城市燃气管道防腐施工
第一节城市燃气管道防腐
一般规定:
1.管道防腐层的预制、施工过程中所涉及到的有关工业卫生和环境保护,应符合国家现行标准《工业企业设计卫生标准》TJ36、《涂装作业安全规程涂装前处理工艺安全》
GB7692和《涂作业安全规程涂装前处理工艺通风净化》GB7693的规定。
2.管道防腐宜统一在防腐车间(场、站)进行。
3.管道及管件防腐前应逐根进行外观检查和测量。
(一)钢管弯曲度应小于0.2%钢管长度,椭圆度应小于或等于0.2%钢管外径。
(二)应无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、皱皮等缺陷。
(三)管道表面局部凹凸应小于2mm。
(四)管道表面应无疤痕和严重锈蚀等缺陷。
4.防腐前应对防腐原材料进行检查,有下列情况之一者,不得使用:
(一)无出厂质量证明书或检验证明。
(二)出厂质量证明书的数据不全会对数据有怀疑,且未经复验或复验后不合格。
(三)无说明书、生产日期和储存有效期。
5.做好防腐层的管道在堆放、运输、安装时,必须采取有效措施,以保证防腐层不受损伤。
6.经检查合格的防腐管道,应在防腐层上标明管道的规格、防腐等级、执行标准、生产日期和厂名等。
7.防腐管应按防腐类型、等级和管道规格分类堆放,需固化的防腐涂层待防腐涂层固化后堆放。
8.防腐层未实干的管道,不得回填。
二.管道的表面处理
1.钢管表面如有许多的油脂和积垢,应按照国家现行标准《涂装前钢材表面处理规范》SY/T0407进行清洗处理。
2.管道宜采用喷(抛)除锈。喷(抛)除锈的方法和磨料要求应符合国家现行标准SY/T0407第5章的规定,采用工具除锈时,不应造
成钢材表面损伤,不得将钢材表面磨得过光。喷(抛)和工具除锈质量等级质量要求应符合下表的规定。
喷(抛)除锈质量等级及质量要求
方法
质量等级
质量要求
喷(抛)
Sa2
彻底的喷射或抛射除锈
钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除,其残留物应是牢固附着的
Sa2.5
非常彻底的喷射或抛射除锈
钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑
Sa3
使钢材表观洁净的喷射或抛射除锈
钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,该表面应显示均匀的金属光泽
工具
St3
非常彻底的手工和动力工具除锈钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢固的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,底材线路部分的表面具有金属光泽
防腐技术
除锈方式
喷(抛)
手工动力(补口、补伤)
石油沥青防腐
Sa2
St3
环氧煤沥青防腐
Sa2
St3
聚乙烯胶粘带防腐
Sa2
St3
煤焦油瓷漆防腐
Sa2
St3
熔结环氧粉末防腐
Sa2.5
不得使用
三层结构聚乙烯防腐
Sa2.5
St3
辐射交联聚乙烯热收缩套
Sa2.5
St3
4.钢管除锈后,其表面的浮尘必须清除干净,焊缝应处理至无焊瘤、无棱角、无毛刺。
5.除锈后的钢管应尽快进行防腐,如防腐前钢管出现二次锈蚀,必须重新除锈。
三.石油沥青防腐
1.石油沥青防腐所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行标准《埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准》SY/T0420的要求。
2.防腐层的等级与结构应符合下表要求。管道焊缝部位的防腐层厚度不宜小于其规定值得65%。
石油沥青防腐层结构
防腐等级
普通级
加强级
特加强级
防腐层总厚度(mm)
≥4
≥5.5
≥7
防腐层结构
三油三布
四油四布
五油五布
防腐层排序及厚度(mm)
1
底漆一层
底漆一层
底漆一层
2
石油沥青厚≥1.5
石油沥青厚≥1.5
石油沥青厚≥1.5
3
玻璃布一层
玻璃布一层
玻璃布一层
4
石油沥青厚
1.0-1.5
石油沥青厚
1.0-1.5
石油沥青厚
1.0-1.5
5
玻璃布一层
玻璃布一层
玻璃布一层
6
石油沥青厚
1.0-1.5
石油沥青厚
1.0-1.5
石油沥青厚
1.0-1.5
7
外包保护层
玻璃布一层
玻璃布一层
8
-----
石油沥青厚
1.0-1.5
石油沥青厚
1.0-1.5
9
-----
外包保护层
玻璃布一层
10
-----
-----
石油沥青厚
1.0-1.5
11
-----
-----
外包保护层
3.用作石油沥青防腐外保护层的聚氯乙烯工业膜不得有局部断裂、挤皱和破洞,边缘应整齐,宽幅宜与玻璃布相同。
