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防腐蚀工程论文范文1
关键词 埋地管道;腐蚀机理;影响因素;对策;
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引言
管道是流体长距离输送的主要方式之一,多为隐蔽工程( 地下或水下),属半永久性金属设施。对于埋地管道来说,腐蚀是威胁其长期安全运行的主要因素。管道腐蚀问题遍及国民经济和国防建设的各个部门,大量的管道、构件和阀门等因腐蚀而损坏报废,既给国民经济带来巨大损失,也给生产生活造成极大的困难,为了防止或减缓腐蚀速度,有必要大力深入研究腐蚀的原理和应对措施。
一、管道腐蚀机理分析
地下管道的腐蚀按照“腐蚀”的定义,是指物质与环境作用所发生的破坏。具体到地下管道,就外部环境而言,是管道材料与土壤环境介质发生的化学、物理化学、电化学作用,导致管道的局部或整体的破坏。作为管道的材料,主要有金属(铸铁、钢、钢筋)和混凝土等,特别是钢铁材料,主要是经受电化学腐蚀,而混凝土则受到化学、物理化学腐蚀。此外,管道内部的腐蚀是发生在管道材质与所运送的介质(气、水等)之间的化学、电化学作用,由于介质的不同,其腐蚀情况也有很大差别。 埋地管道一般用于输送油、气,常遇到的腐蚀介质是硫化氢、二氧化碳、有机硫化物、盐、地层水、矿物质及氧等。硫化氢水溶液是弱酸,二氧化碳的腐蚀是困扰世界石油工业、同时也是困扰国内油气工业发展的一种常见的腐蚀,台面状腐蚀是腐蚀过程最严重的现象。关于它的腐蚀机理,一般都认为是溶解在水中的二氧化碳和水反应生成碳酸,而后再和金属离子发生反应使之被腐蚀,这一机理也很好地解释了水化学作用和在现场一旦发生上述过程时,局部腐蚀会突然变得非常严重等现象。另外氧腐蚀原理氧腐蚀是最普通的一种腐蚀,凡有空气、水、水蒸气存在的场合均会发生氧腐蚀。腐蚀过程中铁、氧和水化合形成铁锈。氧腐蚀的速率受水中溶解氧含量影响,随着水中溶解氧含量的增加腐蚀速率也增加。总的来说:除去氧腐蚀,其他基本都属于酸和金属离子的化学反应。
二、影响管道腐蚀的因素
1.影响硫化氢腐蚀的因素影响硫化氢腐蚀的因素有硫化氢质量浓度、酸碱值、温度、压力、液体烃类等。含硫天然气腐蚀性的决定因素是天然气中硫化氢的分析,而不仅是硫化氢的含量。
2.影响二氧化碳腐蚀的因素主要有压力、温度及水的组成。在一定温度下,随着二氧化碳分压增加,溶液酸碱值下降;随着温度的升高,二氧化碳溶解度下降,溶液酸碱值上升。天然气中的二氧化碳引起的腐蚀类型是深坑型腐蚀和冲蚀,随着二氧化碳分压的增加腐蚀加剧。含硫天然气中的二氧化碳会加速硫化氢对钢质管道的腐蚀。
3.土壤腐蚀的影响因素土壤腐蚀性不是由单一指标决定的,必须综合考虑多种因素。影响埋地钢质管道腐蚀速度的因素是多方面的,而且各种因素的交互作用也比较复杂。通常有以下几个因素。
①使用材料通常为碳钢:碳钢的成分对土壤腐蚀的影响不大,但材料本身的相结构和组织变化(如焊缝及热影响区)对土壤腐蚀则比较敏感。
②土壤温度:土壤温度会提高会加速土壤腐蚀电化学反应中阴极的扩散过程和离子化过程。土壤温度还对土壤的电阻率、盐、空气、水含量、微生物活动产生影响。土壤温度每升高1摄氏度 ,土壤的电阻率将提高约百分之二;过高的温度还将促进钢质管道的防护层材料老化;温度升高,微生物活动增强,也会使腐蚀作用增大。可见,土壤温度并不能作为一个评价土壤腐蚀的独立指标,但它能改变土壤的物化性能,从而影响土壤的腐蚀性。
