例，經電化學參數測量，驗證了陰極保護法的良好防腐效果。

參考文獻：

[1] 高鵬.淺談犧牲陽極陰極保護技術在埋地長輸管道中的應用[J].城市建設理論研究：電子版，2015（20）.

第四篇：高分子復合材料在各種航空航天工具中應用

高分子復合材料在各種航空航天工具中應用

多種高性能的高分子復合材料目前已經用于各種航空航天工具中。例如，碳纖維復合材料不久前還只在軍用飛機上用做主結構如機身和機翼。但是，近年來先進復合材料已開始用于大型民航客機上用做主結構，玻纖增強塑料也大量使用在一些較為次要的部位。

在美國，碳纖維復合材料主要用于航空航天工業；在歐洲，碳纖維復合材料在航空航天領域的使用量達到33%，僅次于其他工業用途。例如，無人駕駛飛機上，目前已經大量使用碳纖維復合材料。

新近推出的波音公司新型民航客機7E7和空中客車公司A380，都開始采用航空航天復合材料作飛機的主結構。這是因為復合材料能提供目前制鋁工業所能提供的鋁合金大致相同的性能，而且復合材料還能進一步降低成本。此外，復合材料還有耐久性好，所需保護少，零部件可以整合，耐腐蝕性強，通過利用智能纖維材料和嵌入式傳感器進行結構監測等優點。

7E7客機絕大多是用復合材料制造的，將需要約25噸增韌碳纖維增強環氧樹脂疊合材料和夾層材料。A380也使用通常的復合材料結構，例如機翼包皮的40％采用碳纖維增強塑料，減輕質量1.5t，減輕全裝配結構11.6t。尾翼的大部分包括尾翼的安定面是碳纖維復合材料，仿照老式空中客車客機。未增強的后機身由連接到復合材料機架上的復合材料與合金架的組合體上的碳纖維蒙皮構成。總計復合材料將占機架質量的大約16%，減輕同種規模的全金屬結構（空飛機的總質量將約為170t）。

第五篇：管道防腐技術在油氣儲運中的全程控制與應用分析

管道防腐技術在油氣儲運中的全程控制與應用分析

[摘要]油氣運輸主要依靠管道運輸系統，影響管道運輸安全的主要因素是管道腐蝕，其中防腐層失效、油氣成分、溫度等都與管道腐蝕相關，因此需要采取科學的防腐技術，確保管道系?y的安全性。本文對管道腐蝕問題進行了簡單分析，然后對防腐工程的質量控制、防腐技術在油氣儲運中的應用進行了論述，希望能引起相關人士的關注。

[關鍵詞]管道防腐技術；油氣儲運；全程控制；應用分析

中圖分類號：TE988.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）17-0051-01

導言

隨著我國經濟的不斷發展，各行業對能源的需求將不斷增加。油氣能源分布和需求區域存在很大不平衡性，這就需要建設更加完善的油氣儲運系統，確保油氣運輸的安全性和暢通性。管道運輸是油氣運輸的主要形式，而腐蝕是影響管道安全的主要問題，要解決該問題，需要對管道周邊環境進行認真勘測，編制合理的施工工藝，嚴格控制工程質量，確保防腐工程的有效性，保障油氣能源的安全運輸。

油氣儲運中管道問題現狀分析

目前儲運輸送管道主要的問題包括設備本身的問題和外部環境的問題，有關部門要對兩方面進行全方位的研究和整改。

2.1 內部問題

在儲運過程中，最直接的使用媒介就是基礎管道，其產生銹蝕的基本原因就在于管道表面原有的防腐蝕涂層失效，沒有繼續產生基本的保護作用。因為管道使用一段時間后，由于各種因素影響了管道原有的性能，基本的防腐涂層和實體管道產生了分離，涂層沒有從根本上保證管道免受空氣、水等基本物質的侵蝕，形成管道腐蝕的情況。另外，還有基本油氣的問題。我國儲運過程中的油氣不盡相同，由于不同油氣的基本組成不同，導致其基本的性質有所差異，對管道產生的侵蝕作用也具有不可控性。在實際運輸過程中，大氣中的二氧化碳經過化學反應會生成具有一定酸性的物質。不僅助推了管道的侵蝕，還由于碳酸的電化學特質，形成的離子會對基本的金屬物質產生不同程度的破壞，造成管道內壁的銹蝕。除了二氧化碳以外的很多氣體還有不同程度的化學分解和合成，這就造成了油氣對儲運管道的必然侵蝕，如果沒有有效可行的辦法，腐蝕的程度只會越來越惡化。

2.2 外部問題

隨著我國油氣輸送行業的壯大，輸送管道的鋪設面積也越來越大，并且周邊的基礎設施和環境具有一定的地域差異，對管道也會產生不同程度的影響。另外，油氣儲運工程是一項十分繁雜綜合的項目，對于工程質量的監督力度如果沒有嚴格提升的話，中間可能出現的問題會更多。整體工程施工前，是否對實際的管道鋪設地質進行排查，是否對整體施工設計進行監管，是否對基本的施工材料進行驗收，這些問題都亟待解決。在施工過程中，各要素的監管疏松也不利于儲運管道的維護和管理。此外，油氣的儲運設備深埋在底下的部分會受到土壤的侵蝕，土壤中的基本微生物以及水分也會對管道造成一定的影響；而曝露在外面的部分會受到基本溫度的影響。無論是內部還是外部的影響，都會對儲運管道造成腐蝕，因此需要給予必要的重視。

