天然氣管道的腐蝕與防護(hù)綜述

1、摘要天然氣管道從天然氣供應(yīng)場(chǎng)所到其使用地方，經(jīng)過(guò)各種各樣復(fù)雜的地形，管道所處環(huán)境千變?nèi)f化，且天然氣中往往含有硫化氫、二氧化碳等酸性氣體，它們對(duì)天然氣管道造成腐蝕威脅，影響天然氣管道的平安運(yùn)行，因此天然氣管道在運(yùn)營(yíng)中必須實(shí)施防腐蝕保護(hù)。目前對(duì)天然氣管道進(jìn)行防腐蝕保護(hù)的方法主要有絕緣層防腐方法和陰極保護(hù)兩種方法。使用絕緣層防腐蝕方法時(shí)，因根據(jù)管道特點(diǎn)和管道所處地形地貌選擇不同類型的防腐絕緣層；陰極保護(hù)又分為犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)，根據(jù)長(zhǎng)輸天然氣管道的特點(diǎn)適宜用外加電流陰極保護(hù)，根據(jù)相關(guān)規(guī)定保護(hù)一般電位應(yīng)該在-8.50v至-1.20v之間，特殊地區(qū)除外。盡管天然氣管道腐蝕防護(hù)方法有兩種，

2、但這兩種方法必須同時(shí)實(shí)施達(dá)到“聯(lián)合保護(hù)”的作用才能高效的防護(hù)天然氣管道的腐蝕。關(guān)鍵詞：天然氣；腐蝕；防腐層；外加電流陰極保護(hù) ；犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)目錄摘要i目錄ii1緒論11.1腐蝕的定義11.2腐蝕危害性11.3腐蝕對(duì)天然氣管道的危害22天然氣管道的腐蝕特點(diǎn)32.1天然氣管道的腐蝕類型32.1.1天然氣管道的內(nèi)腐蝕機(jī)理32.2天然氣管道的外腐蝕42.2.1土壤的性質(zhì)43.2.2土壤腐蝕常見(jiàn)的幾種形式53.天然氣埋地鋼管的防腐方法63.1絕緣層防護(hù)法63.1.1防腐涂層的結(jié)構(gòu)73.1.2防腐涂層的選擇73.2陰極保護(hù)的兩種方法93.2.1陰極保護(hù)的參數(shù)104結(jié)束語(yǔ)10參考文獻(xiàn)111緒論1.1腐蝕

3、的定義 “腐蝕”這個(gè)術(shù)語(yǔ)起源于拉丁文“corrdere”，意即“損壞”，“腐爛”。五十年代前腐蝕的定義只局限于金屬的腐蝕，它是指金屬在別的介質(zhì)（最常見(jiàn)的液體和氣體）作用下，由于化學(xué)變化、電化學(xué)變化或物理溶解而產(chǎn)生的破壞，這個(gè)定義明確指出了金屬腐蝕是包括金屬材料和環(huán)境介質(zhì)兩種在內(nèi)的一個(gè)具有反應(yīng)作用的體系，金屬要發(fā)生腐蝕必須有外部介質(zhì)的作用，而且這種作用是發(fā)生在金屬與介質(zhì)的相界上，它不包括因單純機(jī)械作用引起的金屬磨損破壞1。隨著非金屬材料（特別是合成材料）的迅速發(fā)展，它的破壞引起了人們的重視，從五十年代以后，許多權(quán)威的腐蝕學(xué)者或者研究機(jī)構(gòu)傾向于把腐蝕的定義擴(kuò)大到所有材料，即材料腐蝕是指材料受環(huán)境介

