含CO2、H2S的酸性气管道选材方案对比

进行此次酸气管道敷设的选材结合现场的实际 情况，选择碳钢无缝管是安全、科学、合理、经济的。
这类管道敷设约１．５ ｋｍ，管长一般４～６ ｍ，若 要用法兰连接，则将会有几百套法兰，无形中会增加 很多泄露点，安全隐患较多，且很少用这类管道输送 有毒可燃气体介质。
由此可见，选用碳钢无缝管道进行此次酸气敷 设是可行的，为了延长管道的使用寿命，在进行设计 时或采购时可以适当增加２ ｍｍ的壁厚，延缓腐蚀。 由于管道要穿越多个老厂区管架，为了安全，可以严 于规范标准，对焊口进行百分之百的无损检测。由 于管道的压力不高，试压时建议采用气压试压，因为 若水压试验，由于管道较长会形成很多高低点，若水 压试压后排水不净，酸气会在湿的环境中对管道形 成严重腐蚀，而且水压试验时临时增加的高点排气 和低点排放也会带来泄露隐患。在管道投用前一般 要在适当的位置设置硫化氢报警器和检测仪，并用 便携式硫化氢检测仪对管道进行定期检测。并在危 险地段设置硫化氢警示牌。 ５结论
从天福化工有限责任公司合成氨及二甲醚项目 的氨醇联合装置（起点）至翁福集团公司磷肥厂硫 酸装置（终点）在已有老管架上增加敷设一根 ＤＮ２５０的酸气管道。 ４．１ 采用钢骨架复合管所面临的问题
ａ）这根ＤＮ２５０的管道要敷设在以前的老管架 上，管架上有很多已经存在的蒸汽管道和工艺介质 管道，钢骨架复合管道一般只能耐７０℃以下温度， 并且不耐有机腐蚀性介质，因此管道布置时需要注
碳钢无缝管是工业中最常用的一类管道，广泛 用于多种介质，由于此次输送的介质是几乎不含水 的酸气，因此对管道的腐蚀率很小，采用焊接的方式 进行连接，也减少了酸气泄露的可能性，而且这类管 道施工安装相对比较方便，在原有管架上进行敷设 时只要安全保护措施得当，是不会对原有管道造成 破坏的。为了更加确信碳钢管道输送酸气在实际项 目中的成功运用，业主和我公司技术人员一起去山 东东营市的一家化工企业考察了相似介质的碳钢管 道的敷设情况，该公司的管道内的介质也是无水酸 气，且Ｈ：ｓ浓度更高，采用直埋方式在地下敷设，运 行已有１年多，运行情况良好，管壁腐蚀率正常。而 且随着钢铁工业的发展，耐硫蚀管线的开发和应用 也已经取得了很好的成绩，只是管线的规格（目前 可生产出的规格较少）和耐温性能（２００ ｏｃ以上不能 保证较好的高强度性能）所限，没有大规模地工业 化应用，相信耐硫蚀管道在不久的将来将会以其突 出的性能占据耐硫类管道的市场。 ４比较
解决了普通钢管耐压不耐腐蚀的缺点。塑料管 耐腐蚀不耐压，钢衬塑管容易脱层及管道连接部位 防腐难等不足，克服了玻璃钢施工条件苛刻，容易脆 化等缺点，使用寿命延长。
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全国气体净化信息站２０１０年技术交流会论文集
２碳钢衬塑管道 碳钢衬塑管目前使用较多的是聚乙烯塑料衬里
管道，聚乙烯衬里具有优良的耐腐蚀性能，在常温下 几乎任何有机溶剂都不能使它溶解；在７０一８０℃ 时，一些有机溶剂可以使它溶胀。碳钢衬里管道一 般使用压力在２．０ ＭＰａ，温度在１００ ｏＣ以内，钢衬聚 乙烯管道广泛的运用在纯盐酸管道、稀Ｈ：ＳＯ。管 道、ＨＦ、稀ＨＮＯ。和碱、盐溶液。这类管道运行一段 时间后衬里层会局部脱落，因此对衬里层的质量要 求较高，另外这类管道输送的介质不能有氧化性较 强的介质，聚乙烯衬里层抗氧化性差。这类管道一 般都是用法兰连接，介质多为液体，易观察泄漏点， 很少用在有毒可燃的气体管道上。 ３碳钢管道
ｅ）如果用钢骨架复合管架空敷设输送此易燃 易爆介质，管道将穿越几个化工厂，由于钢骨架复合 管道只能耐７０℃以下温度，一旦在管架附近发生火 灾或者爆炸，使钢骨架管道遭到破坏，会导致介质泄 露引起二次火灾或者爆炸。
ｆ）用钢骨架聚乙烯复合管输送酸气管道与其它 管道集中敷设，暂无丰富经验。 ４．２采用碳钢衬塑管面临的问题
钢骨架塑料复合管大多选用高密度聚乙烯，是 一种结晶性非极性材料，化学性质非常稳定，耐多种 化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀。 １．５ 内壁光滑，输送阻力小