4.防腐管道的堆放层数以防腐层不被压薄为准,防腐管底层和防腐管之间应垫上软物质。
5.装卸时应使用尼龙宽带或专用吊具,严禁使用摔、撬、滚滑的操作。
6.当环境温度低于-5℃时,应按《石油沥青脆点测定法》GB/T4510的规定测定石油沥青的脆化温度。当环境温度接近脆化温度时,不得进行防腐管的吊装、搬运作业。
7.石油沥青防腐施工及检验应符合附录A的规定
8.石油沥青可采用5#(10#)及4# (30#甲)建筑石油沥青,其质量指标应符合国家现行标准GB494《建筑石油沥青》的有关规定。石油沥青不应夹有泥土、杂草、碎石及其他杂物
9.沥青底漆沥青底漆配合比为:沥青:汽油= 1:2.5-3.5 沥青底漆相对密度(25℃)为0.8-0.77。
10.中碱玻璃布性能及规格应符合下表的要求:
中碱玻璃布性能及规格
项目
性能规格
含碱量(%)不大于12
原纱号数³股数经纱22³8(45.4/8)
(公制支数³股数)纬纱22³2(45.4/2)
单纤维公称
直径/mm
经纱
7.5
纬纱
7.5厚度/mm
0.100±0.010 密度/(根/cm)
经纱
8±1 (9±1)
纬纱
8±1
(12±1)
布边
两边均为独边
长度/m
200-250(带轴心Φ40³3mm)
组织
网状平纹布
11. 外保护层可用牛皮纸或聚乙烯工业膜。聚乙烯工业膜不得有局部断裂、起皱和破洞,边缘应整齐,幅宽宜与玻璃布相同,其性能指
标应符合下表的规定:
聚乙烯工业膜性能
项目
性能指标
实验方法
抗拉强度(纵、横)
断裂伸长率(纵、横)
耐寒性
耐热性
厚度
长度
≥14.7MPa
≥200%
-
30℃
70℃
0.2±0.03mm
200-250m
(带芯轴,Φ40³3)
GB1040-70
GB1040-70
SYJ8-84 附录8
SYJ8-84 附录7
千分尺
四.环氧煤沥青防腐
1.环氧煤沥青防腐所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行标准《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》SY/T0447的要求。
2.涂料所使用的底漆、面漆、固化剂和稀释剂应由同一厂家提供。
3.防腐层的等级与结构应符合下表要求,根据需要,防腐层可适当增加面漆层数或面漆层间可加玻璃布增强。防腐层等级与结构
防腐等级
结构
干膜厚度(mm)
普通级
底漆-面漆-面漆-面漆≥0.30
加强级
底漆
-
面漆
-
面漆、玻璃布、面漆
-
面漆
≥0.40
特加强级
底漆
-
面漆
-
面漆、玻璃布、面漆
-
面漆、玻璃布、面漆
-
面漆
≥0.60
4.
成品防腐管道堆放时应用宽度不小于
150mm
的垫木和软垫将防腐层与地面隔开,防腐管之间用软垫隔离,垫距不大于
4m
。防腐管堆
放层数应符合下表要求:
防腐管堆放层数
管道公称直径(
DN
)
最大堆放层数
<
200
10
200-300
7
300-400
6
400-500
5
500-600
4
600-800
3
>
800
2
5.
防腐管不宜受阳光暴晒。露天堆放时间不宜超过
3
个月。
6.
环氧煤沥青防腐施工及检验应符合附录
B
的规定。
环氧煤沥青涂料验收的质量标准
项目
指标
检验方法
底漆
面漆
漆膜外观
红棕色、半光
黑色、有光
GB1729-79
粘度(涂
-4
粘度计,
25±1℃)
/s
常温型
80-150
80-150
GB1723-79
低温型
30-80
80-150
干燥时间
(25±1℃)
/h
表干
≤1
≤6
GB1728-79
实干
≤6
≤24
附着力(级)
1
1
GB1720-79
耐冲击强度
/J
≥4.9
≥3.9
GB1732-79
柔韧性(曲率半径)
/mm
≤1.5
≤1.5
GB1731-79
五
.
聚乙烯胶粘带防腐
1.
聚乙烯胶粘带防腐所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行标准《埋地钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》
SY/T0414
的规
定。
2.
防腐层等级与结构应符合下表要求:
防腐层等级与结构
防腐层等级
总厚度
(mm)
防腐层结构
普通级
≥0.7
一层底漆→一层内带→一层外带
加强级
≥1.4
一层底漆→一层内带(搭接为胶带宽度的
50-55%
)→一层外带
(搭接为胶带宽度的
50-55%
)
(一)对于普通级防腐层,当胶粘带宽小于或等于
75mm
时,搭接宽度可大于或等于
10mm
;当胶粘带宽大于
75mm
,小于
230mm
时,搭接
宽度可大于或等于
15mm
;当胶粘带宽大于或等于
230mm
时,搭接宽度可大于或等于
20mm
。
(二)胶粘带宽度的允许偏差为胶粘带宽度的±5%。
(三)焊缝处的防腐层厚度应不小于设计厚度的
85%
。
3.
