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        保溫鋼管內(nèi)防腐耐高溫涂層研究

        2017-06-07 01:09:29吳加友
        科技與創(chuàng)新 2017年8期

        摘 要:針對輸送熱力用保溫鋼管內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕的原因進行了分析,研究出了耐高溫、高壓內(nèi)壁防腐涂層。檢測及現(xiàn)場實際測試結(jié)果表明,耐高溫涂層在保溫鋼管內(nèi)壁防腐應用中表現(xiàn)出優(yōu)異的防腐性能。

        關鍵詞:保溫鋼管;防腐涂層;保溫技術;聚氨酯保溫層

        中圖分類號:TE83 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.079

        隨著我國對能源節(jié)約、環(huán)境保護力度的不斷加大以及大型熱電聯(lián)產(chǎn)項目的推進,對直埋熱力保溫鋼管的需求正在逐年增加。近年來,國內(nèi)熱力管道外表面的防腐保溫技術不斷完善和發(fā)展,已趨于成熟。但是,針對管道內(nèi)壁防腐的案例卻鮮有報道,對該領域的研究相對較少。因此,研究熱力保溫鋼管內(nèi)壁耐高溫防腐涂層具有必要性和現(xiàn)實意義。

        1 鋼管內(nèi)壁腐蝕原因分析

        目前,國內(nèi)大型長輸集中供熱管道外部防腐多采用聚氨酯保溫層+PE夾克層的施工方法,而管道內(nèi)部基本不作防腐處理。為了阻止管道的內(nèi)部腐蝕,延長管線使用時間,管線運營方一方面采用離子交換軟化水技術,使管內(nèi)水質(zhì)達到控制要求;另一方面,采用在管網(wǎng)系統(tǒng)中投加堿性化工原料(如純堿、片堿等)的方法,將介質(zhì)(水)的pH值控制在10~12高堿性狀態(tài)等技術措施,但仍然不能阻止管道腐蝕甚至穿孔事故的發(fā)生。

        通過研究我們發(fā)現(xiàn),管線內(nèi)壁在上述環(huán)境中發(fā)生腐蝕的主要原因有:①管線運行中的CO2腐蝕和污垢下腐蝕;②管線停運期間的O2腐蝕、污垢下腐蝕及生物腐蝕;③采用了不恰當?shù)乃幚砉芾矸绞?。因此,為了有效延長管線使用壽命,減少腐蝕的發(fā)生,不僅管線運營方需要加強對管線的管理和維護,還需要研究一種在高溫、高壓及復雜條件下防腐蝕、阻垢能力優(yōu)異的防腐內(nèi)涂層。

        2 涂層

        2.1 涂層的組成

        保溫管道內(nèi)壁耐高溫防腐涂層由液態(tài)涂料經(jīng)專用設備噴涂、成膜、固化形成。專用液態(tài)涂料是一種以環(huán)氧改性的耐熱樹脂為主要成膜基料,加入耐熱顏填料、特種添加劑等制備而成的耐高溫重防腐涂料。它具有良好的機械性能、耐化學品腐蝕性能、水煮和耐高溫高壓性能。它既可以采用雙組份常溫固化,也可以采用單組份烘烤固化。

        2.2 涂層的性能

        我們綜合研究了管線的內(nèi)部腐蝕環(huán)境、輸送介質(zhì)、溫度、運營規(guī)律等因素,研發(fā)的重防腐內(nèi)涂層通過了嚴格的檢測和現(xiàn)場測試,表現(xiàn)出了優(yōu)異的防腐性能,具體如表1所示。

        我們在某熱力管線1 220 mm×16 mm規(guī)格的保溫鋼管上進行了現(xiàn)場測試,對運行一個采暖周期后的保溫鋼管進行了開挖檢測,對比分析了施工內(nèi)涂層和無內(nèi)涂層的鋼管在同等腐蝕條件下的抗腐蝕能力。研究結(jié)果表明,在同等的腐蝕環(huán)境下,未進行防腐施工的管段內(nèi)壁已出現(xiàn)明顯的點蝕現(xiàn)象;而進行重防腐施工的鋼管涂層完好、無鼓包、無銹蝕及開裂現(xiàn)象,涂層附著力良好,表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗高溫及防腐性能。

        3 涂層施工

        3.1 工廠施工

        為了使涂層達到良好的防腐性能,工廠內(nèi)防腐施工需綜合考慮涂料性能、施工條件、表面處理、噴涂方式等關鍵因素:①施工前鋼管表面溫度不可低于10 ℃,且應至少高于空氣露點溫度3 ℃以上;②鋼管內(nèi)壁表面預處理非常重要,表面應按照標準進行評估和處理,對清潔度、灰層度、粗糙度指標合理控制;③為了確保涂料充分霧化,采用高壓無氣噴涂施工最佳。

        3.2 現(xiàn)場補口施工

        為了避免施工現(xiàn)場管線焊接對內(nèi)涂層的破壞,在工廠進行內(nèi)涂層施工時,一般在鋼管兩端保留50 cm左右不進行內(nèi)涂層施工。在鋼管對焊完成后,采用專用100%固含量雙組份無溶劑液體環(huán)氧涂料進行補口,補口施工應嚴格按照相關標準進行和檢測,已達到預期防腐性能。

        4 結(jié)束語

        耐高溫防腐涂層為集中供熱管網(wǎng)中熱力保溫鋼管的內(nèi)部防腐提供了解決方案,和目前主要采用控制鋼管內(nèi)部水質(zhì)、加強清理維護的方案相比,進行重防腐內(nèi)涂層施工更加合理,防腐性能更加優(yōu)異。

        參考文獻

        [1]高源.論熱力管道的防腐與保溫[J].科技創(chuàng)新導報,2011(18).

        [2]高峰.熱力管道防腐保溫技術探析[J].現(xiàn)代制造,2013(27).

        作者簡介:吳加友(1981—),男,四川簡陽人,工程師,工程碩士,研究方向為管道防腐保溫技術。

        〔編輯:張思楠〕

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