陳 罡 王 伯 張 光
(中國石油遼陽石油化纖公司建修公司 遼陽 111003)
煉化裝置系由設(shè)備經(jīng)管道連接組成,而連接通常用法蘭壓緊墊片經(jīng)螺栓(柱)/螺母緊固。這種法蘭接頭(包括設(shè)備或管道基體組成的連接,如機器的機殼與機蓋、容器的殼體與端蓋、人孔的法蘭與人孔蓋、管道與閥門等管件的連接接頭)用緊固件通常為碳素鋼或低合金鋼,由于沒有做防腐處理,使用中往往因腐蝕不但縮短使用壽命,而且尚造成檢維修時拆卸的困難,存在使用或檢修中的安全隱患,應(yīng)引起設(shè)備與管道設(shè)計、制造安裝、使用管理及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注。
圖1系室內(nèi)安裝的管殼式換熱器殼體與管箱連接的法蘭接頭用緊固件銹蝕形貌。查設(shè)備檔案,換熱器竣工圖的技術(shù)要求只提出“設(shè)備外表面涂防銹防腐漆”,而明細(xì)欄中螺柱選為JB/T 4707-M27×290B/40MnB,螺母選為SH3404Ⅱ-M27/35,并沒有對緊固件另提防腐要求。查螺柱與螺母標(biāo)準(zhǔn):“緊固件應(yīng)進行發(fā)藍處理”??梢?,經(jīng)過“發(fā)藍處理”的緊固件在室內(nèi)裸露使用,也經(jīng)不起“歲月磨煉”而形成銹蝕。
圖1 換熱器法蘭接頭的緊固件銹蝕形貌
圖2系室外安裝的管道法蘭接頭用緊固件銹蝕形貌。管道安裝施工圖的技術(shù)條件中也只是提出“管道外表面涂防銹防腐漆”,而對緊固件則按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)(“緊固件應(yīng)進行發(fā)藍處理”)選購,也沒有提出防腐要求??梢?,室外安裝的管道法蘭接頭用緊固件雖經(jīng)過“發(fā)藍處理”,但更經(jīng)不起“風(fēng)吹雨打”而銹蝕嚴(yán)重。
圖2 管道法蘭接頭的緊固件銹蝕形貌
圖3系容器內(nèi)檢修更換的不銹鋼管件用碳鋼緊固件銹蝕形貌。由于碳鋼緊固件銹蝕嚴(yán)重,將不銹鋼連接板損壞拆卸。
圖3 容器內(nèi)不銹鋼管件用碳鋼緊固件的銹蝕形貌
從上述案例中看到,雖經(jīng)“發(fā)藍處理”的緊固件,但不論是應(yīng)用于室內(nèi)或室外,還是用在容器外或容器內(nèi),都不同程度產(chǎn)生銹蝕,這不僅關(guān)系煉化裝置開工運行的安全穩(wěn)定,而且更影響裝置停工檢修時的安全拆卸,都是安全隱患。
緊固件在煉化裝置應(yīng)用中的銹蝕問題主要原因是,緊固件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善并且沒有引起施工圖設(shè)計的重視。好在相關(guān)行業(yè)已經(jīng)關(guān)注緊固件應(yīng)用的銹蝕問題[1-3],并且在對緊固件防腐處理的實踐中得到了可以推廣應(yīng)用的成果,其中文獻[3]提出的海上油田應(yīng)用緊固件的銹蝕解決方案可以借鑒。
文獻[3]在對比緊固件常用的表面防腐處理方法(鍍鎘、熱浸鍍鋅、特氟龍、達克羅等)的優(yōu)缺點基礎(chǔ)上,采用了表面滲鋅防腐技術(shù),經(jīng)試驗評價后在海上油田推廣應(yīng)用。緊固件表面滲鋅防腐技術(shù)具有以下特點:1)是一種熱擴散表面強化技術(shù),即將滲鋅劑與緊固件置于罐中,加熱到400℃左右保溫,在緊固件表面形成滲鋅層(Zn-Fe合金層),以提高緊固件的抗氧化、耐腐蝕及耐磨性能;2)緊固件的抗斷裂載荷能力和基體硬度沒有明顯變化;3)鹽霧試驗與海上試驗表明,其耐蝕性能都優(yōu)于上述防腐處理。
緊固件的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)借鑒“緊固件表面滲鋅防腐技術(shù)”,完善緊固件表面處理要求,以滿足緊固件的工程應(yīng)用。
設(shè)備與管道施工圖設(shè)計應(yīng)關(guān)注緊固件應(yīng)用中的銹蝕失效,至少用在不銹鋼元件緊固中,從避免碳鋼緊固件電偶腐蝕角度,而采用不銹鋼緊固件,以利于拆卸不銹鋼元件。在緊固件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)改進完善前,也應(yīng)探索應(yīng)用“緊固件表面滲鋅防腐技術(shù)”的可能性,與緊固件定點制造廠及用戶合力攻關(guān),推出應(yīng)用于煉化裝置防止銹蝕的緊固件。
煉化公司在注重設(shè)備與管道安全使用管理的同時,更應(yīng)關(guān)注連接設(shè)備與管道組成煉化裝置的緊固件銹蝕問題,以達到煉化裝置的本質(zhì)安全。
煉化裝置中緊固件應(yīng)用的銹蝕問題應(yīng)引起相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、施工設(shè)計、制造安裝及使用管理等各方的關(guān)注。
1)“緊固件表面滲鋅防腐技術(shù)”可以借鑒。
2)設(shè)備與管道設(shè)計應(yīng)關(guān)注緊固件應(yīng)用中的銹蝕失效,優(yōu)先采用緊固件的防腐技術(shù)。
3)緊固件標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)完善表面處理要求,以支持工程應(yīng)用。
[1]包勝軍,周萬紅,唐革新,等. 達克羅和滲鋅在橋梁支座錨固螺栓上的應(yīng)用[J].涂料工業(yè),2013,43(02):65-67.
[2]劉嬌. 高速鐵路螺栓專用長效防腐脂的制備研究[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2016(06):31-32.
[3]石衛(wèi)國,杜貴林,陳圣乾,等. 螺栓表面滲鋅防腐新技術(shù)試驗評價及推廣應(yīng)用[J]. 中國海上油氣,2014,26(06):102-105.