底漆和聚乙烯胶粘带应存放在阴凉干燥处,防止日光直接照射,并隔绝火源,远离热源。储存温度宜为
-20-
35℃。
4.
防腐管堆放时,应在防腐层间及底部垫上软物。
5.
已做好防腐的管道。露天存放时间不宜超过
3
个月。
6.
聚乙烯胶粘带防腐施工及检验应符合附录
C
的规定。
聚乙烯胶粘带性能
项目名称
防腐胶粘带
(内带)
保护胶粘带
(外带)
测试方法
颜色
黑
黑色白色
目测
厚度
/mm
基膜
0.15-0.40
0.25-0.50
GB6672
胶层
0.10-0.70
0.10-0.20
胶带
0.25-1.10
0.35-0.70
基膜拉伸强度
/MPa
≥18
≥18
GB1040
基膜断裂伸长率(
%
)
≥400
≥400
GB1040
剥离强度
/
(
N/cm
)
对有底漆的不锈钢
对背材
≥15
5-10
——
5-10
GB2792
体积电阻率
/
Ω
²m
>1³10
12
>1³10
12
GB1410
电气强度
/
(
MV/m
)
>
30
>
30
GB1408
耐热老化试验(
%
)
<
25
<
25
吸水率(
%
)
<
0.035
<
0.035
水蒸气渗透率
24h/
(
mg/cm
2
)
<
0.45
<
0.45
GB1037
六
.
煤焦油瓷漆防腐
1.
煤焦油瓷漆所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行标准《埋地钢质管道煤焦油瓷漆外防腐层技术标准》
SY/T0379
的规定。
2.
缠带的宽度可根据不同管径参照下表:
带宽和管径对照表
管径(
mm
)
<
159
159-457
457-720
>
720
带宽(
mm
)
<
150
150-300
300-400
>
400
3.
材料储存应符合下列规定:
(一)底漆应在原装容器内储存,放置在阴凉干燥处,避免受热,远路火源。
(二)瓷漆应放置在阴凉处储存。露天放置时,应用毡布遮盖。
(三)缠带应放置在阴凉干燥、温度低于
38℃处储存,避免受潮。
4.
防腐等级及结构应符合下表要求:
煤焦油瓷漆防腐层结构
防腐等级
普通级
加强级
特加强级
防腐层总厚度
(mm)
≥2.4
≥3.2
≥4.0
防腐层排序
及厚度
(mm)
1
底漆一层
底漆一层
底漆一层
2
瓷漆一层
2.4±0.8
瓷漆一层
2.4±0.8
瓷漆一层
2.4±0.8
3
外缠带一层
内缠带一层
内缠带一层
4
——
瓷漆一层≥0.8
瓷漆一层≥0.8
5
——
外缠带一层
内缠带一层
6
——
——
瓷漆一层≥0.8
7
——
——
外缠带一层
(一)当作为螺旋焊接管的外防腐层时,第一层瓷漆的厚度应不小于
2.4mm
,防腐层的总厚度均应相应增加
0.8mm
;焊缝处防腐层厚度
应不小于总厚度的
65%
。
(二)防晒漆或其他附加保护材料,由设计部门根据实际需要设计。
5.
防腐管堆放时必须设垫木、土台管托,管托应高于地面
150mm
。
6.
无防晒漆的防腐管在运输、露天存放时应加盖毡布;有防晒漆的防腐管在露天存放
3
个月以上,也需要加盖毡布。
7.
