陳巧蘭

【摘 要】隨著我國(guó)石油、原油進(jìn)口量的增加，煉油廠(chǎng)已成為國(guó)內(nèi)的支柱性產(chǎn)業(yè)。原油的煉油過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的酸性、硫化氣等腐蝕性極強(qiáng)的物質(zhì)，進(jìn)一步加劇了管路的腐蝕速度。而碳鋼管作為管路系統(tǒng)中十分常見(jiàn)的材質(zhì)，在我國(guó)鋼管業(yè)具有極其重要的地位，尤其在煉油廠(chǎng)管道的應(yīng)用上，頗顯廣泛。因此，如何做好管路的防護(hù)措施，減少管路的提前老化和腐蝕，顯得尤為重要。本文就煉油廠(chǎng)對(duì)保溫層以下碳鋼管的腐蝕原理展開(kāi)研究，探索管路表面涂料的選擇及檢測(cè)技術(shù)的提升對(duì)減少碳鋼管腐蝕的科學(xué)性及可行性。

【關(guān)鍵詞】煉油廠(chǎng);碳鋼管;保溫絕緣;管路腐蝕

前言

為了避免管道因熱脹冷縮出現(xiàn)嚴(yán)重的管裂問(wèn)題，在管道的預(yù)埋時(shí)期便會(huì)對(duì)管道進(jìn)行保溫和冷卻處理，而管道隔熱、保溫絕緣材料就能有效的解決管裂和腐蝕等情況的發(fā)生，避免因管路破裂或腐蝕引起的一系列泄漏或其他嚴(yán)重的安全問(wèn)題。因此，保溫絕緣材料常被用于煉油廠(chǎng)的管道上。但是，并非增加了管路保溫絕緣，就可以確保管路不會(huì)被腐蝕，煉油廠(chǎng)常常因保溫層下的管路腐蝕，而不得不提高更換管路的成本，并承擔(dān)相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，就如何有效的解決保溫層下的管路腐蝕問(wèn)題，本文從碳鋼管的腐蝕現(xiàn)狀、管路表面涂料的選擇及檢測(cè)方式三點(diǎn)進(jìn)行如下分析：

一、煉油廠(chǎng)保溫層下碳鋼管的腐蝕現(xiàn)狀

1.1一般資料

研究對(duì)象為某煉油廠(chǎng)管路檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)的遭腐蝕的碳鋼管。在該碳鋼管發(fā)生泄漏后，工作人員緊急關(guān)閉閥門(mén)，待管路壓力釋放完畢，拆除管路上的保溫絕緣層，觀(guān)測(cè)其外觀(guān)，發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)為管子彎頭焊縫處，存在多道裂紋且有微量變形。將彎頭拆下，進(jìn)行厚度檢測(cè)，其壁厚減少了1mm。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，該管路為碳鋼管，常溫下工作。在發(fā)生泄漏后，管路中的液體從裂縫中流出，將保溫絕緣浸濕，在氧氣和水溶液的相互作用下，與管路的鍍鋅層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而致使管路進(jìn)一步發(fā)生腐蝕。原先用于保溫隔熱的絕緣層，不僅不能有效的防止管路溫差造成開(kāi)裂現(xiàn)象，還可能會(huì)加劇其腐蝕速度。

當(dāng)前，保溫層下的管路腐蝕是我國(guó)大部分煉油廠(chǎng)所面臨的現(xiàn)狀。國(guó)內(nèi)的煉油廠(chǎng)通常存留大量的腐蝕檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)，可以篩選容易泄露的管路系統(tǒng)，提前檢測(cè)管路狀態(tài)，預(yù)防管路泄露。但由于各個(gè)煉油廠(chǎng)的數(shù)據(jù)往往過(guò)于封閉，缺乏信息的交流和共享，無(wú)法建立建全一個(gè)完整的腐蝕數(shù)據(jù)分析庫(kù)。每一個(gè)新的煉油廠(chǎng)的建成，通常需要為這些腐蝕買(mǎi)單，增加生產(chǎn)成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，國(guó)內(nèi)的腐蝕檢測(cè)工作依然長(zhǎng)期處于一個(gè)停滯的階段，無(wú)法進(jìn)一步優(yōu)化腐蝕檢測(cè)和預(yù)防工作。而相比于中國(guó)，國(guó)外的防腐工作就顯得更加的完善。幾乎每一個(gè)煉油廠(chǎng)的煉油設(shè)備都擁有成千上萬(wàn)個(gè)測(cè)厚點(diǎn)，專(zhuān)人專(zhuān)項(xiàng)負(fù)責(zé)跟蹤管路狀況，能夠精準(zhǔn)的了解腐蝕的規(guī)律性，利用完整的工藝工法最大限度的排除隱患[1]。

