淺談鋼質(zhì)管道腐蝕因素與質(zhì)量控制方法

1、<p>　　淺談鋼質(zhì)管道腐蝕因素與質(zhì)量控制方法</p><p>　　摘要：本文闡述了長(zhǎng)輸管道腐蝕相關(guān)的因素和質(zhì)量控制方法。要保證長(zhǎng)輸管道腐蝕能夠很好地得到有效控制，設(shè)計(jì)是前提，施工是關(guān)鍵，還要選擇合適的施工工藝和質(zhì)量檢查。下面僅就結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況淺談一下自己的看法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：管道腐蝕　腐蝕因素　質(zhì)量控制 </p><p>　　隨著我國(guó)

2、經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，國(guó)家大力發(fā)展能源行業(yè)，長(zhǎng)輸油氣管線是能源保障的重要方式。埋地鋼質(zhì)管道要達(dá)到長(zhǎng)期安全運(yùn)行，必須在六個(gè)方面有好的基礎(chǔ)條件，即高品質(zhì)的鋼管、優(yōu)良的焊接、合理的防腐措施、正常均衡的操作運(yùn)行、較強(qiáng)的抗御自然破壞的能力及完善的維護(hù)管理體系。目前在國(guó)內(nèi)外管道發(fā)生各種破壞性事故的原因中，人為造成的破壞占第一位，管道腐蝕破壞（含應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂）占第二位。因此，選擇安全、適用、經(jīng)濟(jì)的管道防腐覆蓋層是很重要的。 </p><

3、p>　　一、埋地鋼質(zhì)管道發(fā)生腐蝕有四大影響因素 </p><p>　　即環(huán)境、腐蝕防護(hù)效果、鋼管材質(zhì)及制造工藝、應(yīng)力水平。管道的腐蝕破壞是上述諸因素相互影響的結(jié)果。 </p><p>　　1.埋地管道所處的環(huán)境 </p><p>　　埋地管道所處的環(huán)境是引起腐蝕的外因，這些因素包括土壤類型、土壤電阻率、土壤含水量（濕度）、pH值、硫化物含量、氧化還原電位、雜散

4、電流及干擾電流、微生物、植物根系等。因此在選擇防腐覆蓋層時(shí)，必須綜合考慮。 </p><p><b>　　2.防腐效果 </b></p><p>　　腐蝕防護(hù)是控制管道是否會(huì)發(fā)生腐蝕破壞的關(guān)鍵因素。目前管道的腐蝕防護(hù)采用了雙重措施，即防腐覆蓋層與陰極保護(hù)（外加電流或犧牲陽(yáng)極、排流）。防腐覆蓋層至關(guān)重要的是能抵御現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境腐蝕，保證與鋼管牢固粘結(jié)，盡可能不出現(xiàn)陰極剝離。一

5、旦發(fā)生局部剝離，就必須保證陰極保護(hù)電流的暢通，達(dá)到防護(hù)效果。 </p><p>　　3.鋼管的材質(zhì)與制造因素 </p><p>　　鋼管的材質(zhì)與制造因素是管道腐蝕的內(nèi)因，特別是鋼材的化學(xué)組分與微晶結(jié)構(gòu)，非金屬組分含量高，如S、P易發(fā)生腐蝕，C、Si易造成脆性開(kāi)裂。微晶細(xì)度等級(jí)低，裂紋沿晶粒擴(kuò)展，易發(fā)生開(kāi)裂，加入微量鎳、銅、鉻可提高抗腐蝕性。在鋼管制造過(guò)程中，表面存在缺陷如劃痕、凹坑、微裂等

6、，也易造成腐蝕開(kāi)裂。 </p><p>　　4.管道操作運(yùn)行過(guò)程中的使用應(yīng)力 </p><p>　　管道操作運(yùn)行時(shí)，輸送壓力與壓力波動(dòng)是應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的又一重要因素。過(guò)高的壓力使管壁產(chǎn)生過(guò)大的使用應(yīng)力，易使腐蝕裂紋擴(kuò)展；壓力循環(huán)波動(dòng)也易使裂紋擴(kuò)展。當(dāng)裂紋擴(kuò)展達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí)，管道就會(huì)發(fā)生斷裂破壞，甚至引起爆炸（如輸氣管道）。 </p><p>　　二、現(xiàn)行的主要防腐覆蓋