煤焦油瓷漆防腐施工及检验应符合附录
D
的规定。
底漆技术标准
序号
项目
指标
测试方法
合成底漆
煤焦油瓷漆
1
流出时间(
4
号杯,23℃)
/s
35-60
——
GB6753.4
2
闪点(闭口)/℃
≥23
≥32
GB6753.5
3
挥发物(
105-
110℃)(
%
)
≤75
——
GB6751
4
干提取物的灰分(质量)
(%)
≤0.5
——
SY/T 0526
5
干燥时间
(25℃)
表干
/min
≤10
≤30
GB1728
实干
/h
≤1
≤4
煤焦油瓷漆使用温度
型号
A
B
C
可搬运最低环境温度
-13
-8
-3
输送介质最高温度
35
60
80
煤焦油瓷漆技术指标
序号
项目
指标
测试方法
A
B
C
1
软化点(环球法)/℃
≥100
≥105
≥120
GB4507
2
针入度(25℃,
100g
;
5s
)
/10
-1
mm
10-20
5-12
1-9
SY/T 1526.3
3
加热变化
软化点变化/℃
针入度变化(
%
)
----
≤10
≤40
----
≤10
≤40
----
≤10
≤40
SY/T 0526.9
4
压痕
/mm
≤10
≤15
——
SY/T 0526.5
5
灰分(质量)(
%
)
25-35
25-35
25-35
SY/T 0526.11
6
吸水率
/
(
g/m
2
)
≤1.5
≤1.5
1.5≤
SY/T 0526.10
煤焦油瓷漆和底漆组合技术指标
序
号
项目
指标
测试方法
A
B
C
1
流
淌
(70℃,45°,
20h
)
/mm
≤5
≤3
——
SY/T 0526.6
(80℃,90°,
24h
)
/mm
——
——
≤1.5
SY/T 0526.7
2
冷弯(4.5℃)
/mm
15
10
——
SY/T 0526.4
3
粘结相容性(45℃,
5d
)
通过
通过
通过
SY/T 0526.8
4
低温脆裂和剥离
-
30℃
-
25℃
-
20℃
无
——
——
——
无
——
——
——
无
ST/T 0526.12
5
冲击最大剥离面积
/mm
2
SY/T 0526.13
0℃
25℃
15000
——
——
10000
6
阴极剥离
/mm
2
≤5
≤5
≤5
SY/T 0526.14
七
.
熔结环氧粉末防腐
1.
熔结环氧粉末防腐所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行标准《钢质管道熔结环氧粉末涂层技术标准》
SY/T0315
的规定。
2.
环氧粉末涂层的厚度应符合设计规定,设计无规定时,可根据涂层使用条件参照下表的规定选用。
环氧粉末外涂层厚度
防腐级别
最小厚度(
μ
m
)
参考厚度(
μ
m
)
普通级
300
300-400
加强级
400
400-500
3.
涂敷过的每根成品管都应套上隔离垫圈,垫圈的尺寸和位置应确保堆放时涂层不受损坏。
4.
成品防腐管道的堆放应设垫木、土台等管托,高于地面
150mm
,管托间距
4m
,防腐管堆放层数应符合下表要求:
防腐管堆放层数
管道公称直径(
DN
)
最大堆放层数
<
200
10
200-300
7
300-400
6
400-500
5
500-600
4
>
600
3
5.
成品管堆放地点应通风良好,避免日光暴晒、雨淋。
6.
装运时应防止吊距过长,使钢管产生较大的弯曲而损伤外涂层。
7.
熔结环氧粉末防腐施工及检验应符合附录
E
的规定。
八
.
聚乙烯防腐
1.
聚乙烯防腐所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行的标准《钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》
SY/T0413
的规定。
2.
聚乙烯结构应符合下列规定:
(一)二层结构的底层为胶粘剂,外层为聚乙烯;三层结构的底层为环氧粉末涂料,中间层为胶粘剂,外层为聚乙烯。
(二)防腐层的厚度应符合下表的规定,焊缝部位的防腐层厚度不宜小于规定值的
70%
。
防腐层厚度
钢管公称直径
环氧粉末涂层
(
μ
m
)
胶粘剂层
(
μ
m
)
防腐层最小总厚度(
mm
)
普通级
加强级
DN≤100
≥80
170-250
1.8
2.5
100
<DN≤250
2.0
2.7
250
<DN≤500
2.2
2.9
500
<DN≤800
2.5
3.2
DN≥800
3.0
3.7
3.
防腐管的吊装与捆绑,应用尼龙吊带或其他不损坏防腐层的吊具。
4.
堆放及运输时防腐管底部应采用支垫,支垫间距为
4-8m
,支垫最小宽度为
100mm
,防腐管离地面应大于
100mm
,支垫与防腐管及防腐
管之间应垫上软性隔离物。防腐管的堆放应符合下表要求:
防腐管的堆放
公称直径(
DN
)
堆放层数
DN
<
200
≤10
200≤DN<
300
≤8
300≤DN<
400
≤6
400≤DN<
600
≤5
600≤DN<
800
≤4
DN≥800
≤3
5.
防腐管露天存放时间不宜超过
1
年。
6.
聚乙烯防腐施工及检验应符合附录
F
的规定。
九
.
辐射交联聚乙烯热收缩套(带
/
片)
1.