4、質(zhì)的化學(xué)作用（包括電化學(xué)作用）而破壞的現(xiàn)象2。從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，絕大多數(shù)金屬都具有與周圍介質(zhì)發(fā)生作用而轉(zhuǎn)入氧化（離子）狀態(tài)的傾向，因此金屬發(fā)生腐蝕是一種自然的趨勢(shì)，且到處可見(jiàn)，例如金屬構(gòu)件在大氣中因腐蝕而生銹，埋于地下的金屬管道因腐蝕發(fā)生穿孔，鋼鐵在軋制過(guò)程中因高溫下與空氣中的氧作用產(chǎn)生了大量的氧化皮，在化工生產(chǎn)中金屬機(jī)械和設(shè)備常與強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)（如酸，堿，鹽等）接觸，尤其在高溫高壓和高流速的工藝條件下，腐蝕問(wèn)題更顯得突出和嚴(yán)重。1.2腐蝕危害性腐蝕給金屬材料造成的直接損失是巨大的，據(jù)估計(jì)全世界每年因腐蝕而報(bào)廢的鋼鐵設(shè)備約相當(dāng)于每年產(chǎn)量的30%，假如其中2/3可回爐再生，仍有10%的鋼鐵將由于腐蝕

5、而一去不復(fù)返了；同時(shí)金屬構(gòu)件的損壞，其價(jià)值遠(yuǎn)比金屬材料的價(jià)值大得多。例如飛機(jī)，艦船，鍋爐等，其造價(jià)遠(yuǎn)超過(guò)原材料的價(jià)格，至于因腐蝕所造成的間接損失，有時(shí)是難以統(tǒng)計(jì)的，例如發(fā)電廠的鍋爐管爆裂，更換一根不過(guò)幾百元，但引起許多工廠停產(chǎn)，其損失則是十分驚人的，英國(guó)在1969年發(fā)表了著名的“赫爾（hoar）報(bào)告”估計(jì)每年最少損失13.65億英鎊。據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（nbs）調(diào)查，1975年美國(guó)因腐蝕而損失竟高達(dá)700億美元，我國(guó)雖然至今還沒(méi)有完整的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，但嫵媚的事例清楚表明，各行業(yè)均普遍存在金屬腐蝕的問(wèn)題1。1.3腐蝕對(duì)天然氣管道的危害石油天然氣管道從油氣供應(yīng)點(diǎn)到油氣使用場(chǎng)所，經(jīng)過(guò)各種各樣復(fù)雜的地形，管

6、道所處環(huán)境千變?nèi)f化，輸送介質(zhì)中往往含有h2s、co2等酸性腐蝕介質(zhì)，它們?nèi)苡诠艿乐械乃纬伤?，與管道內(nèi)壁發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)管道外壁與土壤還可能發(fā)生土壤腐蝕，這給輸氣管道的安全運(yùn)行造成威脅，一旦發(fā)生腐蝕穿孔還將產(chǎn)生巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，例如：1971年5月20日深夜，我國(guó)四川威成輸氣管道的越溪段，正常運(yùn)行中管線突然爆管，該管道為630mm×8mm，工作壓力為2.1mpa，爆炸中，氣流將管子沿焊縫平行方向撕裂，重達(dá)201kg的管子碎片飛出151m遠(yuǎn)，氣流沖斷10m外的輸電線導(dǎo)致起火，使50m以外的兩棟宿舍著火，傷26人，死亡4人，停輸兩天，搶修后換上新管段，運(yùn)行7個(gè)多月后，1972

7、年1月13日，同一部位第二次爆管，經(jīng)查明以上兩次爆管均有嚴(yán)重的內(nèi)腐蝕引起，腐蝕速度達(dá)到了2.6-10.4mm/a，這是由于投產(chǎn)一年后，沿線接入了含h2s天然氣；1995年7月29日，橫貫加拿大管道公司的一條1067mm天然氣管道在rapid市附近破裂起火，50多分鐘后據(jù)爆破口7m遠(yuǎn)的另一條914mm氣管也爆裂著火，兩條管道分別停輸了15天、4天，后來(lái)查明第一條管道是外部腐蝕裂紋引起的延性斷裂，后一事故是因火災(zāi)沒(méi)有及時(shí)撲滅引發(fā)的次生災(zāi)害；2000年8月，美國(guó)新墨西哥州卡爾斯巴市el paso公司的一條天然氣管線突然爆炸，造成12人死亡。事故調(diào)查報(bào)告顯示，造成此次爆炸的直接原因是管線內(nèi)壁長(zhǎng)期受到腐