7、層 </p><p>　　目前世界各國(guó)埋地鋼質(zhì)管道所使用的防腐覆蓋層主要有石油瀝青、煤焦油瓷漆、擠塑聚乙烯、PE膠帶、熔結(jié)環(huán)氧樹(shù)指（FBE）及復(fù)合覆蓋層（含三層PE）。 </p><p>　　石油瀝青是使用歷史最長(zhǎng)的防腐涂料，如果腐蝕環(huán)境無(wú)微生物、無(wú)深根植物，那么仍不失為一種經(jīng)濟(jì)適用的防腐覆蓋層，當(dāng)然它的流淌性不適合高溫環(huán)境。煤焦油瓷漆也是歷史悠久的防腐涂料，它克服了石油瀝青的缺陷，但是在

8、較低溫度環(huán)境下的冷脆卻限制了它的使用范圍，而且它抗外界機(jī)械力破壞強(qiáng)度不高，石方山區(qū)不宜使用。熔結(jié)環(huán)氧樹(shù)脂是所有防腐涂料中與鋼管粘結(jié)力最強(qiáng)、抗各種環(huán)境腐蝕最好、抗機(jī)械沖擊最高的防腐涂料，但由于涂敷層?。ú坏?mm），抗尖銳物體的沖擊較差，在石方地段要慎用。為克服上述缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了三層PE結(jié)構(gòu)，這是一種將環(huán)氧樹(shù)脂的抗陰極剝離粘結(jié)性與聚乙烯的抗沖擊強(qiáng)度相結(jié)合的復(fù)合結(jié)構(gòu)。然而聚乙烯的耐老化性能與耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂尚未經(jīng)長(zhǎng)期使用的檢驗(yàn)，一旦聚乙烯外覆蓋

9、層老化或開(kāi)裂失效，內(nèi)層薄薄的環(huán)氧樹(shù)脂就很難達(dá)到等效的防腐作用，再加上價(jià)格較高，因此它只適合在特殊地質(zhì)條件下采用。 </p><p>　　各種防腐覆蓋層有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)管道線路的地質(zhì)條件、腐蝕環(huán)境，因地制宜地選用，并不是價(jià)格高就一定好，而是以安全、適用、經(jīng)濟(jì)為原則。 </p><p>　　三、影響到一個(gè)工程質(zhì)量的因素大致包括 </p><p>　　設(shè)計(jì)、設(shè)備材料

10、的質(zhì)量、施工三個(gè)方面，以下就這三個(gè)方面聯(lián)系工作實(shí)際逐一進(jìn)行討論。 </p><p>　　1.從設(shè)計(jì)方面進(jìn)行質(zhì)量控制設(shè)計(jì)是一個(gè)工程的基礎(chǔ)，如果設(shè)計(jì)有缺陷或設(shè)計(jì)不完善對(duì)工程的質(zhì)量、進(jìn)度、投資都會(huì)造成直接影響，所以如何完善設(shè)計(jì)、解決設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題是需要重點(diǎn)協(xié)調(diào)和解決的一個(gè)問(wèn)題。我認(rèn)為解決這個(gè)問(wèn)題大致有這幾個(gè)步驟。 </p><p>　　首先，設(shè)計(jì)交底之前施工單位應(yīng)詳細(xì)審圖，然后把問(wèn)題匯總，在設(shè)