热收缩套材料应符合下列要求:
(一)热收缩套应按管径选用配套的规格。产品基材的边缘应平直,表面应平整、清洁、无气泡、疵点、裂口及分解变色。
(二)周向收缩率应不小于
15%
,基材在
200±2℃下经
5
分钟自由收缩后,其厚度及性能应符合下表要求:
热收缩套的厚度
适用管径
基材
胶层
≤400
≥1.2
≥0.8
>
400
1.5
热收缩套的性能指标
项目
性能指标
实验方法
拉伸强度(
MPa
)
≥17
GB/T 1040
断裂伸长率(
%
)
≥400
GB/T 1040
维卡软化点(℃)
≥90
GB/T 1633
脆化温度(℃)
≤
-65
GB/T 5470
电气强度(
MV/m
)
≥25
GB/T 1408
体积电阻率(
Ω
²m)
>1³10
13
GB/T 1410
耐环境应力开裂(
F50
)(
h
)
≥1000
GB/T 1842
耐化学介质腐蚀
(浸泡
7d
)
(
%
)
10% HCL
≥85
SY/T4013
附录
C
10% NaOH
≥85
10% NaCL
≥85
耐热老化
(150℃,
168h
)
拉伸强度(
MPa
)
≥14
GB/T 1040
断裂伸长率(
%
)
≥300
剥离强度
(
N/cm
)
热收缩套
/
聚乙烯层
≥35
GB/T 2792
热收缩套
/
钢
≥35
2.
热收缩套防腐补口施工及检验应符合附录
F.2
节的规定。
十
.
阴极保护(牺牲阳极法)
1.
牺牲阳极应储存在室内仓库里,严禁沾染油污、油漆和接触酸、碱、盐等化工产品。
2.
埋入地下的牺牲阳极必须具有厂方提供的质量保证书,该保证书应归入技术档案。
3.
牺牲阳极的化学成分、碘化学性能应符合国家现行标准《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》
SY/T 0019
第
4
章的要求。
4.
对采用的牺牲阳极,应对外观、重量、钢芯阳极的接触电阻、化学成分机电化学性能进行检查。抽查率
3%
,且不少于
3
支。若不合
格加倍抽查;其中仍有
1
支不合格,则判定该批不合格。当化学成分不合格,而接触电阻核电化学性能合格时可以使用。检测方法按
SY/T0019
第
4.4.2
条的规定。
5.
牺牲阳极规格的选用及牺牲阳极布置按设计要求执行。
6.
埋地牺牲阳极必须使用填包料,其配方应符合下表要求。
牺牲阳极填包料配方
阳极
类型
填包料配方
[%
(
mm
)
]
适用
条件
石膏粉
CaSO4²2H2O
工业硫酸钠
工业硫酸镁
膨润土
镁阳极
50
——
——
50
≤20
Ω
²m
25
——
25
50
≤20
Ω
²m
75
5
——
20
>
20
Ω
²m
15
15
20
50
>
20
Ω
²m
15
——
35
50
>
20
Ω
²m
锌阳极
50
5
——
45
——
75
5
——
20
——
第二节
城市燃气管道防腐施工方法
金属管线在空气或土壤中都会遭受腐蚀。
架空管线用定期刷涂油漆的方式即可有效的防止腐蚀。
城市燃气输配管线一般均采用地下
埋设方式。地下管线的防腐比地上管线要复杂的多,因此,本节只讨论埋地管线的防腐问题。
目前燃气输配管线使用最多的是钢管(无缝管、螺旋缝管、直缝管)和铸铁管。由于铸铁管的耐腐蚀性比碳钢高出许多(约高
3
—
5
级),而且城市燃气工程大规模使用铸铁管时,生产厂在主管成型时采用液态沥青浸泡,给铸管内壁均牢固地涂上沥青层,使铸铁管出
场时就进行了防腐处理,具备了较强的防腐能力;施工中一般不再进行其它防腐处理,故本节主要以普通钢管为对象进行讨论。
根据试验,采用有效的防腐措施,管道安全使用年限可达
30
年,而无防腐措施或施工不当的钢制管道,有些
2--3
年就腐蚀穿孔漏
气。因此埋地钢管的防腐蚀城市燃气管网建设施工中的一个重要部分。
一
.
埋地钢管的腐蚀因素
腐蚀是金属在它所处的环境中受化学和电化学作用而发生的损坏。被腐蚀钢管氧化变得疏松、脱落以致产生孔洞,不能再承受压力
和输送燃气。
城市燃气是经过净化的,有严格的质量标准。因此,对管内壁的化学性腐蚀不大,在防腐中不做重点考虑。对口径较大的管内壁,
可在除锈后涂刷二道环氧铁后即可。小口径管可以不做。
埋地钢管的腐蚀主要是外壁的电化学腐蚀。它的腐蚀过程有如一个个干电池的工作过程:锌壳(这里即钢管)付出电子产生电流,同时
变软变烂(被腐蚀)。
钢管本身的质量(均匀性、粗糙度、内应力等)、土壤情况(含水量、含盐量、透气性、微生物含量等)及杂散电流(有轨电车、
直流焊机)等,都直接决定腐蚀的快慢程度。土壤电阻率是反映土壤腐蚀性的主要指标。土壤电阻率越小
,
越容易形成腐蚀电池
,
管子就
越容易被腐蚀
,
反之亦然。土壤电阻通过仪器用二极法、四极法测定。用二极法测定的土壤电阻大于
50
Ω
²m
时,为中、低腐蚀性土壤;
小于
50
Ω
²m
时,为高腐蚀性土壤。含水量在
11%∽13%的土壤腐蚀性大;城市污水浸润的土壤腐蚀性大;土质变化大的土壤腐蚀性大。
由于埋地钢管的腐蚀主要是电化学腐蚀,所以对钢管的防腐主要采用绝缘层防腐法和电保护防腐法。
二
.