8、蝕，管壁變薄所致，因此對(duì)天然氣管道進(jìn)行防腐蝕保護(hù)是很有必要的2。2天然氣管道的腐蝕特點(diǎn)長(zhǎng)輸天然氣管道大多數(shù)為埋地管道，在運(yùn)行中與輸送介質(zhì)發(fā)生內(nèi)腐蝕，同時(shí)外壁與土壤大氣分別發(fā)生土壤腐蝕和大氣腐蝕，因?yàn)楦g類型不同對(duì)應(yīng)的防護(hù)措施也不一樣。2.1天然氣管道的腐蝕類型2.1.1天然氣管道的內(nèi)腐蝕機(jī)理天然氣管道輸送的介質(zhì)中往往含有h2s、co2水等具有腐蝕性的介質(zhì)，它們與管道內(nèi)壁易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，金屬的電化學(xué)腐蝕是指金屬表面與導(dǎo)電離子的介質(zhì)因發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞，任何一種按電化學(xué)機(jī)理進(jìn)行的腐蝕反應(yīng)至少包含一個(gè)陽(yáng)極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)，并以流過(guò)金屬內(nèi)部的電子流和介質(zhì)中的離子流聯(lián)系在一起。陽(yáng)極反應(yīng)是金屬

9、離子從金屬轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中和放出電子的過(guò)程，即陽(yáng)極氧化過(guò)程。相對(duì)應(yīng)的陰極反應(yīng)便是介質(zhì)中氧化劑組分吸收來(lái)自陽(yáng)極的電子的還原過(guò)程。天然氣管道輸送的介質(zhì)中含有h2s、co2溶于水，生成酸，碳鋼在酸中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)腐蝕，在陽(yáng)極區(qū)鐵被氧化為fe2+離子，所放出的電子自陽(yáng)極（fe）流至鋼中的陰極（fe3c）上被h+吸收而被還原成氫氣，即陽(yáng)極氧化反應(yīng)： 陰極還原反應(yīng)： 總的反應(yīng)： 2.2天然氣管道的外腐蝕埋設(shè)在地下的油氣、水管線，及電纜等在土壤作用下常發(fā)生腐蝕，以致管線穿孔而漏油、漏水、或漏氣，或使電訊發(fā)生故障，而且這些設(shè)備往往很難檢修，給生產(chǎn)造成很大的損失和危害，而這些腐蝕都與土壤有著密切的關(guān)系。 2.2.1

10、土壤的性質(zhì)（1）土壤的組成；土壤的固體顆粒含有砂子，灰，泥渣和植物腐爛后形成的腐殖土，土壤有各種不同的形狀：粒狀，塊狀，和片狀，事實(shí)上，多數(shù)土壤是無(wú)機(jī)的和有機(jī)的膠質(zhì)混合顆粒的集合，在這個(gè)集合體中還具有許多彎彎曲曲的微孔（毛細(xì)管），土壤中的水分和空氣可以通過(guò)這些微孔到達(dá)土壤的深處，并且土壤還具有生物學(xué)的活性。（2）土壤中的水分；土壤中的水分有些與土壤的組分結(jié)合在一起，有些緊緊粘附在固體顆粒的周圍，有些可以在微孔中流動(dòng)，鹽類溶解在這些水中，土壤就成了電解質(zhì)，土壤的導(dǎo)電性與土壤的干濕程度及含鹽量有關(guān)，土壤愈干燥，含鹽量愈少，其電阻就愈大，土壤愈潮濕，含鹽量愈多，電阻就愈小，干燥和少鹽的土壤電阻率往往

11、高于10000歐姆·厘米，而潮濕含鹽的土壤，電阻率能低于500歐姆·厘米，土壤的腐蝕往往與電阻率有密切的關(guān)系。（3）土壤中的氧；土壤中的氧氣，有一些溶解在水中，有些存在于土壤的毛細(xì)管和縫隙內(nèi)，兩者對(duì)金屬在土壤中的腐蝕都有影響，土壤中的氧含量與土壤的濕度和結(jié)構(gòu)都有密切的關(guān)系，在干燥的砂土中，因?yàn)檠醣容^容易通過(guò)，所以氧含量較多，在潮濕的砂土中，因?yàn)檠踺^難通過(guò)，氧量較少，而在潮濕密實(shí)的粘土中，因?yàn)檠跬ㄟ^(guò)非常困難，所以氧量最少，濕度不同和結(jié)構(gòu)不同的土壤中，氧量相差可達(dá)幾萬(wàn)倍，這種充氣不均勻，正是造成氧濃差電池腐蝕的原因。（4）土壤的酸堿性；大多數(shù)土壤是中性的，ph值在6-7，有的土

