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埋地集输管道防腐保温技术研究

时间:2017-10-27 15:06:00 来源:中国防腐涂料网 添加人:[db:作者]

  我国盛产高粘、高凝原油,为了满足工艺要求及节能降耗,目前对原油多采用埋地集输管道进行加热输送。对埋地集输管道进行防腐保温,是保证油气安全集输及节能降耗的有效措施。对埋地集输管道防腐保温后,传热热阻增大,热损失减少,有利于安全集输。近年来,随着保温材料的发展,油气管道防腐保温结构技术也得到发展,目前比较普遍采用的管道防腐保温结构基本形式为:钢管一防腐层一保温层一防水保护层。保温层与保护层之间用粘结剂连接,这样不但构成了管道的“三防体系”,而且使钢管,防腐层、保温层、保护层牢固地合为一体,大大提高了管道的防腐保温效果。

  埋地集输管道防腐保温技术的现状目前,国内外埋地集输管道采用的防腐材料的是硬质、高性能的高分子聚合物涂层,并采用复合结构;在防腐设计时,采取涂层防腐与阴极保护双重保护措施;在保温设计时,追求整体结构的严密性,推行经济保温厚度。

  在埋地集输非保温管道防腐选材方面,国外主要是采用硬质、薄层、高性能的高分子聚合物涂层及其复合结构。90年代中期,我国陕一京长输管线采用了从意大利、加拿大引进的三层结构防腐技术,使我国长输管道外防腐技术提高到了一个新水平。但从总体上看,与国外先进技术相比还存在相当大的差距,环氧粉末等防腐性能优良的涂层应用比例偏小,石油沥青防腐涂层仍占主导地位。保温结构的防腐层设计除按非保温管道进行外,还应考虑防腐层与保温层间的匹配性及保温层对防腐层的影响,例如,聚乙烯胶带用于非保温管道时,应使用外保护带,而用于聚氨酯泡夹管时,可只采用内防腐带。

  防腐优化设计包括材料优选和结构优化。

  埋地集输管道外防腐材料的优选,一般是根据掌握的有关资料,采用优选的系统方法,从材料的技术性能、价格、预制、施工及维护情况、环境条件等方面综合优选。埋地集输管道防腐结构的优化,通常是根据国情、管道建设质量要求、环境条件和使用阴极保护情况等因素综合确定。例如一条长输管线在经过盐沼、岩石或穿越河流时,可选用环氧粉末;在经过低洼潮湿及微生物腐蚀性较严重的地区时,可选用煤焦油瓷漆;经过干燥的山地时,可考虑聚乙烯胶带。在防腐结构设计时,一般根据沿线环境腐蚀性选择防腐等级,各种涂层及结构的最终确定应基于沿线腐蚀及环境因素的实际调查、分析及测试结果。

  近年来,随着保温材料的发展,油气管道保温结构技术也得到发展,目前国外采用的管道保温结构基本形式为:钢管一防腐层一保温层一防水保护层。保温层与保护层之间用粘结剂连接,这样不但构成了管道的“三防体系”,而且使钢管,防腐层、保温层、保护层牢固地合为一体,大大提高了管道的防腐保温效果。

  保温结构的设计直接关系到保温效果,投资费用,使用年限等问题。通常,保温结构要满足如下条件:准热损失范围内,保温层越薄越好。

  道上;相对便宜;为确保保温设计的可靠性,保温界认为,实现结构的整体严密性是保温设计的基准。据测算,由于热伸缩缝引起保温结构开裂而造成的热损失约占保温管道总散热损30%.因此,在结构设计时,必须保证工程投产后特别是若干年后防腐保温结构仍然严密无缝。为保证保温设计的经济性,必须重视经济保温厚度的推行。据测算,推行经济保温厚度,与控制表面温度或控制热流密度的设计相比,可节能20%以上。我国于80年代中期开始推行经济保温厚度,但迄今仍不普及,主要是因为目前采用的经济保温厚度计算方法的可操作性较差。而日本等国针对本国特点,在保温设计或施工标准中规定了不同管径、不同温度、不同保温材料的经济厚度,应用起来十分方便。在世界范围内,长输保温管道主要采用聚氨酯泡夹管,因此,保温结构的优化主要指聚氨酌泡夹管的结构优化,其重点是保证结构的整体严密性。