钢质输气管道的绝缘层防腐
绝缘层防腐法是凭借涂敷在钢管上的绝缘层,隔离开土壤与钢管,阻断电化学腐蚀电流通过,从而防止了腐蚀的发生。绝缘层防腐
施工包括了除锈、涂底层漆和缠绕绝缘材料等工序。
1.
除锈
为了保证绝缘材料与管外壁粘附良好,充分发挥其防腐效果,应对钢管进行认真的除锈(氧化铁)。除锈分人工除锈、机械除锈和
化学除锈。前两种是国内目前普遍采用的。
人工除锈采用钢丝刷、铲刀、砂纸等手工工具以人力完成。方法简单,劳动强度高。机械除锈主要是利用钢刷除锈机(分内、外壁
两种)、喷砂机等机械设备来完成。
化学除锈可用
10%
左右的磷酸水溶液酸洗后再进行钝化、干燥处理。
除锈后的钢管,应尽快涂敷底漆,以免产生新的锈迹。
2.
涂敷绝缘层
对埋地钢管防腐绝缘层的技术要求是:绝缘性能好,与钢管粘结性好,防水性和化学稳定性好,抗生物侵蚀,有足够的机械强度和
韧性,材料及施工费用低、施工方便等。现将几种常用涂敷层分别介绍如下;
(一)
石油沥青
它是使用最早的传统防腐材料。造价低廉,货源充足,工艺成熟。缺点是吸水率高、易老化,施工中对环境污染大,劳动条件差,
不耐微生物侵蚀及植物根须穿透。钢管防腐沥青质量指标见表
1-2-8
。为改善沥青的耐寒性能,可在配置时加入
5%
左右的橡胶粉。
防腐沥青质量指标
沥青标号
软化点
闪点
针入度(25℃)
伸长度(25℃)
冻裂点
4#
(
30#
甲)或
5#
(
10#
)建筑
沥青
≥75℃
>230℃
15
—
30
(
1/10mm
)
>
2cm
<
-
6℃
石油沥青涂层等级结构
等级
结构
每层沥青厚度
(
mm
)
总厚度(
mm
)
普通防腐
沥青底漆
-
沥青
-
玻璃布
-
沥青
-
玻璃布
-
沥青
-
外保护层
≈1.5
≥4.0
加强防腐
沥青底漆
-
沥青
-
玻璃布
-
沥青
-
玻璃布
-
沥青
-
玻璃布
-
沥青
-
外
保护层
≈1.5
≥5.5
特加强防腐
沥青底漆-沥青-玻璃布-沥青-玻璃布-沥青-玻璃布-沥青-玻璃布-沥青-外保护层≈1.5≥7.0
(1) 石油沥青涂层施工中的注意事项:
Ⅰ.认真检查管道表面除锈质量,并应在完全干燥的情况下实施涂敷。
Ⅱ.底漆配制:使用的沥青要与防腐层沥青相同。
Ⅲ.与汽油的体积配比为:沥青:汽油=1:2.5-3.5
Ⅳ.汽油最好使用无铅汽油。
Ⅴ.底漆宜在现场配制、现场使用。使用前应充分搅拌,并用25目滤网过滤。对变稠的底漆,应稀释后再用。
(2)沥青熬制及涂敷:沥青熬制温度180—220℃,熬制过程要经常搅拌,脱水后使用。沥青层应在底漆干燥后再行涂敷。
涂敷温度150—180℃,涂刷方向与管轴线呈60℃,涂刷均匀。离管口25—30mm内暂不涂刷,待施压完成后再行补口。
(3)玻纤布性能及缠绕:玻纤布厚0.1mm,经纬密度8³8根/cm2,含碱小于12%,表面光滑。布带宽度:当管径φ800以下时用25cm;
以上时用50cm。两边应为封边。缠绕应在沥青层半凝状态时进行,与管轴线保持60°的螺旋状缠绕。每圈搭边5cm左右,不能有间隙。包扎第二层时,缠绕方向应与上一层相反。
(4)聚氯乙烯专用塑料布,要求在-40℃--70℃条件下不脆裂、不降低温度。外层包扎时,搭边2—3cm,并与上一层玻纤布反向缠绕。
(二)环氧煤沥青
这是国内近10年来推广较快的一种新型防腐涂料。它的涂层致密,吸水性小(<5%),耐化学介质,耐微生物侵蚀,耐植物根部
穿透,使用寿命长,防腐效果好,施工及补口方便。缺点是价格高,比石油沥青高出
50%左右。
环氧煤沥青(底漆、面漆)技术条件
漆膜外观
粘度
细度(mm)
附着力(级)
柔韧度(mm)
冲击强度(MPa)
固体含量(重量%)
贮存年限(年)
底漆
红棕有光
80--150
≤80
115.0852
面漆
黑色有光
注:环氧煤沥青防腐所需底漆、面漆、稀释剂、固化剂等须由生产厂家配套供应。