二、碳鋼管管路保溫絕緣層下的涂料選擇現(xiàn)狀

管道防腐是減緩或防止管道在內(nèi)外介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)作用下或由微生物的代謝活動(dòng)而被侵蝕和變質(zhì)的措施。用涂料均勻致密地涂敷在經(jīng)除銹的碳鋼管道表面上，使其與各種腐蝕性介質(zhì)隔絕，是管道防腐最基本的方法之一。而涂層的選擇需要結(jié)合保溫絕緣材料的特性做出相應(yīng)的調(diào)整。我國(guó)絕大多數(shù)煉油廠(chǎng)的保溫絕緣材料通常采用復(fù)合巖棉或復(fù)合型硅酸鹽，但是這些材料不能遇水，需要嚴(yán)格控制外界環(huán)境，否則潮濕的絕緣層與管路涂料極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成管路腐蝕。碳鋼管的外表面涂層常見(jiàn)選擇為：環(huán)氧富鋅底漆、丙烯酸硅酮底漆和有機(jī)硅耐熱底漆。盡管富鋅底漆成本相對(duì)較低，方便施工，但是當(dāng)溫度高于60℃時(shí)，且保溫層潮濕的狀態(tài)下，極易發(fā)生電化學(xué)逆轉(zhuǎn)，不僅起不到防腐的效果，還會(huì)使腐蝕更加嚴(yán)重。另外兩種底漆涂層盡管耐熱性極佳，但是使用年限較短，不能起到長(zhǎng)期防腐的效果，造成煉油廠(chǎng)成本的上升。

因此，我國(guó)煉油廠(chǎng)雖頻繁出現(xiàn)管路腐蝕現(xiàn)象，但除了更換管路和定期檢查保溫絕緣層的潮濕狀態(tài)，加上對(duì)傳統(tǒng)涂料的使用理念根深蒂固，不愿投入更高的成本選擇新一代的涂料，造成的現(xiàn)狀往往難以改變。因此，探討和研究管路涂料的選型對(duì)煉油廠(chǎng)管路防腐工作具有重大的意義。

三、防腐檢測(cè)技術(shù)的研究

煉油廠(chǎng)的管路拆卸和檢查具有一定的危險(xiǎn)性，而且會(huì)影響煉油廠(chǎng)的生產(chǎn)進(jìn)度。如何能保證管路正常運(yùn)作的同時(shí)，對(duì)各個(gè)管線(xiàn)進(jìn)行防腐檢測(cè)，就顯得尤為重要。當(dāng)前檢測(cè)技術(shù)主要分為兩類(lèi)：脈沖漏磁技術(shù)和脈沖渦流技術(shù)[2]。

脈沖漏磁技術(shù)：對(duì)材料表面、內(nèi)部缺陷均可以檢測(cè)，尤其是對(duì)鐵磁性材料缺陷極為敏感，且在檢測(cè)時(shí)無(wú)需對(duì)工件進(jìn)行清洗、打磨，也無(wú)需耦合劑，在污染條件下也可以完成對(duì)缺陷的檢測(cè)。

脈沖渦流技術(shù)：通過(guò)在線(xiàn)圈內(nèi)通入恒定的直流電來(lái)形成一個(gè)較為穩(wěn)定的磁場(chǎng)。切斷通向線(xiàn)圈的電流時(shí)，會(huì)形成兩個(gè)交互的磁場(chǎng)：其中的一次電磁場(chǎng)是直接從線(xiàn)圈中耦合形成的，二次電磁場(chǎng)是管路中感應(yīng)出的渦流場(chǎng)形成的。二次電磁場(chǎng)則涵蓋了碳鋼管路的厚度或者缺陷等信息。通過(guò)使用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)元件和方法，對(duì)二次電磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，然后針對(duì)此測(cè)量信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可獲得被測(cè)碳鋼管路的信息。該檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)為：檢測(cè)速度快，檢測(cè)效率高，具備多維度檢測(cè)缺陷的優(yōu)勢(shì)。

但兩者僅能檢測(cè)出管路材質(zhì)內(nèi)部的裂縫，無(wú)法對(duì)外部發(fā)生裂紋或腐蝕作出反應(yīng)。在檢測(cè)管道保溫絕緣層以下的腐蝕時(shí)，具有一定的局限性。

結(jié)論

結(jié)合全文內(nèi)容，闡述了當(dāng)下國(guó)內(nèi)煉油廠(chǎng)管路保溫絕緣層下的腐蝕現(xiàn)狀。為減少和解決管路的腐蝕問(wèn)題，各煉油廠(chǎng)應(yīng)分享管路腐蝕案例，結(jié)合實(shí)際情況，共同分析、研究造成腐蝕的原因，形成數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)，改良和改善當(dāng)下管道檢測(cè)技術(shù)，以適應(yīng)和滿(mǎn)足無(wú)損檢測(cè)要求。合理合規(guī)的選擇保溫絕緣材料和管路表面涂層，以達(dá)到最優(yōu)配置。

參考文獻(xiàn)

[1]曹德溟.探析煉油廠(chǎng)設(shè)備腐蝕機(jī)理與防護(hù)措施[J].化工管理，2018，67（1）：23-24.

[2]李強(qiáng).熱力管道腐蝕影響因素及防腐策略研究[J].山西建筑，2017，67（34）：115-116.