12、壤是堿性的，如堿性的砂質(zhì)粘土和鹽堿土，ph值在7.5-9.5，也有一些土壤是酸性的，如腐植土和沼澤土，ph值在3-6。（5）土壤中的微生物；微生物對(duì)金屬的腐蝕也有很大的影響，其中最重要的是厭氧的硫酸鹽還原菌，硫桿菌和鐵桿菌（好氧的細(xì)菌）。3.2.2土壤腐蝕常見(jiàn)的幾種形式1.由于充氣不均勻引起的腐蝕當(dāng)管道埋設(shè)通過(guò)結(jié)構(gòu)不同和潮濕程度不同的土壤時(shí)（如通過(guò)砂土?xí)r），由于充氣不均形成氧濃差電池的腐蝕，處在砂土中的金屬部分，由于氧容易滲入，電位高，成為陰極，而處在粘土中的金屬部分，由于缺氧，成為陽(yáng)極，它們之間構(gòu)成氧濃差電池，而使粘土中的金屬部分遭到腐蝕，同樣，埋在地下的管道（特別是水平埋放直徑較大的管子）

13、，由于各處深度不同，也會(huì)構(gòu)成氧濃差電池，埋得較深的地方（如在管子的下部），由于氧到達(dá)困難，便成為陽(yáng)極區(qū)，腐蝕就往往是發(fā)生在這個(gè)區(qū)域。必須注意的是：如果僅僅是微電池作用引起的腐蝕其結(jié)論則與上述情況完全相反，在粘土中，由于氧進(jìn)入較為困難，氧去極化過(guò)程較難，所以腐蝕也就較慢，而在土壤中，氧容易滲入，氧去極化過(guò)程容易，所以腐蝕就較快。2.由雜散電流引起的腐蝕雜散電流是一種漏電現(xiàn)象，在土壤的腐蝕中，防止它引起的腐蝕有很大的實(shí)際意義，雜散電流是由直流電源（如電氣火車，有軌電車，電焊機(jī)，點(diǎn)解槽，電化學(xué)保護(hù)等）設(shè)備漏失出來(lái)的電流，一些地下設(shè)備，地下管道，電纜和混凝土的鋼筋等都容易因這種雜散電流引起腐蝕，直流電

14、往往從路軌漏到地下，進(jìn)入地下管道某處，再?gòu)墓艿赖牧硪惶幜鞒龆氐铰奋?，雜散電流從管道流出的地方，成為腐蝕電池的陽(yáng)極區(qū)，腐蝕破壞就發(fā)生在這個(gè)地方，如下圖所示，金屬的損失量與流過(guò)的雜散電流的電量成正比，符合法拉第定律，經(jīng)計(jì)算：一安培電流流過(guò)一年就相當(dāng)于約九公斤的鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕而被溶解掉了，可見(jiàn)雜散電流引起的腐蝕也是相當(dāng)嚴(yán)重的。 3.由于微生物引起的腐蝕對(duì)于腐蝕有作用的細(xì)菌不多，其中最重要的是硫桿菌和硫酸鹽還原菌（厭氧菌）。硫桿菌有排硫桿菌和氧化硫桿菌兩種，這種細(xì)菌最適宜存在的溫度為25-30度，當(dāng)溫度高到55度以上時(shí)，就無(wú)法生存，在地下管道附近，由于污物發(fā)酵結(jié)果產(chǎn)生硫代硫酸鹽，排硫桿菌就在其上大

