本發(fā)明涉及城市燃氣領域，特別涉及一種城市地上公共燃氣管道的防護方法。
背景技術：
城市地上公共燃氣管道主要是無縫鋼管和鍍鋅鋼管，為防止管道發(fā)生腐蝕破壞，現(xiàn)有技術的防護方法是對無縫鋼管進行集中防腐以后再現(xiàn)場安裝，鍍鋅鋼管安裝完成后施工現(xiàn)場涂刷面漆。
現(xiàn)有技術至少存在以下問題：
1.管道運輸和施工過程中會對防腐層造成損壞，施工現(xiàn)場涂漆防腐的環(huán)境濕度、涂層體系選擇、手工除銹等級以及涂層干膜厚度等條件和質量難以達到要求。
2. 隨著管道使用年限的增加，管道表面防腐層破損、油漆脫落造成管道發(fā)生腐蝕，為此必須經(jīng)常對運行管道進行檢查，對發(fā)生銹蝕的管道進行除銹、涂漆或更換管道，對在用燃氣管道的除銹、涂漆維護難度大，特別在高層建筑中，高空作業(yè)除銹、涂漆或更換管道的難度極大，施工作業(yè)存在安全風險，質量無法保證，并且也存在防腐涂層體系選用不當?shù)膯栴}，由此導致防腐層的耐久性差，幾年即需要進行除銹、涂漆維護或進行管道更換，需要反復投入大量的資金，造成較大浪費。
3.地上燃氣管道使用環(huán)境復雜，受高熱、高濕、以及大氣污染等協(xié)同效應加劇腐蝕的影響，防腐層的破損和失效易引發(fā)燃氣管道發(fā)生腐蝕，管道腐蝕穿孔導致燃氣泄漏，可能引發(fā)火災或爆炸事故，威脅公共安全，造成巨大經(jīng)濟損失。
以上是目前燃氣行業(yè)普遍存在的問題，說明現(xiàn)有技術不滿足地上燃氣管道經(jīng)濟、安全運行的實際需要。
技術實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術中對地上公共燃氣管道的防護方法存在的不足，本發(fā)明提供一種適用于地上公共燃氣管道的防護方法，所述技術方案特征是，包括以下步驟：
步驟1：采用防護套管對地上公共燃氣管道進行保護；
步驟2：確定防護套管的性能指標和幾何尺寸；
步驟3：防護套管上下兩端設置充氣孔、排氣孔和壓力表；
步驟4: 防護套管內填充惰性氣體；
其中，所述地上公共燃氣管道防護方法包括所述采用防護套管對地上公共燃氣管道進行防護、所述確定防護套管的性能指標和幾何尺寸、所述防護套管上下兩端設置充氣孔、排氣孔和壓力表、所述防護套管內填充惰性氣體。
本發(fā)明提供的技術方案帶來的有益效果是：
本發(fā)明提供的城市地上公共燃氣管道防護方法，通過采用防護套管進行保護、防護套管內填充惰性氣體的方法，相對于現(xiàn)有技術中采取管道外防腐涂層方法存在的不足，本發(fā)明方法可以有效降低大氣污染對地上公共燃氣管道的腐蝕破壞，延長燃氣管道的使用壽命，減少燃氣管道維護或更換的頻率，減少重復投資造成的經(jīng)濟損失，降低燃氣管道運營安全風險。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的地上燃氣管道防護方法流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
實施例一
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種地上公共燃氣管道防護方法，所述防護方法包括：
步驟1：采用防護套管對地上公共燃氣管道進行保護；
步驟2：確定防護套管的性能指標和幾何尺寸；
步驟3：防護套管上下兩端設置充氣孔、排氣孔和壓力表；
步驟4: 防護套管內填充惰性氣體；
其中，所述地上公共燃氣管道防護方法包括所述采用防護套管對地上公共燃氣管道進行防護、所述確定防護套管的性能指標和幾何尺寸、防護套管上下兩端設置充氣孔、排氣孔和壓力表、所述防護套管內填充惰性氣體。
進一步地，所述步驟1具體為：采用防護套管對地上公共燃氣管道進行保護。
作為優(yōu)選，所述步驟1具體為：地上公共燃氣管道的使用環(huán)境為大氣環(huán)境，受日益嚴重的大氣污染影響，大氣腐蝕成為管道材料腐蝕的主要原因，在腐蝕嚴重的工業(yè)大氣環(huán)境和海洋大氣環(huán)境，外防腐涂層在大氣腐蝕嚴重地區(qū)的耐久性僅為2-5年，保護作用有限，受大氣污染物如二氧化硫和氯化物的影響，碳鋼每年的腐蝕可達80-200微米，鋅的腐蝕每年可達4.2-8.4微米。
進一步地，所述步驟2具體為：確定防護套管的性能指標和幾何尺寸。
作為優(yōu)選，所述步驟2具體為：防護套管的性能指標包括，耐腐蝕性能指標，常溫下使用壽命不低于50年，穩(wěn)定的物理性能指標，較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊能力，抗拉強度不低于50-80MPa，良好的密封和隔熱性能指標，導熱系數(shù)低，且具有施工、維護簡便的特點。