  埋地集输管道的阴极保护在埋地集输管道的阴极保护方面,国外一般选择强制电流法,这是因为强制电流法具有驱动电位高、保护距离长、便于监测、并可根据需要进行调整的特点,因此适用于长输管道。而国内部分长输管道的阴极保护设计选择了牺牲阳极法。由于牺牲阳极法驱动电位低,保护距离短,常发现部分地段的保护电位达不到设计要求。

  埋地集输管道防腐保温技术的发展趋势多元化发展,不断探索新的防腐保温材料与结构是防腐保温技术的发展趋势。目前埋地集输管道防腐保温技术的发展趋势为:2.1、为提高保温效率,不断开发应用低导热系数的保温材料,目前新开发的保温材料的导热系数己达0.03W/m,K以下,甚至0. 2.2、重视经济效益,选择保温材料时,一般就地取材。

  2.3、防腐保温结构有了新发展,在保温的同时重视和考虑了防腐和防水,防腐保温结构一般为钢管一防腐层一保温层一外防水保护层。

  2.4、注重研究开发保温层外防水保护层材料及防水型保温材料,特别是美国、日本等国目前己研制出防水型无机保温材料。

  2.5、注意研究开发常温无机发泡材料,为无机保温管道的连续化预制生产提供了可能。例如,美、日等国研制的磷酸盐系列泡材料,密度低达70kg/m3,导热系数为0.039对我国的埋地集输管道防腐保温设计的几点建议我国长输管道保温设计水平与发达国家相比还有较大差距,我国许多现役原油管线,由于运行时间长、管线设备老化、管输量逐年下降,使得原油加热输送的能耗不断上升,运行成本较高。对埋地集输管道防腐保温现状进行研究,提高防腐保温设计水平,己成为当务之急。本文建议遵守以下设计原则:3.1、在总体设计上,以节能降耗、保证设计寿命为目的,应实现涂层材料及结构、保温材料及结构(对长输保温管道而言)、阴极保护、预制、施工工艺的确定、质量、寿命与经济的最佳统一,即重视设计的可靠性与经济性的统一性。

  3.2、在设计前详细地掌握有关资料。一般说来,设计前应掌握的资料至少应包括以下几个方面。工程基本概况,包括工程投资及其偿还年限、环境条件、设计要求等;工程所在地区的有关资料,包括当地热价、当地生产的防腐保温材料的种类、价格、技术性能、生产能力和技术水平、防腐保温维护费用、运距、材料施工难易程度和周期等。另外,还应掌握沿线土壤土质、热阻、电阻率等参数及附近类似工程的腐蚀状况,这些资料的获取,需进行充分的调研、实地勘察及测试。

  3.2、设计时要进行多种方案的论证,设计方案的比较应是定量的、全面的综合比较,不单要比较投资多少,还应比较寿命、维护费用、施工难易和周期等因素。例如,我国的一些长输管道的保温设计,原来规定投资回收年限为5―7年,投产运行后经过实测,2―3年即可回收全部投资,设计的中间加热站,投产后发现部分加热站不加热也能满足要求,说明这些保温设计是不经济的。因此,应在充分调研、分析的基础上综合论证设计方案,确保防腐保温设计可靠性与经济性的统一。

  3.3、为确保管线使用寿命,应采用涂层防腐与阴极保护相结合的综合防腐措施;根据工程和我国的国情,结合工程要求,因地制宜地选择材料和优化结构;注重补口结构与管体防腐保温结构的一致性。