③土壤的氧化还原电位:土壤的氧化还原电位是一个综合反映土壤介质氧化还原强度强弱的指标。土壤的氧化还原电位较高时,土壤的氧化性强,加速钢质管道的腐蚀,反之腐蚀减慢。土壤的透气性好时,氧含量较高,土壤处于强氧化条件。由此可见管道埋地时回填土夯实程度也影响着土壤的腐蚀性。土壤的氧化还原电位愈低,土壤中微生物对钢质管道的腐蚀作用将愈强。有时土壤氧化还原电位值与土壤中微生物的数量有很好的对应关系,这是仍在研究的课题。但这对于有机质高的土壤介质微生物腐蚀性的预测,还是有参考价值的。
④微生物腐蚀:亦称细菌腐蚀,是指细菌在特定的条件下,参与埋地钢质管道的腐蚀过程。厌氧的硫酸盐还原菌容易在酸碱值为6-8、透气性差的土壤中和污染海域的海底污泥中繁殖。其生活过程中,需要氢或某些还原物质将硫酸盐还原成硫化物,影响土壤腐蚀的因素还有杂散电流、盐含量、水与空气的含量、气候条件、土壤的排水能力和引起覆盖层破坏的土壤能力等。总之,影响土壤腐蚀性的因素很多,影响的途径各不相同,而且它们之间多数存在着交互作用,并可能随时间而变化。
三、埋地管道腐蚀应对措施
采用涂层材料进行防腐蚀的理论依据是管道金属如果与周围土壤环境接触隔离,则不会发生腐蚀。虽然靠涂料自身对腐蚀控制不是尽善尽美的,但正确使用时还是非常有效的,但是如果对管道进行涂层和阴极保护的联合保护将会使防护更为有效。当涂层被使用的时候,合适的选择和使用涂层能对大多数管道表面提供必要的保护,管道如果涂覆完好可以使保护超过99%,如加上阴极保护则可以实现完全保护。各种类型的涂料性能和限制条件、特性和如何施工不相同,但是作为埋地系统金属管道的涂层类型材料应具有以下理想特性:有效的电绝缘体;有效的阻水能力;施工性能:涂层在管道上的施工可以通过某一种方法,它不会明显的影响管道的性质并且具有最小的缺陷;抵抗针孔随时间发展的能力;与管道表面良好的附着力;抵抗正常的加工、保管(紫外线降解)和安装的能力:抗阴极剥离性:由于许多管道被阴极保护,涂层与阴极保护必须相容。需要的阴极保护量与涂层的质量和完整性是直接成比例的,阴极保护的阴极可能驱使水通过涂层而且使针孔周围的粘接界面有剥离的趋势,没有涂层能完全抵御阴极保护引起的损害,当要求大电流时,可能产生杂散电流和干扰问题;容易修补:由于不存在绝对完整的管道涂层,我们希望能够进行一些现场修补以及焊接区域的现场涂装。检查相容性和遵循生产商的说明。现场修补永远不会像原始涂层那样好,应该进行彻底的检验。O磅对环境无毒害作用。根据环境和健康标准,一些涂层材料一直被限制、约束或禁止使用。石棉毛毡和含有溶剂的底漆已经要求由玻璃钢和改性溶剂取代,因健康和环境的原因要求消除一些致癌物质。这些是影响目前管道涂层变化的主要因素。
除上面的特点外,选择管道涂层时还应该考虑管道所处的环境、输送介质情况和造价等因素。为管道工程项目选择涂层体系时,设计的最重要的特征是涂层稳定性。为此需要的是涂层化合物在管道安装后和稳定的回填后具有高电阻值,而且随着时间的推移电阻损失很少。管道涂层遭遇破坏的一个主要原因是不当使用。不当使用的高质量材料是毫无用处,因此管道涂层的质量不仅仅体现在它的施工质量上。对施工单位的评价,应考虑下面几点:经验;信誉;可靠性;严格遵守涂料生产商的产品说明书;现代化施工设备;质量控制。
结束语
总之, 要正确地选择、实施管道防腐蚀工程,需要尽可能地了解以下两方面的情况:
①所用涂料特性及限制条件等;
②实地调查管道工程所处的各种条件以及管道加工制作信息。