作為優(yōu)選，所述步驟2具體為：燃氣管道對應的防護套管幾何尺寸，DN15套管40mm，DN20套管50mm，DN25套管63mm，DN40套管63mm，DN50套管90mm，DN65套管110mm。
進一步地，所述步驟3具體為：防護套管上下兩端設置充氣孔、排氣孔和壓力表。
作為優(yōu)選，所述步驟3具體為：壓力表安裝在防護套管底部易于觀察的位置，充氣孔安裝閥門，排氣孔置換后安裝封堵。
進一步地，所述步驟4具體為：防護套管內填充惰性氣體。
作為優(yōu)選，所述步驟4具體為：選擇氮氣作為填充氣體，氮氣具有可獲得和經(jīng)濟性的特點，化學性質非常穩(wěn)定， 25℃ 時的導熱系數(shù)為0.024W/(m · K)，密度為1.25g/m3，比空氣輕，常用于焊接的保護氣體。
作為優(yōu)選，所述步驟4具體為：防護套管內填充氮氣的壓力為0.15－0.2MPa，目的是防止空氣進入防護套管，降低大氣污染物如二氧化硫、氯化物的沉降率，降低防護套管內相對濕度，減少或消除金屬發(fā)生電化學反應的條件。
實施例二
1.地理位置：中國西南部
2.環(huán)境條件：亞熱帶季風性濕潤氣候，年平均氣溫18.5℃，年平均相對濕度70%，最大相對濕度87%，酸雨均值頻率為4.58/54.5%，二氧化硫年平均沉降率45（mg/（m2?d），氯離子CI-年平均沉降率7.9（mg/（m2?d）。
3.碳鋼第一年鋼的腐蝕率計算：
rcorr=1.77Pd0.52EXP(0.020RH+Fst)+0.102Sd0.62EXP(0.033RH+0.040t) 式一
按式一計算的腐蝕速率為62.53μm/a
4.采用防護套管對地上公共燃氣管道進行保護，選取PVC材質作為防護套管，PVC具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，常溫下使用壽命不低于50年，具有價格低廉，施工維護簡單的特點。
5.燃氣管道對應的防護套管幾何尺寸，選取DN40套管63mm。
6.防護套管安裝完成后，從充氣孔填充氮氣進行置換，從上部排氣孔排出空氣，壓力至0.2 MPa，穩(wěn)壓6小時，氣密性試驗合格后進行封堵。
7.防護套管內填充氮氣后，防護套管內的污染物大幅度減少，相對濕度降低到50%以下，碳鋼的腐蝕速率降低到1.3-25 μm/a甚至更低的水平，外防腐涂層的耐久性將提高到15年以上，采取防護套管后的腐蝕速率可降低到原來的2%，相當于無大氣污染的鄉(xiāng)村大氣環(huán)境條件下的腐蝕水平。
8.通過壓力表觀察氮氣壓力，當壓力為0.2 MPa 時，1000米口徑63mm防護套管的幾何容積為3.11立方米，扣除管道所占體積后 的幾何容積為0.17立方米，氮氣需用量為0.174立方米，后期維護只需觀察壓力表，發(fā)現(xiàn)壓力降低即補充氮氣，或更換防護套管，與重復維護或更換燃氣管道相比，具有成本低廉，維護簡便的優(yōu)點。
實施例三
1.地理位置：南部沿海地區(qū)
2.環(huán)境條件：亞熱帶海洋大氣環(huán)境，年平均氣溫22.4℃，年平均相對濕度77%，最大相對濕度82%，二氧化硫年平均沉降率10（mg/（m2?d），氯離子CI-年平均沉降率62.6（mg/（m2?d）。
3.碳鋼第一年鋼的腐蝕率：
rcorr=1.77Pd0.52EXP(0.020RH+Fst)+0.102Sd0.62EXP(0.033RH+0.040t) 式一
按式一計算的腐蝕速率為64.87μm/a
4.采用防護套管對地上公共燃氣管道進行保護，選取PVC材質作為防護套管。
5.燃氣管道對應的防護套管幾何尺寸，選取DN50套管90mm。
6.防護套管安裝完成后，從充氣孔填充氮氣進行置換，從上部排氣孔排出空氣，壓力至0.2 MPa，穩(wěn)壓6小時，氣密性試驗合格后進行封堵。
7.防護套管內填充氮氣后，防護套管內的污染物大幅度減少，相對濕度降低到50%以下，碳鋼的腐蝕速率將降低到1.3-25 μm/a，外防腐涂層耐久性提高到15年以上，采取防護套管后的腐蝕速率可降低到原來的2%，相當于無大氣污染的鄉(xiāng)村大氣環(huán)境條件下的腐蝕水平。
8.通過壓力表觀察氮氣壓力，當壓力為0.2 MPa 時，1000米口徑90mm防護套管內的幾何容積為6.35立方米，扣除管道所占體的幾何容積為0.66立方米，氮氣需用量為0.66立方米。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。