硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫層對埋地管道的影響及措施

郭登科

（大慶油田工程建設(shè)有限公司建材公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

由于硬質(zhì)聚氨酯材質(zhì)泡沫塑料的保溫層有良好保溫和防腐性能，因此在管道工程當(dāng)中應(yīng)用廣泛。但是使用期間可能出現(xiàn)保溫管暴露問題，導(dǎo)致管道受到腐蝕甚至出現(xiàn)穿孔問題。對于保溫層影響埋地管道主要因素進(jìn)行分析，并提出解決策略十分重要。

1 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的保溫層對于埋地管道產(chǎn)生的影響

1.1 進(jìn)水導(dǎo)致管道被腐蝕

根據(jù)保溫管道實(shí)際運(yùn)行環(huán)境分析結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)保溫層出現(xiàn)進(jìn)水問題是導(dǎo)致管道腐蝕主要因素。由于泡沫塑料的強(qiáng)度相對較低，因此運(yùn)輸以及施工環(huán)節(jié)可能容易被損壞，若保溫層當(dāng)中進(jìn)水，就會加速鋼管腐蝕。因?yàn)榫郯滨ヅ菽l(fā)生水解作用時，就會形成酸性環(huán)境，使管道腐蝕加速。若聚氨酯泡沫處于干燥環(huán)境之下，大多不會產(chǎn)生腐蝕管道的問題。若防護(hù)層破損，聚氨酯發(fā)生水解，可產(chǎn)生酸性介質(zhì)，還可產(chǎn)生一定數(shù)量的氯離子，同樣異氰酸根也可與水反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳，無論是氯離子還是二氧化碳都可加速管道腐蝕。因?yàn)槁入x子穿透力強(qiáng)，并且體積小，可增加陽極的去極化作用，使管道的腐蝕速度變快。

1.2 屏蔽陰極的保護(hù)電流

所謂陰極保護(hù)的電流屏蔽主要是在特定情況下，到保護(hù)管線陰極的電流不斷減小，管道保護(hù)較為困難，出現(xiàn)腐蝕問題。聚氨酯泡沫材料，自身電阻較高，還會存在透水問題，在保護(hù)層屏蔽效應(yīng)之下，難以對下層鋼管的陰極實(shí)施保護(hù)。除了管道外壁的防腐層失效以外，管道腐蝕位置和保護(hù)層破損處可能不會重合。由于保溫層即使吸水，也會具有較高絕緣性，管道表面不會得到充足極化電位，致使陰極保護(hù)難以發(fā)揮作用[1]。

2 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的保溫層對于埋地管道影響解決措施

2.1 改善泡沫的質(zhì)量

保溫管道外部利用聚氨酯泡沫出現(xiàn)進(jìn)水現(xiàn)象以后，對于出液pH值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)pH小于7.0，因此容易導(dǎo)致鋼管受到腐蝕。當(dāng)泡沫使用阻燃劑以后，浸水問題的出現(xiàn)，測得pH值更低，提高管道腐蝕概率。發(fā)泡工藝的運(yùn)用對于泡孔結(jié)構(gòu)、性能等可產(chǎn)生嚴(yán)重影響，如果泡沫閉孔率較高，那么其進(jìn)水的概率也就越大。因此可對泡沫質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，持續(xù)研究發(fā)泡工藝的運(yùn)用，降低其閉孔率，阻擋水分向保溫層內(nèi)蔓延和滲入，將管道腐蝕環(huán)境加以改善，降低泡沫進(jìn)水對于管道產(chǎn)生的腐蝕概率。

2.2 優(yōu)化補(bǔ)口技術(shù)

管道在運(yùn)行過程，如果出現(xiàn)破損或者補(bǔ)口失效等問題，就會使地下水向泡沫層當(dāng)中滲入，導(dǎo)致管道被腐蝕。因此還可從補(bǔ)口技術(shù)的運(yùn)用方面入手，將管道補(bǔ)口的施工質(zhì)量提高，提高保溫管道的防腐性能，提高補(bǔ)口的質(zhì)量，對于防腐保溫管線抗腐蝕能力的提升具有重要影響。

2.3 改進(jìn)陰極保護(hù)

以往使用的陰極保護(hù)是以土壤為電解質(zhì)，具體通過外加陰極保護(hù)的方式和管道形成電流回路。因?yàn)楸毓艿纼?nèi)部含有保溫層，其防護(hù)層電阻率較高，很難在土壤、管道二者之間組成電流回路。故此，對于陰極保護(hù)效果造成影響。還可使用涂刷導(dǎo)電電解質(zhì)的方式，在被保護(hù)金屬的外表涂刷具有導(dǎo)電能力陽極層，電源負(fù)極連接被保護(hù)金屬，以電極化方式保護(hù)陰極。由于防腐保溫層具有高絕緣特性，若使用固體電解質(zhì)采取保護(hù)措施可行性較高[2]。

因?yàn)閭鹘y(tǒng)形式的陰極保護(hù)主要是在管道內(nèi)部土壤附近使用陽極材料，若材料直接在保溫層內(nèi)安裝，那么保溫層進(jìn)水以后可對管線形成陰極保護(hù)。典型的應(yīng)用是膠青線，可將陽極制作成“瓦狀”，厚度為30mm，并在3根管道上設(shè)置3個補(bǔ)口，使陽極夾處于管體、夾克之間環(huán)形泡沫當(dāng)中，需要注意在管道下方布置陽極，并利用鋁熱焊、銅電纜連接管道和陽極，做好焊點(diǎn)周圍的防腐作業(yè)。

3 結(jié)語

總之，深入分析聚氨酯泡沫的保溫層管道受到腐蝕的原因，發(fā)現(xiàn)主要是由于保溫層進(jìn)水以及陰極保護(hù)失效等原因，因此預(yù)防管道腐蝕需要從保溫層防水角度出發(fā)，優(yōu)化陰極保護(hù)措施，不斷延長管道使用年限。