強化油氣儲運中管道防腐技術的策略

關于油氣運輸管道腐蝕防控技術的強化工作中，應該提高相關部門負責人或管理人員對油氣運輸管道腐蝕情況的認知，增強油氣運輸管道防腐工作的重視程度，從而制定相關的策略與方法，降低油氣儲運管道腐蝕問題對油氣運輸業帶來的損害。

3.1 從材料的源頭，對油氣運輸管道的質量進行有效的控制

油氣運輸管道的質量不僅關系到整個油氣運輸事業的發展，也關系到廣大人民群眾的實際生活。因此，在油氣運輸管道工程項目正式開工以前，要本著嚴格認真的態度，對到廠的全部材料，尤其是防腐材料的質量確認工作，要確保防腐材料能夠達到工程項目設計當中的標準水平，沒有達到要求的材料則給予返廠處理，面對激烈的市場競爭以及油氣儲運管道腐蝕對管道運輸事業產生的影響，務必要確保防腐材料的質量達標，為今后的施工打好基礎。此外，在實際的施工過程中，要勤于檢查，加強管道工程施工的監管力度。在安裝與施工的過程中，必須要按照油氣輸送管道的工序流程來進行，以免對管道內壁或者外壁造成損傷。為了確保油氣運輸管道防腐層的質量與完整度，可以對檢查中存在的漏洞以及安全隱患進行準確的標記，最后將這些隱患與漏洞進行整理，并將其報予上級有關部門，請求上級部門派遣相關技術人員盡快對安全隱患進行排除，對于存在腐化漏洞的位置要盡快展開搶修，以免造成油氣資源的浪費。對于油氣運輸管道補口處的防腐層處理，可以使用剝離測驗法對其進行檢查，確保油氣輸送管道的整體在基礎組合焊接前能夠始終保持完整與安全。在對防腐層存在問題的部分進行修補時，要使用細致化的操作工藝，在修補施工完成后，要對修補結果進行驗收，并檢查周圍是否還存在其他的問題，以便一次性處理完畢。此外，要特別注意油氣運輸管道工程項目施工結束后的回填工作，管道回填工作是最容易導致管道防腐層發生脫落的環節，如果在回填的過程中，施工人員未按照相關工作流程進行回填，極有可能導致管道防腐涂層破損，使油氣運輸管道失去防腐涂層的保護而出現損壞。為了有效的做好管道回填工作，避免此類事件的發生，在回填以前，應該對現場的環境進行適當的整修，確?？拥赖钠秸Ｈ缓?，將管道鋪放的步驟進行分解，并加強對各個步驟的監督與管理，從而確保管道鋪放的全部過程在監督和管理下完成，使管道回填的質量得到了有效的保障。

3.2 強化油氣儲運管道整體涂層防腐技術

隨著科技不斷發展，許多傳統工藝為了適應科技時代的需求進行了技術革命，油氣運輸管道的防腐技術作為保證油氣運輸管道正常運行的關鍵性技術，在現代科技的推動下，逐漸走上了技術強化與更新的道路。以我國目前科技水平來看，熔接環氧技術與聚乙烯防腐技術是應用較廣的兩大現代化防腐技術。例如：西氣東輸工程，便是使用了聚乙烯防腐技術對管道進行了相應的防腐處理，并在實際的使用過程中，取得了較為理想的效果。除此之外，化學涂層技術在現階段雖然沒有成為管道防腐涂層技術的主流，但隨著時代發展，也逐漸步入了更多人的視野。通過對化學中電化學腐蝕原理的運用，通過犧牲電極中的陽極來保證陰極的金屬管道不受腐蝕。

結語

隨著我國經濟的不斷發展，各行業對能源的需求將不斷增加。油氣能源分布和需求區域存在很大不平衡性，這就需要建設更加完善的油氣儲運系統，確保油氣運輸的安全性和暢通性。管道運輸是油氣運輸的主要形式，而腐蝕是影響管道安全的主要問題，要解決該問題，需要對管道周邊環境進行認真勘測，編制合理的施工工藝，嚴格控制工程質量，確保防腐工程的有效性，保障油氣能源的安全運輸。

參考文獻

[1] 王琴，李爽，位陳冬，李志平.油氣運輸管道中腐蝕問題及防護措施分析[J].中國石油和化工標準與質量，2016，36（13）：92-93.[2] 高娟.油氣儲運管道防腐技術現狀與研究進展探討[J].石油和化工設備，2016，19（03）：58-60.[3] 李青.油氣儲運中的管道防腐問題探討[J].石化技術，2015，22（02）：5.[4] 周良棟，孫建波.油氣儲運中的管道防腐問題分析[J].中國石油和化工標準與質量，2013，33（16）：110.