15、量繁殖，產(chǎn)生元素硫，緊接著，氧化硫桿菌將元素硫氧化成硫酸，造成對(duì)金屬的嚴(yán)重腐蝕。（2）硫酸鹽還原菌（厭氧菌） 如果土壤中非常缺氧，而且又不存在氧濃差電池及雜散電流等腐蝕大電池時(shí)，腐蝕過(guò)程是很難進(jìn)行的，但是，對(duì)于含有硫酸鹽的土壤，如果有硫酸鹽還原菌存在，腐蝕不但能順利進(jìn)行，而且更加嚴(yán)重，主要是由于生物的催化作用，使腐蝕過(guò)程的陰極去極化反應(yīng)得以進(jìn)行，從而大大加速了腐蝕。細(xì)菌腐蝕并非它本身對(duì)金屬的侵蝕作用，而是細(xì)菌生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)間接地對(duì)金屬腐蝕的電化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生影響，主要以下述四種發(fā)生影響腐蝕過(guò)程：新城代謝產(chǎn)物的腐蝕作用細(xì)菌能產(chǎn)生某些具有腐蝕性的代謝產(chǎn)物，如硫酸，有機(jī)酸和硫化物等；生命活動(dòng)影響電極反應(yīng)

16、的動(dòng)力學(xué)過(guò)程；改變金屬所處環(huán)境的狀況；破壞金屬表面有保護(hù)性的非金屬覆蓋層或緩蝕劑的穩(wěn)定性。3.天然氣埋地鋼管的防腐方法3.1絕緣層防護(hù)法金屬腐蝕是由于環(huán)境介質(zhì)作用在金屬表面產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)，涂層對(duì)金屬的作用是通過(guò)抑制上述反應(yīng)而達(dá)到，具體來(lái)看，是基于下面三方面的作用：（1）屏蔽作用：許多涂層對(duì)酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)顯示化學(xué)惰性，且介電常數(shù)高，阻止了腐蝕電路的形成，因此金屬表面涂覆漆膜后，把金屬表面與環(huán)境隔開(kāi)，起到了屏蔽腐蝕介質(zhì)的作用。但必須指出，涂料用高聚物具有一定的透氣性，并與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。（2）鈍化緩釋作用：借助涂料中的防銹顏料與金屬表面反應(yīng)，使其鈍化或生成保護(hù)性的物質(zhì)以提高涂層的保

17、護(hù)作用，另外，許多油料在金屬皂的催化作用下生成降解產(chǎn)物也能起到有機(jī)緩蝕劑的作用（3）電化學(xué)保護(hù)作用：涂料中使用電位比鐵較低的金屬為填料（如鋅），會(huì)起到犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)作用，并且鋅的大氣腐蝕產(chǎn)物堿式碳酸鋅比較穩(wěn)定，又起到封閉、堵塞期末空隙的作用5。3.1.1防腐涂層的結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中，一種涂層往往不能很好的起到保護(hù)金屬的作用，或不能同時(shí)滿足防腐、耐候、美觀等使用要求，因此大多在金屬表面涂覆幾種涂層，以組成一個(gè)整體系統(tǒng)共同發(fā)揮功效，這一涂層體系包括底漆，中間層，面漆，每層按需要分別涂刷一至數(shù)次，也有的僅是單層結(jié)構(gòu)就同時(shí)滿足了不同的使用要求，如粉末涂料。3.1.2防腐涂層的選擇在選擇防腐層的時(shí)候防

18、腐涂層應(yīng)具備以下基本性能：有效的電絕緣性；有效的隔水屏障性；涂敷于管道的方法不會(huì)對(duì)管道性能產(chǎn)生不利影響；涂敷于管道上的涂層缺陷最少；與管道表面有良好的附著力；能防止針孔隨時(shí)間發(fā)展；能抵抗裝卸、儲(chǔ)存和安裝時(shí)的損傷；能有效地保持絕緣電阻隨時(shí)間恒定不變；抗剝離性能；抗化學(xué)介質(zhì)破壞；補(bǔ)傷容易；物理性能保持能力強(qiáng)；對(duì)環(huán)境無(wú)毒；能防止地面儲(chǔ)存和長(zhǎng)距離運(yùn)輸過(guò)程不發(fā)生變化和降解3。目前國(guó)內(nèi)外適用于長(zhǎng)輸管道的防腐蝕涂層主要有煤焦油瓷漆、pe二層結(jié)構(gòu)、pe三層結(jié)構(gòu)、熔結(jié)環(huán)氧粉末(fbe)、雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末(雙層fbe)覆蓋層等4。下面將各種防腐蝕材料的主要優(yōu)缺點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外應(yīng)用狀況及評(píng)價(jià)簡(jiǎn)述如下:(1)煤焦油瓷漆具有