环氧煤沥青涂层等级结构
等级
结构
总厚度
(mm)
普通
底漆-面漆-玻璃布-两层面漆≥0.4
加强
底漆-面漆-玻璃布-面漆-玻璃布-两层面漆≥0.6
特加强
底漆-面漆-玻璃布-面漆-玻璃布-面漆-玻璃布-两层面漆≥0.8
环氧煤沥青的施工中,除自身特点外,其注意事项与石油沥青施工注意事项基本相似,故不赘述。
3.聚乙烯胶带
聚乙烯胶带也是近年来国内引进开发的一种新型防腐材料。在保证防腐性能的前提下,它的突出特点是施工简便、快速安全,不产
生环境污染,补口方便。综合价格略低于环氧煤沥青。
胶带防腐层的等级结构
防腐等级
结构
总厚度(mm)
普通级
底漆-内带-外带,带间搭接宽度10—20mm ≥0.7加强级底漆-内带-外带,
带间搭接宽度为胶带幅宽的50%≥1.0
特加强级底漆-1-2层内带-2层外带,带间搭接宽度为胶带幅宽的50%≥1.4
聚乙烯胶带及底漆的质量均应符合
SY/T0414--98
标准。聚乙烯胶带施工除在除锈、底漆、缠绕等方面与前节基本相同外,还应注
意以下几条:
(一)涂刷的底漆均匀成膜,手触发粘时即可缠带,不必等到底漆干透。
(二)下卷胶带与上卷胶带搭接长度不得少于1/4周长并不得少于100mm.
(三)预制好的管材在吊装、运输、贮存、下管时,禁止钢绳、钢架直接与胶带防腐管件接触,应以胶皮、草垫隔垫,减少损伤。
绝缘层防腐时埋地钢管最基本的做法,可以采用人工施工,也可以用专用设备机械化施工。移动式钢管绝缘层涂敷包扎机、聚乙烯
防腐胶带缠绕机等都可以明显提高劳动效率和施工质量,
改善施工条件。
在大型工程中,
拟建立防腐工场,
集中进行除锈及防腐层施工。
三.钢管防腐绝缘层的检验以及有关要求
1.除锈检验:燃气埋地钢管防腐除锈一般按
HGJ229--83
规定的三级标准验收。即完全除去表面油脂,疏松氧化皮、浮锈等。紧密附着
的氧化皮、点锈坑等残留物在任何
100³100mm面积上不超过1/3。除此之外,涂刷底漆时还应清除表面灰土,保证管壁处于干燥状态。
穿跨越河流、干道、铁路等的管段,应按
2级标准除锈验收。
2.绝缘层外观检验:底漆应涂刷均匀,无空白、凝块。石油沥青绝缘层应在底漆干透后(环氧煤沥青表干即可)涂敷。每层均应保证光
滑,无气泡、无针孔、无裂纹;玻纤布和外层包裹要缠绕紧密,不产生下垂,搭接均匀无空白。包扎层数及厚度要符合相应的工艺技术
要求。
3.耐电压试验:施工管段的绝缘层防腐完成,外观检验合格后,使用管道电火花检漏仪进行耐电压测试。耐压标准为普通级
18Kv,加强级22kV,特加强级26kV,也可用下式求出:电压(V)= 7840≥√-------涂层厚度(mm)
电火花检漏仪是利用高压放电原理,由电池组、检漏仪、高压枪、探头等组成的检查绝缘层内部缺陷的仪器。当探头检查到气孔、损伤
时,会出现火花放电并发出报警声响。检测发生问题的部位,应重新进行防腐处理后,对该处及相连部位再进行测试,合格为止。
4.厚度测试,按防腐等级要求,每20根抽查一根,每根查3个截面,每一截面取上、下、左、右4点,以最薄为准。若不合格,再抽查2根,若其中
1.根不合格,则该批均判为不合格。测厚用防腐层测厚仪,也可用针刺法。经针刺处要用喷灯加热封死。
5.运输、吊装及下管过程中,均不得将钢绳直接缠在绝缘层上。管道对焊后的防腐补口,也应按上述各项内容检验。
6.防腐施工(包括补口)不得在有雾、雨、雪的天气中露天进行。
7.施工中应做好检测数据、材料配比等的原始记录。
四、电保护法
电保护法分为外加电源保护法(阴极保护)、牺牲阳极保护法和排流保护法。电保护法应与绝缘层防腐法同时采用,可进一步提高
防腐效果。电保护法是根据电化学腐蚀的基本原理,即在腐蚀电池中,阳极受腐蚀损坏,而阴极是保存完好的,因此,设法把被保护的
金属管线变为阴极,从而就使其得到了保护。
1.