只有全面地了解这些信息,在选择合适的保护涂层体系时,才能够提出切实有效的方法,并提出完备的施工说明书和检查项目。在有效实施后确保达到最好的涂层效果。
参考文献
[1]刘玉琴.冯燕桃.彭轩采油用小口径地下管道薄层防腐蚀涂料配方探讨[会议论文]-2007
[2]张海梅.许国良.彭金花屏障防腐涂料在自来水管道防腐工程中的应用[会议论文]-2000
防腐蚀工程论文范文2
关键词:公路材料;土料、集料检测;质量控制;技术分析
中图分类号:O213.1文献标识码:A文章编号:
公路作为现阶段社会大众中短途出行的最基本交通运输方式,其在运输过程当中所表现出的快速性、便捷性、灵活性以及安全性优势需要引起我们的广泛关注。以上应用优势的达成并非独立的,而需要依托于公路工程项目的高效建设。由此引发相关工作人员有关公路材料检测作业的思考。我们知道,检测的最根本目的在于通过有关产品及工程项目的检测,对产品及工程项目的整体质量加以判定,其同样是工程项目质量检测的重要实现方式之一。对于公路工程项目而言,土料与集料毫无疑问是检测工作的重中之重,规范以上两类公路材料的检测工作,并配备相应的质量控制技术,确保检测的及时性与精确性,已成为现阶段相关工作人员最难解决的问题之一,本文现针对这一问题谈谈自己的看法与体会。
一、公路土料检测作业分析
对于公路工程而言,土料检测工作的开展应当包括含水量、颗粒分析、标准击实以及液塑限等指标在内。对于填筑路基用土而言,其检测应当着重关注以下几方面指标参数:液限不大于50%、塑性指数为26。液限大于50%的土料均不得参与进场施工,与此同时,展开有关击实指标的检测作业。在一般情况之下,公路土料击实检测应当按照1组/5000m³参数确定击实频率,土料试样应当在封层取样的作用之下切断面进行击实检测。特别注意的一点在于,公路土料检测过程当中样本抽样频率应当设定为5000m³/次,在土质发生变化的状态下针对土料CBR指标(一般来说,CBR指标能够针对公路工程建设项目路基土、粒料以及稳定土强度指标进行反应)予以检测试验。CBR检测作业能够针对公路工程建设项目的基层材料承载能力予以检测试验,以2.5mm参数深度的标准试件贯入量为前提,采取土料相对于局部荷载作用力压入变形的能力表征为判定标准进行测定。整个检测作业过程当中所需的装置设备包括机架装置、加荷装置、测力装置、百分表等,检测作业操作比较简便且能够兼顾对土基强度参数的评定,是公路土料检测中的重要组成部分之一。
二、公路集料检测作业分析
集料作为公路工程施工项目进行过程当中的最关键组成材料之一,其在公路基层及面层材料中主要起到骨架支撑的作用,其对于公路工程建设质量的影响也是极其显著的。在对其进行检测作业的过程当中,应当特别关注集料试样的取样方式以及试验检测开展步骤。具体而言,可归纳为以下几个方面。
(一)公路集料检测试样取样方法分析
很显然,试样取样的均匀性对于后续检测过程当中有关集料整体性能的评估结果有着极为关键的影响。值得注意的一点在于:在大型料堆或是料场上进行集料试样取样的过程当中,取样工作人员首先应当将包括堆脚、堆顶以及堆侧在内的不具显著代表性的部分予以清理,将处于料堆顶部、中部以及底部间隔等量取样作为集料试样样本。与此同时,集料试样取样数量的多少应当参照待检测项目数量予以确定。集料曲阳之后应当对所取得的集料试样样本进行缩分处理。一般情况下,试验工作人员可以按照四等分(沿所取集料试样样本中互相呈垂直状态的方向为水平方向,由中间至两边对计量样本进行缩分,缩分需要形成四份基本一致的试样样本,并以对角取料方式加强缩分精度,直至检测样本能够满足相关参数需求)或是借助于分料器装置的方式对其进行缩分处理。