19、絕緣性能好、吸水率低、耐細(xì)菌腐蝕和植物根莖穿透、國(guó)內(nèi)材料充足及使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格低(約5560 元/ m2) 等優(yōu)點(diǎn)。主要缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度較低,適宜溫度范圍窄,低溫易變脆,生產(chǎn)施工過(guò)程中可能會(huì)逸出有毒氣體,需要嚴(yán)格的煙霧處理措施。國(guó)外使用已有70多年歷史,近年來(lái)因受環(huán)保的限制逐漸被其他覆蓋層代替。我國(guó)已研制出達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的煤焦油瓷漆產(chǎn)品,分3 種型號(hào),以適應(yīng)不同的溫度需要。(2) pe 兩層結(jié)構(gòu)具有絕緣性能好、吸水率低、機(jī)械強(qiáng)度高、堅(jiān)韌耐磨、耐酸堿鹽和細(xì)菌腐蝕、耐溫度變化、國(guó)內(nèi)材料充足等優(yōu)點(diǎn),價(jià)格較低(約6065 元/ m2 ) 。缺點(diǎn)是耐紫外線性能差,陽(yáng)光下過(guò)久暴露易老化,與鋼管表面結(jié)合力較差,

20、抗陰極剝離性能差。pe 層的靜電屏蔽作用不利于外加電流陰極保護(hù)。國(guó)外采用聚乙烯防腐蝕有40 多年歷史,目前仍有一定的使用量,其中,在中小管徑上的用量占第一位,中等管徑應(yīng)用上僅次于熔結(jié)環(huán)氧粉末。國(guó)內(nèi)1985 年后廣泛應(yīng)用,到目前為止油田和各地中小管徑采用此種覆蓋層的防腐蝕管道已超過(guò)上萬(wàn)公里。(3) pe 三層結(jié)構(gòu) pe 三層結(jié)構(gòu)防腐蝕層結(jié)合了高密度聚乙烯包覆、熔結(jié)環(huán)氧粉末的優(yōu)點(diǎn)。它利用環(huán)氧粉末與鋼管表面牢固結(jié)合,利用高密度聚乙烯耐機(jī)械損傷,兩層之間特殊的膠層使三者形成分子鍵結(jié)合的復(fù)合結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)防蝕性能、機(jī)械性能的良好結(jié)合,是目前我國(guó)大型管道工程首選的涂層。pe 三層結(jié)構(gòu)防腐蝕層從1995 年在庫(kù)

21、鄯線、陜京線應(yīng)用以來(lái),防蝕效果很好。但有人認(rèn)為:pe 三層結(jié)構(gòu)覆蓋層破損后,容易形成靜電屏蔽,陰極保護(hù)作用不能良好發(fā)揮。目前我國(guó)對(duì)此觀點(diǎn)尚未重視。pe 三層結(jié)構(gòu)防腐蝕層造價(jià)相對(duì)較高(約100 元/ m2) ,是其缺點(diǎn)之一。(4) 熔結(jié)環(huán)氧粉末(fbe)具有與鋼管表面結(jié)合牢固、絕緣性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐溫度變化、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn),可適用于各種惡劣自然環(huán)境。主要缺點(diǎn)是耐紫外線性能差;由于覆蓋層較薄(0.350. 50 mm) ,耐劃傷和磕碰性能較厚覆蓋層要差。國(guó)外從20 世紀(jì)60 年代開(kāi)始應(yīng)用于管道防腐蝕,發(fā)展很快,是目前國(guó)際管道防腐蝕上采用量最多的覆蓋層。價(jià)格約在6570 元/ m2。(5) 雙