管骨架塑料复合管采用内定型工艺，其内表面 比钢管内壁更光滑，绝对当量粗糙度为０．０１ ｍｍ，而 钢管内表面的绝对当量粗糙度为０．２ ｍｍ，同等条件 下的输送量比钢管有明显提高。同时管材内壁光滑 耐磨，输送阻力小，不结垢、不结蜡，长期运行能效果 明显。 １．６使用寿命增加
钢骨架塑料复合管经过长期静液压强度测试，
在２３℃、６０℃、８０℃下，其抗蠕变能力和破坏强度 远远高于同尺寸的纯塑料管。 １．２优异的抗快速开裂和抗环境由于环形钢丝网 的存在，复合管径向承受负载能力大大提高，从而大 大改善了复合管塑料管壁部分的抗快速开裂、环境 应力开裂性能。 １．３耐冲击性和尺寸稳定性
关键词：钢骨架塑料复合管；碳钢衬塑管；碳钢管；酸气管道
在化工新建的项目和改造的项目中，建设者往 往都对有毒易燃易爆类的管道格外关注，这类管道 的选材是否得当直接关系到项目投产、管道使用寿 命以及对整个项目所带来的安全隐患。现以工程实 例探讨酸气管道选材的一些问题。
天福化工有限责任公司合成氨及二甲醚项目的 氨醇联合装置，副产一些酸气，为了更好地利用这些 酸气，企业决定将这些酸气送往至１．５ ｋｍ之外的翁 福集团公司磷肥厂硫酸装置，用于生产硫酸，从氨醇 联合装置到硫酸装置，要穿过多个已建成投产的厂 区，局部地区还要利用原有的老管架进行敷设，酸气 管道管径ＤＮ２５０（正常工况下管道内气体成分为： Ｈ２：Ｏ．０８％，ＣＯ：０．１９％，Ｃ０２：６８．９１％，Ｎ２：０．１６％， Ｈ２Ｓ：２９．３３％，ＮＨ３：０．０５％，ＨＣＮ：０．０７％，ＣＨ３０Ｈ： ０．８９％，Ｈ２０：Ｏ．３２％）。敷设距离约１．５～２ ｋｍ，管 道内介质的操作压力／设计压力：０．１ ＭＰａ／０．６ ＭＰａ； 操作温度／设计温度：３０℃／５０℃。现业主针对现场 实际情况要我公司做一个分别用钢骨架塑料复合 管、碳钢衬塑管、碳钢管为材料进行管道敷设的对比 方案。 １ 钢骨架塑料复合管
钢的弹性模量通常是高密度聚乙烯弹性模量的 ２００倍左右，由于钢骨架的加强作用，钢骨架塑料复 合管的钢性、耐冲击性及尺寸稳定性优于任何一种 塑料管材。同时网状钢骨架本身的结构特征，又使 复合管在轴向保留了适度的柔性，因此该管材具有 刚柔并济的特点，不仅运输和安装方便，而且能够有 效承受土层沉降或滑移、地表车辆等造成的纵向载 荷，运行可靠性良好。 １．４ 耐腐蚀性能和耐磨损性能
钢骨架塑料复合管是以聚乙烯为基体，钢丝焊 接而成的网状钢骨架为增强体，经连续挤出成型的 复合管材，分为以钢丝网为骨架材料的钢骨架聚乙 烯复合管材，生产采用内定径工艺（主要生产管 道）；以钢板孔网为骨架材料的钢骨架聚乙烯复合 管材，生产采用外定径工艺（主要生产管件）。可用 于石油、化工、医药、冶金、采矿及船舶、市政建设、食 品等行业。管材输送介质温度范围一般为０— ７０℃。 １．１优异的抗蠕变能力和破坏强度
意，且ＤＮ２５０的管道只能自跨４ ｒｎ左右，远远低于 钢管的跨度。
ｂ）钢骨架聚乙烯复合管的内外壁都是聚乙烯， 钢骨架材料在管材内部被聚乙烯包裹。钢骨架聚乙 烯管的机械强度较低，作明管敷设受碰撞容易破损。
ｃ）管架上已有很多工艺管道，施工时采用电热 熔连接有安全隐患。
ｄ）作为易燃易爆的燃气输送管道，一般很少使 用钢骨架聚乙烯复合管管道作架空管敷设道，国际 上一般也规定只作埋地管使用。酸、碱、盐及油类等 有机化学物质对钢骨架聚乙烯管的腐蚀作用以及太 阳光中紫外线和雨水中的杂质对钢骨架聚乙烯管道 的老化和氧化作用，将会降低钢骨架聚乙烯燃气管 管道的使用寿命。
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含（３０２、Ｈ２ Ｓ的酸性气管道选材方案对比
郑勇
（中国五环工程有限公司，湖北武汉４３０２２３）
摘要：通过对钢骨架塑料复合管、碳钢衬塑管道及碳钢无缝管道对１．５ ｌｕｎ的酸气管道（干气）敷设 时选材的分析对比及已有的工程实例，论证了用碳钢元缝管道敷设的安全性和合理性。