[发明专利]埋地钢质管道穿越铁路、公路段套管结构

说明书

本发明及埋地钢质管道穿越铁路、公路段套管结构，尤其适用于地下大口径、长距离钢质油气输送管道的防腐。

目前涉及地下金属管线防腐蚀工程中的地下大口径、长距离钢质油气输送管道外壁防腐蚀一般采用绝缘防腐涂层与外加电流阴极保护(少量、局部管段采用牺牲阳极保护的阴极保护)联合保护方式，阴极保护的作用就是向防腐层缺陷处提供阴极保护电流以免除该处的腐蚀。长期以来，当钢质管道穿越公路和铁路时，为防止管线穿越施工时损坏管线的外防腐层及管线运行时保护管线的需要，均需加套管。穿越铁路段的地下钢质管道，一般用水泥套管结构，该种套管又由长2～3米的多节短套管首尾连接而成，套管两端及每小节短套管之间的接缝均设置密封防水材料层；穿越高等级公路及高速公路时，用外壁带防腐层的钢质套管结构，套管两端设置密封防水材料层；但在管道运行过程中，由于土壤应力引起套管与主管道之间、水泥套管每小节之间相对位移，加上密封防水材料的老化等因素的影响，这种结构密封防水效果很不理想，地下水很容易从套管两端或各节水泥套管之间接缝处进入套管内，而地下水进入套管与管道之间的环形空间后，由于水泥套管、带绝缘防腐层的钢质套管阻隔了外部管道阴极保护系统的阴极保护电流，套管内主管道得不到有效的阴极保护，使主管道外壁防腐层缺陷处产生腐蚀。现场腐蚀调查表明，外防腐层采用沥青-玻璃布结构的输送原油、管龄超过十年的管道，套管内管道均产生了严重的腐蚀。为此目前在套管内对主管道增加了牺牲阳极保护，目的是当套管与主管道之间的环形空间进水浸没主管道与牺牲阳极后，起保护主管道的作用。从现场使用情况看，这种结构除防腐难以保证外，其施工安装困难，效果不佳，且牺牲阳极消耗后无法更换。        

本发明的目的是提供一种结构简单，投资少，施工方便，能有效防止主管道腐蚀的埋地钢质管道穿越铁路、公路段套管结构。

本发明埋地钢质管道穿越铁路、公路段套管结构，它包括涂有防腐层的钢质主管道，套在主管道上的套管，所述的套管与主管道之间的间隙两端敞口，套管与主管道之间充填有土壤介质。穿越公路段的套管采用不加防腐层的钢质套管，钢质套管内的主管道壁厚在原有基础上增加1～2毫米；穿越铁路段的套管采用壁厚增加20％的水泥套管，其上间隔布有多个圆孔，水泥套管每节之间接口缝隙不需密封。

本发明埋地钢质管道穿越铁路、公路段套管结构，最适用于地下大口径、长距离钢质油气输送管道的防腐，穿越铁路段用表面开孔、壁厚增加20％的水泥套管和主管道相套，穿越公路段用不加防腐层的钢质套管和壁厚增加1～2的主管道相套，套管与主管道之间的间隙两端敞口，其空间充填土壤介质，与现有技术相比，消除了套管对阴极保护电流的阻隔，套管内主管道得到了有效的阴极保护，其结构简单，投资少，施工安装方便，免维护，牺牲阳极易于更换，能有效防止套管内主管道的蚀腐，大大延长了穿越铁路、公路段埋地钢质管道的使用寿命，具有广泛的实用性。

附图说明：

图1是本发明钢质套管结构示意图；

图2是本发明钢质套管结构阴极保护电流分布图。

图3是本发明水泥套管结构示意图；

图4是本发明水泥套管结构阴极保护电流分布图。

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述：

图1所示为埋地钢质管道穿越公路段结构套管，它包括涂有防腐层5的钢质主管道1，套在主管道1上的套管4为不加防腐层的钢质套管，钢质主管道1管壁上间隔设置有绝缘支承环3，钢质套管4内的主管道1壁厚在原有基础上增加1～2毫米，套管4与主管道1之间的间隙两端敞口，其管壁之间充填土壤介质2。阴极保护电流由辅助阳极经套管外土壤介质到达套管4外壁后，穿过钢质套管管壁到达套管4内土壤充填介质2，由钢质主管道1外防腐层的缺陷处进入主管道1的外壁，使钢质主管道1的外壁得到有效的阴极保护，如图2所示。

图3所示为埋地钢质管道穿越铁路段的结构套管，它包括涂有防腐层5的钢质主管道1，套在主管道1上的套管4采用水泥套管，水泥套管4的壁厚在原套管基础上加厚20％，在水泥套管4上间隔布设多个圆孔6，水泥套管4每节之间的接口缝隙7不需密封，套管4与主管道1之间的间隙两端敞口，其内空间充填有土壤介质2，水泥套管4表面布的孔6使水泥套管4内外的土壤介质2连为一体，来自辅助阳极的阴极保护电流则以连续的土壤介质2为载体，经过水泥套管4表面布的孔6而到达钢质主管道1外壁防腐层缺陷处，并从缺陷处进入钢质主管道1的外壁，使钢质主管道1的外壁得到有效的阴极保护，如图4所示。

充填土壤介质2可以用以下方法：在铁路、公路两侧距离套管口外约二米处向作业沟回填土壤，使铁路两侧各形成一个坑，在一侧坑中倒入泥浆，使其流过套管与主管道管壁的间隙进入别一侧中，直至泥浆充满全部间隙空间为止。