22、層熔結(jié)環(huán)氧粉末（雙層fbe）與pe三層結(jié)構(gòu)類似,具有和pe三層相同的綜合性能,機(jī)械性能尤其高,補(bǔ)口也用雙層fbe ,相容性好,覆蓋層表面光滑。另外可避免陰極屏蔽問(wèn)題。3.2陰極保護(hù)的兩種方法根據(jù)提供極化電流的方法不同，陰極保護(hù)可以分為犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)兩種，犧牲陽(yáng)極法是用一種腐蝕電位比被保護(hù)金屬腐蝕電位更負(fù)的金屬或合金與被保護(hù)體組成電偶電池，依靠負(fù)電性金屬不斷腐蝕溶解產(chǎn)生的電流對(duì)被保護(hù)金屬構(gòu)成保護(hù)的方法，由于低電位金屬所在電偶電池中作為陽(yáng)極，偶接后其自身腐蝕速度增加，故被稱作“犧牲陽(yáng)極”。外加電流陰極保護(hù)是利用外部直流電源對(duì)被保護(hù)體提供陰極極化，實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)體的保護(hù)方法。外部電

23、源的負(fù)極與被保護(hù)體相連，正極接輔助陽(yáng)極，輔助陽(yáng)極的作用是為了構(gòu)成陰極保護(hù)完整的回路5。犧牲陽(yáng)極保護(hù)方法的主要特點(diǎn)是：1）不需要外加直流電源，適用于無(wú)電源地區(qū)和小規(guī)模、分散的保護(hù)對(duì)象；2）驅(qū)動(dòng)電壓低，輸出功率低，保護(hù)電流小且不可調(diào)節(jié)，陽(yáng)極有效保護(hù)距離小，使用范圍受介質(zhì)電阻率的限制，但保護(hù)電流的利用率較高，一般不會(huì)造成過(guò)保護(hù)，對(duì)鄰近金屬設(shè)施干擾?。?）陽(yáng)極數(shù)量較多，電流分布比較均勻，但陽(yáng)極重量大，會(huì)增加結(jié)構(gòu)重量，且陰極保護(hù)的時(shí)間受犧牲陽(yáng)極壽命的限制；4）系統(tǒng)牢固可靠，施工技術(shù)簡(jiǎn)單，單次投資費(fèi)用低，不需要專人管理。外加電流陰極保護(hù)方法的主要特點(diǎn)是：1）需要外部直流電源；2）驅(qū)動(dòng)電壓高，輸出功率和保護(hù)

24、電流大，能靈活調(diào)節(jié)，控制陰極保護(hù)電流，陽(yáng)極有效保護(hù)半徑大，因此在惡劣的腐蝕條件或高電阻率的環(huán)境中葉適用，但有可能造成過(guò)保護(hù)，也可能對(duì)附近金屬設(shè)施造成干擾；3）陽(yáng)極數(shù)量少，系統(tǒng)重量輕，結(jié)構(gòu)重量增加不多，難溶和不溶性輔助陽(yáng)極消耗低、壽命長(zhǎng)、可作長(zhǎng)期的陰極保護(hù)、但由于系統(tǒng)使用的陽(yáng)極數(shù)量少，保護(hù)電流可能分布不均勻。4）在惡劣環(huán)境中，系統(tǒng)易受損傷，設(shè)備安裝、施工、維護(hù)較復(fù)雜、一次投資費(fèi)用高。因此，陰極保護(hù)方法的選擇應(yīng)根據(jù)供電條件、介質(zhì)電阻率、所需保護(hù)電流的大小、運(yùn)行過(guò)程中工藝條件變化情況、壽命要求、結(jié)構(gòu)形狀等決定，通常情況下，對(duì)無(wú)電源、介質(zhì)電阻率低、條件變化不大、所需保護(hù)電流較小的小型系統(tǒng)，宜選用犧牲陽(yáng)極保護(hù)；相反，對(duì)有電源、介質(zhì)電阻率大、所需保護(hù)電流大、條件變化大、使用壽命長(zhǎng)的大系統(tǒng)，應(yīng)選用外加電流陰極保護(hù)，因此長(zhǎng)輸天然氣管道適宜用外加電流陰極保護(hù)。3.2.1陰極保護(hù)的參數(shù)保護(hù)電位，是指通過(guò)陰極保護(hù)金屬使金屬結(jié)構(gòu)達(dá)到完全保護(hù)或者有效保護(hù)所需達(dá)到的電位值，保護(hù)電位