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阴极保护原理

城市地下燃气管道安全技术研究

 

1 城市地下燃气管道安全概述

  纵观我国的能源消耗现状,煤的使用在逐渐减少,而天然气所占比例在不断上升,天然气的使用规模在增加的同时,地下燃气管道在城市的运行越来越广泛。鉴于天然气具有易燃、易爆等特点,如果发生意外事故,城市居民的财产甚至生命都会受到很大的威胁,也不利于社会的安定,因此城市地下燃气管道的安全问题研究显得非常有必要。

  因为城市地下燃气管道的用户他们各自的需求不相同且复杂,处于不同时期的管道在施工设计时所遵循的标准不同,导致管道样式具有多样性。城市地下燃气管道在发生意外事故时,由于城市中心人口密度大,往往会造成巨大的财产损失和人员伤亡等严重后果,事故发生的突然性导致人们没有准备而措手不及,另外在爆炸、火灾等发生时还会造成高温灼伤、机械伤害等,医院对伤员的救助以及事故发生以后的善后工作都有很大的难度和复杂性。因此从科学的角度来探究地下燃气管道安全的影响及破坏因素,通过这些因素来分析预防意外事故的发生,以保证城市地下燃气管道运行的安全可靠性和稳定性,保障居民的生命财产安全,维持社会稳定并构建和谐安定生活。

  2 城市地下燃气管道安全的影响破坏因素及技术措施

  2.1 影响破坏之腐蚀因素及应对措施

  对于在城市地下管道运行中的钢制管道来说,金属腐蚀是一种很常见的现象,腐蚀的原理可以分为电解作用和电池作用两种。金属腐蚀的发生需要具备一种电解液、一个阴极、一个阳极且阴阳级之间需要有电子进行连接四个条件,缺少任何一个条件,腐蚀现象将会停止,因此可以以此来制定防治腐蚀的方法措施。城市地下燃气管道主要是以地沟和埋地的形式来装设的,其受到腐蚀的因素可以分为应力腐蚀、外腐蚀等。

  在地下燃气钢制管道的腐蚀破坏中,首先,应力腐蚀是最重要的因素之一。因城市地下燃气管道具有用户用气的高峰期及低峰期,应力在管道中的变化大,在管道施工时期会有一系列质量问题,因此地下管道的应力腐蚀是一个需要注意的问题。根据应力腐蚀的特点,采取的相应措施应该是尽量减少在用户用气的高峰期和低峰期地下燃气管道供气的差异来防止管道应力的大幅度变化、在管道进行施工时严格遵循施工标准和规范以提高施工质量等措施来防止应力腐蚀。

  另外,外腐蚀也是管道腐蚀中的一个重要方面,对于城市地下燃气管道的外腐蚀分析应主要从以下几个方面着手,首先是阴极保护情况,应检查阴极保护长度和保护电压是不是遵循规范要求以保证阴极保护情况是否正常;其次是土壤腐蚀性,土壤腐蚀性的影响因素有含水量、土壤电阻率、土壤温度、溶解质的数量和种类、有机质、氧化还原电位及通气性等,对于地下管道来说土壤腐蚀性是一个很重要的因素;接着是外层保护情况,对外层保护的可靠性程度由施工水平、涂层的质量和种类、检查出来的错误能不能及时的修补等等;最后是电流的干扰情况,因正常的电路存在漏电现象而出现在别处的杂散电流,当其流过地下燃气管道时,就可能造成管道的腐蚀。

  2。2 影响破坏之误操作因素及应对措施

  误操作是管道工作者因为自身的错误而对城市地下燃气管道造成的影响,包括了设计、施工、运营以及维护方面的误操作。设计误操作指的是设计人员在设计时候发生的失误,包含了材料的选择、安全措施、设计验收以及设计软件是否可靠正确四个方面;施工误操作是指施工人员在施工过程中没有按照设计要求的技术规范施工而发生的失误,另外施工人员的责任心和安全意识、施工监督工作以及施工验收也与城市地下燃气管道的安全息息相关;运营误操作是指在地下管道正常运行期间由于工人技术不娴熟、系统操作出现错误、操作流程不完善、机械人员的维修出现问题等原因会对地下管道的安全造成影响;维护误操作是指对仪表和设备的维护不恰当而出现的错误,如压力表标定出现失误等。在应对措施的选择上,应该着重于对管道操作及维护人员进行专业的培训,提高他们的专业技术水平和安全意识,让他们尽量熟悉管道操作流程,减少误操作的发生。

  2.3 影响破坏之设计缺陷因素及应对措施

  在进行城市地下燃气管道的设计时,为了使计划简便,需要选取相关系数并采用一些简化的模型,这些与管道的实际情况存在一定的差异,从而会对城市地下燃气管道的安全造成一定影响。首先是疲劳因素,即由于外负荷以及管道内压强的变化会引起一定的压力变化,从而造成城市地下燃气管道内部疲劳性裂纹的不断扩展而使管道断裂,导致事故发生,例如地下管道上面的车辆不间断的行驶有可能使管道疲劳性断裂;其次是系统安全因素,指在管道投入运行中,由于管道原设计的输气量过大、气田在运行期间没有达到最大生产量等原因,会使得设计管道壁厚度时候使用的压力大于管道实际的压力,从而会影响到地下管道系统的安全;另外是管道安全因素,指管道厚度的实际使用值和当初设计时的数值有一定的差异而造成管道在实际使用中不同的安全状况;最后是土壤的移动,即土壤移动会使管道产生相应的应力而影响管道的安全运行,如泥石流、塌方和山崩等土壤的滑动。对于上述影响因素,应该尽可能不在地下管道上面长时间不间断通车,在管道设计过程中各项数据尽量与管道实际情况相符合,避免在泥石流、塌方等多发地带修建地下管道,如此,才能保证管道运行期间的安全性。

  2。4 影响破坏之第三方因素

  第三方因素指的是除了腐蚀原因和工作人员原因以外的对管道造成破坏的活动。第三方破坏因素是城市地下燃气管道安全受到威胁的主要原因:首先,我国由于处于城市化的高速发展过程中,很多大中型城市在进行大范围的规划和建设,由于规划的不合理导致在建设过程中需要大量的管道改造工作,使得城市地下燃气管道的埋深或者安全距离达不到规范要求,管道的安全存在潜在的危险。其次,由于目前城市地下燃气管道安全管理的制度还不完善和健全,有些老化管道得不到及时的替换,形成了很多安全隐患威胁着城市地下燃气管道的安全。接着,如今城市的施工建筑在对地下管道不了解的情况下就擅自施工开挖取土,导致很多城市地下燃气管道被挖断而影响城市燃气网的正常运行。最后,很多人对城市地下燃气管道安全的知识了解很少,一些无知人员可能对城市地下燃气管道造成破坏。因此,应该注意对城市进行整体、合理的规划,加强对管道施工时技术水平的监督,不断完善城市地下燃气管道的安全管理制度,普及管道安全知识让城市中的每个人都有责任安全意识,以保证城市地下燃气管道不被破坏。

  3 结束语

  天然气在我国的不断推广使用给城市居民生活带来很大的便利,也因为其自身具有有毒性、易爆性和易燃性特点而导致城市地下燃气管道的安全存在一定的隐患,本文通过探析对城市地下燃气管道的安全造成影响和破坏的因素,来对城市地下燃气管道安全问题有一个更深层次的了解,同时得出相关的措施和对策来防止由于管道的安全遭到影响和破坏而发生一系列意外事故,提高我国城市地下燃气管道系统运行的稳定性,切实保障居民的生命财产安全。

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