阴极保护法
主要用于燃气长输管线及市政主干管线上。在市区,为避免对其他地下金属管网及构筑物的影响,不能采用这种方法。
阴极保护站是阴极保护的主要设施。
应选在被保护管段的中间。
电源要方便可靠,
能连续工作,
并便于安置阳极接地。
为便于管理,
一般与加压站、清管站建在一起。一个站的保护半径为15—20km.
阴极站由直流电源、阳极接地、导线、通电点及测试桩、绝缘法兰等几部分组成,分述于下。
(一)直流电源:由开关、变压器、晶体管恒电位仪、电流表等组成
(二)阳极:用废钢铁、石墨等便宜易得、经久耐用、导电良好的材料制的。埋地区应符合以下条件:
(1)潮湿、少石、土壤电阻率30Ω²M以下;
(2)附近无其他金属构筑物,人畜不易碰到;
(3)因阳极放电引起的埋地电位梯度<5V/m.
(三)绝缘法兰:在普通法兰中用绝缘垫片和螺栓绝缘套使两片法兰之间完全绝缘。加装绝缘法兰可使被保护管线和不应受保护管线
从导电性上分开。安装绝缘法兰时应注意到:
(1) 装好的绝缘法兰绝缘电阻应大于1000kΩ;
(2) 装好的绝缘法兰外表面应有良好的绝缘层防腐,法兰两侧各10m内的管道防腐应作成特加强级;
(3) 绝缘法兰不能埋地或浸入水中;
(4) 绝缘法兰安装不要靠近积水井,最好在管线的较高位置。
(四)测试桩和检查片,是用于测试和了解管线被保护情况的设施。它们的施工要求有:
(1)牢固可靠
测桩以钢筋混凝土制成,高出地坪0.8m左右,测桩与被保护钢管间以10—15mm2电缆连接,加护套保护。每个测桩应按
顺序编号,以利检测
(2)导电良好
电缆通过铜鼻子、加强板(与管材同材质)与管道焊接。电缆接点及其自身都有良好的防腐,防腐材料应与管道防腐材
料相溶。
(3)检查片用与管材相同的材料制成,安装前准确称重,做好记录,分组敷设,以备投运后通过失重比较了解管道腐蚀情况。
(五)阀件跨接
当被保护钢管段中装有阀门或其他与钢管电阻率不同的铸件等时,为保障电保护效果,要进行跨接。即用与钢管同
材质的钢条分别与阀件两端的钢管焊接,把它们从导电性上接在一起。跨接部分与钢管同样进行绝缘层防腐。
2.牺牲阳极保护法
牺牲阳极保护法不需电源设备,维修简单,输出电流小,对邻近金属管道及其他金属构筑物不产生破坏,因此适于在市区管网中应
用。
阳极的制作
目前用于制作牺牲阳极的材料有镁、铝、锌三种,根据土壤电阻率来选用。
电阻率小于100Ω²m时选镁极;小于30Ω²m时用锌极;氯离子含量高时选铝极板。镁阳极板性脆易氧化。装入填料包时以砂纸打掉氧化层并以碱液清洗后及时包装。镁填料包填料
构成为MgSO4:CaSO4:膨润土==1:1:2,以清水拌匀填实。袋子应用棉质布袋。
(一) 施工注意事项
(1) 在牺牲阳极保护范围内,钢管各处绝缘层电阻均应达到耐电压测试标准。
(2) 阳极与被保护钢管距离在0.6—0.7m为佳,最小0.3m,最大7m。埋深应在冻土层以下,一般与钢管底同深。
(3)牺牲阳极严禁沾染油污、酸碱等。埋设后接地电阻越小越好,检测时应小于1Ω。
(4)在阳极与被保护钢管之间,不能有其他金属构筑物。
7.阴极保护施工及检验应符合附录G的规定。