(二)公路集料检测方法及标准分析
首先,对于粗集料检测方法及标准而言,检测过程当中应当着重关注有关集料密度、吸水量、含泥量以及针片状含量指标的检测工作。具体来说:
①.粗集料密度/含水量指标检测:以上指标的检测主要以网篮法为主。进入实际检测作业的试样应当过2.36mm筛选并进行二次缩分处理,检测之前应当确保粗集料检测样本具备24h以上的浸水时间。平行检测过程当中应当特别关注偏差率的控制问题,密度偏差应当在0.02以内,吸水率偏差应当在0.002以内;
②.粗集料含泥量指标检测:含泥量指标检测以筛洗法为主,检测试样在装入容器之后同样应当进行24h以上的浸水处理,之后淘洗并将悬浮于容器上部的浑浊液倾倒入1.18mm及0.075的套筛上,滤去小于0.075mm的颗粒,至水清澈为止,烘干至恒重称量;
③.粗集料针片状颗粒含量指标检测:有关针片状含量指标的检测工作,应用比较广泛的检测方法可分游标卡尺法以及归准仪法两种。检测试验过程当中判定颗粒最大长度参数与侧面最小厚度比值在3倍的颗粒属于针片状颗粒。
其次,对于细集料检测方法及标准而言,检测过程当中应当着重关注有关集料密度以及砂当量指标的检测工作。具体来说:
①.细集料密度指标检测:该指标的检测方式以容量瓶法位置。以集料试样的表观相对密度参数进行判定;
②.细集料砂当量指标检测:该指标检测的关键在于以评定集料的洁净程度。特别值得注意的一点在于:检测试样在检测之间应当过4.75mm筛,以集料质量与套筒顶面相对于活塞地面高度参数为重点关注指标参数。
三、公路材料质量控制技术分析
相关数据研究结果表明:对于整个公路工程建设项目而言,公路建筑材料的费用开支一般为总工程造价的30%~50%左右,其重要性由此可见一般。换句话来说,公路材料费用的合理控制对于公路工程建设项目经济效益的实现而言是极为关键的。具体而言,公路材料质量控制技术措施可从以下几个方面入手:
①.针对土料场数量进行调查,对其开采与运输环境条件予以评估,对于工程项目建设所涉及到的主要材料进行室内检测,并出具检测报告,统一入档;
②.混凝土构造物所涉及到的钢筋类型、型号以及尺寸参数应当与公路工程建设项目相关设计文件标准相结合,确保施工质量的稳定性;
③.包括管涵、盖板以及预制梁在内的半成品构建采购作业而言,施工方应当针对供货方的合格证书及试验检测报告予以检查,必要及时抽样检测试验的方式对其质量进行控制;
④.各类型材料的进场应当由具体的平面布置图与之相适应,做好各种材料的防潮、防水以及防腐蚀工作。
结束语:
大量的实践研究结果向我们证实了一个方面的问题:材料对于公路工程质量的实现与提升而言是极为关键的。材料检测及质量控制应当作为公路工程项目施工全过程中的重要参与部分。相关检测及质量控制工作的开展需要明确实践方式,构建质量保障体系,制定监理规范标准,确保检测结果的真实性与完整性。总而言之,本文针对公路材料检测及质量控制技术相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后研究与实践工作的开展提供一定的借鉴与帮助。
参考文献:
[1] 武新成.彭琴.落锤式弯沉仪在低等级公路检测中数据有效性分析. [J].公路.2011.(02).144-149.
[2] 盛国俊.吴宗土.方美红等.地方公路检测试验室在公路建设中的发展和作用. [C].第二届华东公路发展研讨会论文集.2007.434-435.