陳波(揚(yáng)州天泓科技實(shí)業(yè)有限公司 225000)
工業(yè)發(fā)展對(duì)能源數(shù)量及質(zhì)量均提出了更高的要求,天然氣及石油作為主要的能源,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。石油及天然氣多是通過(guò)管道進(jìn)行傳送及運(yùn)輸,管道質(zhì)量直接影響運(yùn)輸質(zhì)量及安全。石油管道主要為鋼制管道,在地面下鋪設(shè),穿越地區(qū)、氣候、土壤不同,可受到各類因素的腐蝕,然而地下管道出現(xiàn)問(wèn)題后,難以及時(shí)發(fā)現(xiàn),同時(shí)維護(hù)難度較大,因此導(dǎo)致企業(yè)承擔(dān)較大損失。對(duì)石油化工企業(yè)工藝管道腐蝕的原因進(jìn)行分析,并探討有效的防護(hù)措施有著重要的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)意義。
石油工藝管道在地下鋪設(shè),受到腐蝕的因素較多,如管道自身腐蝕防護(hù)力、外界環(huán)境因素、管道應(yīng)力水平、管道制作工藝及材質(zhì)等。
細(xì)菌、土壤及雜散電流等是對(duì)工藝管道進(jìn)行腐蝕的重要因素。土壤具有毛細(xì)管多孔性,土壤縫隙內(nèi)主要成分為水及空氣,水內(nèi)含有的鹽可導(dǎo)致封中具有離子導(dǎo)電性能;土壤化學(xué)及物理性質(zhì)均不穩(wěn)定,管道主要材質(zhì)為不銹鋼,化學(xué)性質(zhì)亦不均勻,因此處于電化學(xué)腐蝕條件的環(huán)境時(shí),可被腐蝕。在不完全土壤內(nèi)有細(xì)菌滋生,如硫酸鹽還原菌,能夠誘導(dǎo)電極反應(yīng),溶硫酸鹽與鐵發(fā)生反應(yīng),管道腐蝕嚴(yán)重。雜散電流是指除地下流動(dòng)的防護(hù)系統(tǒng)外,產(chǎn)生的能夠腐蝕管道的電流,是導(dǎo)致管道腐蝕的另一大因素,主要分為交流雜散電流及直流雜散電流,二者均能夠造成管道腐蝕。
管道制作工藝及材質(zhì)是影響管道腐朽與否的重要因素,目前國(guó)內(nèi)多數(shù)石油化工企業(yè)均采用鋼質(zhì)管道,鋼質(zhì)材料自身是微日結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分組合,非金屬組合含量較高等均可導(dǎo)致管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。管道鋼制材料的微晶細(xì)度較低時(shí),晶粒周圍會(huì)有裂紋擴(kuò)展存在,導(dǎo)致管道開(kāi)裂。在管道的制作過(guò)程中,若制作過(guò)程較為粗劣,管道表面有明顯缺陷存在,那么在使用中亦會(huì)出現(xiàn)明顯的腐蝕現(xiàn)象。
管道自身防腐蝕能力在一定程度上可以對(duì)管道腐蝕是否發(fā)生及發(fā)生程度產(chǎn)生較大的影響。目前管道防護(hù)措施主要有陰極防護(hù)及防腐蝕覆蓋層鋪設(shè)。管道覆蓋防腐蝕覆蓋層,主要是針對(duì)管道鋪設(shè)環(huán)境腐蝕因素,在覆蓋時(shí)盡量與管道緊緊相貼,避免出現(xiàn)陰極剝離及陰保死區(qū)現(xiàn)象。當(dāng)管道部分出現(xiàn)陰極剝離現(xiàn)象時(shí),需要調(diào)整管道外的陰極保護(hù)系統(tǒng)參數(shù),盡量對(duì)管道形成保護(hù),避免腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。
管道運(yùn)行及使用過(guò)程中,其壓力波動(dòng)及輸送壓力亦可導(dǎo)致管道腐蝕及開(kāi)裂,當(dāng)壓力增加時(shí),管道壁使用應(yīng)力明顯增加,此時(shí)管道出現(xiàn)裂紋,進(jìn)而導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生;當(dāng)壓力循環(huán)型波動(dòng)時(shí),管壁裂紋擴(kuò)展更加嚴(yán)重。
目前地下管道防腐蝕最有效、使用最為普遍方法有涂層防護(hù)法。作為管道防腐蝕的第一道防線,管道表面涂層能夠分裂管道與腐蝕性較強(qiáng)的土壤環(huán)境,同時(shí),涂層能夠有效保護(hù)陰極,在預(yù)防管道腐蝕中有著重要作用。
陰極防護(hù)主要是針對(duì)涂層破損的管道,是管道保護(hù)的另外一種附加保護(hù)方式,同時(shí)陰極保護(hù)能夠用于保護(hù)涂層破損部位的金屬。目前國(guó)內(nèi)外多數(shù)建筑工程中,電流陰極保護(hù)均有廣泛使用,部分工程為實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù),甚至以犧牲陽(yáng)性保護(hù)為方式。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展及成熟,陰極保護(hù)技術(shù)逐漸成熟,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐漸明確,主要包括運(yùn)行規(guī)范、材料標(biāo)準(zhǔn)、施工標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等。陰極保護(hù)管道腐蝕的施工難度較小,安裝工作量較小,同時(shí)在施工時(shí),管道周圍金屬構(gòu)筑物基本不會(huì)受到影響,能夠減少損害,因此使用價(jià)值較為顯著。
目前管道防腐蝕主要涂層為環(huán)氧粉末及符合涂層,主要用于鋪設(shè)及新修建管道中,煤焦沒(méi)瓷漆、石油瀝青等較為傳統(tǒng)的防腐蝕涂層在實(shí)際施工中基本被取代,而管道腐蝕后期維護(hù)工作中主要采用液體及纏帶式涂料。相較傳統(tǒng)涂層,有機(jī)涂層金屬表面附著性較好高,同時(shí)陰極剝離、抗陰極屏蔽能力較強(qiáng),耐土壤及抗彎曲性能良好。然而不同的有機(jī)涂層存在一定的缺陷,如熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層的防水性較差,容易對(duì)機(jī)械造成損傷,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)具有較大難度,價(jià)格較為昂貴,因此在使用中存在熔結(jié)環(huán)氧/擠塑聚乙烯結(jié)構(gòu)防護(hù)層造價(jià)較高問(wèn)題,同時(shí)對(duì)于管道補(bǔ)口及彎頭等異性管道中使用效果較差,在焊縫處使用時(shí),管體之間可能存在空隙,防蝕效果較差。
總之,地下管道作為石油化工企業(yè)發(fā)展的重要支持,其質(zhì)量直接影響企業(yè)輸送的質(zhì)量,因此相關(guān)工作人員要加強(qiáng)分析工藝管道腐蝕的主要因素,并對(duì)其有效的防護(hù)措施進(jìn)行探討。除土壤等外界不可抗因素外,管道材質(zhì)、制作工藝等均為可控因素,因此在材料的選擇中,盡量選擇抗腐蝕性良好、做工精細(xì)的材料,從而減少工藝管道的腐蝕現(xiàn)象,減少材料損耗;同時(shí)要采用有效的防護(hù)措施,進(jìn)而提高管道有效性,促進(jìn)企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。
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