11、計(jì)交底時(shí)把圖紙中存在的問(wèn)題盡可能的找出來(lái)、解決掉。但是對(duì)子一些工程浩大、設(shè)計(jì)復(fù)雜、問(wèn)題較多、時(shí)間倉(cāng)促的工程，一次設(shè)計(jì)交底末必能夠把問(wèn)題全部解決掉，所以設(shè)計(jì)交底后還要施工單位繼續(xù)審圖，直到把在施工之前能夠找出的問(wèn)題全部找出解決為止。 </p><p>　　其次，對(duì)于一些設(shè)計(jì)不完善的工程，要把這些問(wèn)題提出來(lái)，寫(xiě)成書(shū)面材料，詳細(xì)說(shuō)明這些問(wèn)題的存在對(duì)工程造成的負(fù)面影響，督促甲方盡快與相關(guān)部門(mén)聯(lián)系，完善設(shè)計(jì)，為施工鋪平道路

12、。 </p><p>　　在整個(gè)施工過(guò)程中，可能不斷地會(huì)有設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題出現(xiàn)，所以作為施工單位要與設(shè)計(jì)方保持良好的溝通與聯(lián)系，及時(shí)解決施工中出現(xiàn)的問(wèn)題。 </p><p>　　2.從設(shè)備與材料方面進(jìn)行質(zhì)量控制 </p><p>　　設(shè)備與材料的質(zhì)量對(duì)一個(gè)工程質(zhì)量的影響也是不容忽視的。工程材料、枸配件和設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)及對(duì)其質(zhì)量證明資料進(jìn)行審核和見(jiàn)證取樣抽檢是工作中一

13、個(gè)必不可少的程序和內(nèi)容。這項(xiàng)工作中包括的內(nèi)容有：確定材料品牌、廠家信譽(yù)可靠、質(zhì)量過(guò)硬；確定供貨商為此品牌、廠家指定的供貨商；審核材料出廠質(zhì)量證明資料：材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)要實(shí)地檢查；有必要時(shí)可對(duì)廠家、供貨商作一考察以確保材料、設(shè)備的質(zhì)量。對(duì)于需要取祥送檢的材料依照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行取祥送檢。在檢查過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)有假冒偽劣產(chǎn)品，除勒令更換外，還可考慮書(shū)面上報(bào)相關(guān)單位。 </p><p>　　3.從施工方面進(jìn)行質(zhì)量控制對(duì)施工單位施工

14、的管理是工作的核心內(nèi)容，就質(zhì)量控制而言大致有這幾方面工作要做。 </p><p>　　第一，確保施工方案可行、完善、切合實(shí)際。具體內(nèi)容應(yīng)包括：分部分項(xiàng)工程的施工技術(shù)規(guī)范要明確；施工的程序、步驟，安裝部分須與土建的進(jìn)度結(jié)合起來(lái)安排，總共有多少工作量，一步步如何展開(kāi)須表述清楚；入員、器具的配置，其中管理部分要明確各崗位人員名單及職責(zé)：工程質(zhì)量、進(jìn)度的保障措施；安全保障措施等。施工方案要成為真正能夠指導(dǎo)施工的這樣一個(gè)文

15、件。目前國(guó)內(nèi)施工方案多數(shù)形同虛設(shè)，這與施工方案水準(zhǔn)欠缺有直接關(guān)系，審核并完善施工方案，使施工方案切實(shí)可行并成為施工質(zhì)量、進(jìn)度的保障，這是一項(xiàng)極其重要的工作。 　　第二，健全施工單位管理體系、質(zhì)保體系、技術(shù)管理體系。具體內(nèi)容包括：質(zhì)量管理、技術(shù)管理和質(zhì)量保證的組織機(jī)構(gòu)；質(zhì)量管理、技術(shù)管理制度：專職管理人員和特種作業(yè)人員的資格證、上崗證。目前國(guó)內(nèi)施工人員水準(zhǔn)參差不齊，施工單位管理不健全現(xiàn)象比比皆是。管理健全是施工單位能夠干好工程的基礎(chǔ)和保