  条件好的旧改片区,先进行试点。待改出效果和经验,可带动激励其他地区进行,同时可以总结教训避免走弯路。哪些适合作为试点,应主要根据其经济情况、土地利用及房地产情况、各镇及各村的社会环境状况和村委及村民的旧改意愿等,并运用成本收益分析方法进行定量考察。

  1、建立强有力的一体化的城市规划管理体制;现有的镇、村都有相应的规划建设管理机构,村民的所有建筑报建实际上是得到村政权认可的,村委印发房屋使用权证,还可以在一定范围内自由买卖,在村委办理过户登记,但这种规划管理的机构并不和国土规划管理部门直接发生联系,并不是具备真正的合法性。因此要加强对基层的国土、规划管理力度,应出台一套相应管理措施,使现有村的建设管理纳入统一的规范化国土规划管理。

  2、理顺土地的权属关系;彻底清查登记现有各村的集体土地资产,政府应出台新的政策措施,以达到社会公平的效果;现有闲置的集体土地应按规定收归国有,补偿村民,并完善法律手续。使土地的权属清楚。

  3、加强旧城、旧村的规划编制和规划管理工作;首先,进行有效控制,制止旧村房屋加盖翻建情况蔓延。其次,制定旧改政策应明确规定违法建筑不予拆撄补偿。最后,积极引导旧村改造,尽早制定改造规划蓝图。

  4、以市场为动力,以政策为指导,推进旧城、旧村的改造。

  旧城、旧村改造筹措资金是关键,要依靠市场力量。只有待旧城、旧村的周边经济发展到一定的水平,旧城、旧村的土地显现巨大的升值潜力时,该地段的旧城、旧村改造工作才有可能全面铺开。

  深圳市出台了深圳市城中村改造规定,对城中村改造的开发原则、组织方式、地价减免都做出了具体的规定。规定只有在第十五条和第十六条对特区外的政策制定留有灵活的余地,主要涉及地价减免的政策留给特区外政府根据本区的实际情况确定。

  开发商的合理利润问题也是个值得政府和有关部门高度关切的问题,国土资源部近日发布的我国重点地区和主要城市2003年地价动态监测报告显示,建安成本和房地产开发利润占房价的比例仍然偏大。房地产开发利润方面,大多数城市普遍在15%以上,中高档房地产平均利润率更高,一般达到30%到40%,远远高于其他行业的平均利润率水平。我国房地产开发的高利润与给农民的土地补偿费相比,产生明显的反差,引起社会的强烈关注,而调整这种社会分配不公的相关政策还没有出台。所以在旧城改造中房地产商的合理开发利润限制在10%左右比较合适,但是考虑到投资的风险,利润评估也可限制在15%左右,依此来确定政府应减免的地价额。

  (上接第121页)五。结束语1、硅粉和粉煤灰及K一70缓凝高效减水剂三掺,可克服单掺粉煤灰早期强度低,也能克服单掺硅粉混凝土早期收缩大的缺点,可取代水泥,降低水化热温升,有利于防止早期性开裂。

  2、与普通强度混凝土相比,硅粉混凝土的干缩很小,部分原因是硅粉混凝土含水量低、孔隙小,可蒸发损失的水分相对较少;更主要的原因则可能是水泥水化过程不断地消耗原本不多的拌和水即自干燥作用,导致大部分水分离开毛细孔,引起自收缩。良好的湿养护,可以从外部补充水分,能够有效降低硅粉混凝土的自收缩。

  3、硅粉混凝土容易出现假凝现象,施工时的工序衔接必须非常紧凑,振捣需有规律地进行,否则极易因为假凝现象发生漏振。

  4、随着更高减水率外加剂的出现,硅粉的掺量能否控制在5%左右,这样,既可以降低因过多硅粉引起混凝土的自收缩变形,又可保证强度和耐久性,同时节约成本,这是今后在施工中需要探索解决的问题。

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