16、障，也是我們保證工程質(zhì)量的主要手段。在實(shí)際工作中，由于種種原因往往會(huì)有許多不盡人意之處，許多不規(guī)范因素積重難返，非一朝一夕所能扭轉(zhuǎn)，作為我們來(lái)說(shuō)，健全單位的管理這是我們的職責(zé)、我們的工作，這是我們實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的途徑。干好每一個(gè)工程</p><p>　　第三，工序報(bào)驗(yàn)與報(bào)監(jiān)理旁站。這是施工人員確保工程質(zhì)量的最后一道關(guān)卡?，F(xiàn)場(chǎng)檢查的主要目的是檢查我方單位的質(zhì)保體系、管理體系是否能有效運(yùn)行，確保工程質(zhì)量。質(zhì)檢人員的現(xiàn)場(chǎng)

17、檢查必須做到細(xì)致全面全過(guò)程。如果監(jiān)理檢查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，那就絕不是返工整改就可完事，因?yàn)闄z查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題表示質(zhì)保體系、管理體系有漏洞。所以要積極配合監(jiān)理做好旁站、抽查工作。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，除了返工整改外，還要與其一起找出其質(zhì)保體系、管理體系中的漏洞，完善其管理，以避免類似事情再次發(fā)生。 </p><p>　　四、鋼質(zhì)管道防腐工程質(zhì)量控制聯(lián)系工作實(shí)際應(yīng)采取的方法 </p><p>　　1.建立防腐覆蓋層的綜

18、合評(píng)價(jià)方法 </p><p>　　建議先行試用因素加權(quán)計(jì)分法擇優(yōu)選用，以解決管道的設(shè)計(jì)問(wèn)題。此方法是先根據(jù)線路各段環(huán)境條件，列出選用因素，如第一腐蝕因素（主要的）、第二腐蝕因素（次要的）、第三腐蝕因素（更次要的）、地質(zhì)因素、自然氣候因素及價(jià)格因素等。然后將各種因素劃分一定比例數(shù)（總和為1），再將各類覆蓋層對(duì)應(yīng)于各因素按百分制打分，最后將覆蓋層分?jǐn)?shù)乘以比例數(shù)，得出加權(quán)計(jì)分，據(jù)此排列出覆蓋層選用次序，供業(yè)主與設(shè)計(jì)者參

19、考。當(dāng)然，此種方法并不很科學(xué)，原因是比例劃分與覆蓋層評(píng)分都有人為因素，因此應(yīng)請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員打分，求加權(quán)平均值，可能會(huì)更合理一些。 </p><p>　　2.加強(qiáng)鋼管表面處理 </p><p>　　管道發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂主要是由剝離或陰極剝離造成的。由于過(guò)去在管道防腐涂敷前對(duì)鋼管表面除銹處理較簡(jiǎn)單，造成底漆粘結(jié)不牢，因此易發(fā)生剝離或陰極剝離。為此，涂敷前的鋼管表面必須進(jìn)行拋丸或噴砂處理

20、，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的潔凈度和錨紋深度，確保底漆粘結(jié)牢固。 </p><p>　　3.把好現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口質(zhì)量 </p><p>　?、傺a(bǔ)口材料與管體防腐覆蓋層有較好的相容性；②補(bǔ)口接合部應(yīng)嚴(yán)密粘牢，必要時(shí)可作嚴(yán)密性試驗(yàn)；③必須認(rèn)真處理補(bǔ)口處的鋼管表面，達(dá)到管體表面潔凈度的要求。 </p><p>　　4.合理選擇管材壁厚 </p><p>　　目前有一

21、種偏頗的看法，主張采用高強(qiáng)薄壁管材。實(shí)際上國(guó)外至今也沒(méi)有用到X80級(jí)材質(zhì)。雖然高強(qiáng)薄壁可節(jié)省鋼材，但有兩條應(yīng)在選擇薄壁管時(shí)考慮：①防止儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程與投運(yùn)中管道的局部屈曲失穩(wěn)；②考慮裂紋擴(kuò)展時(shí)效，防止開(kāi)裂破壞。加拿大調(diào)查報(bào)告也提出類似問(wèn)題，厚壁管比薄壁管有利于抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。因此在設(shè)計(jì)時(shí)不妨適當(dāng)降低管材強(qiáng)度，增加管壁厚度。 </p><p>　　5.固定式與移動(dòng)式防腐作業(yè)線相結(jié)合 </p><p&g