石油化工企業(yè)工藝管道的腐蝕問題探析

叢日偉

摘 要：在石油管道的實(shí)際運(yùn)行過程中，管道周圍的各種介質(zhì)，如二氧化碳、有機(jī)硫化物、硫化氫、鹽和地下水等都會(huì)管道造成比較嚴(yán)重的腐蝕。腐蝕作用的強(qiáng)弱和腐蝕介質(zhì)、微生物因素有著非常緊密的聯(lián)系，如果管道運(yùn)輸?shù)木嚯x過長(zhǎng)，環(huán)境因素也就會(huì)越復(fù)雜。本文基于石油化工企業(yè)工藝管道的腐蝕問題探析展開論述。

關(guān)鍵詞：石油化工企業(yè)；工藝管道；腐蝕問題探析

引言

各種石油管道運(yùn)輸工程在石油資源運(yùn)輸中發(fā)揮著非常重要的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)管道腐蝕問題，不僅會(huì)對(duì)運(yùn)輸造成非常大的影響，還容易造成各種事故的發(fā)生，應(yīng)根據(jù)腐蝕的類型，及時(shí)采取一些防腐技術(shù)，提高管道的防腐能力。

1石油化工企業(yè)工藝管道腐蝕影響因素

（1）管道鋪設(shè)的環(huán)境因素。有些化工管道需要敷設(shè)在地下，地下土壤中含有水分和其它元素，這些成分都會(huì)對(duì)管道造成腐蝕。土壤中的細(xì)菌會(huì)使管道發(fā)生電極反應(yīng)，該反應(yīng)會(huì)對(duì)還原土壤中的鹽，還原物質(zhì)會(huì)與管道中的鐵元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)必然導(dǎo)致管道腐蝕。另外敷設(shè)環(huán)境周圍的雜散電流也會(huì)造成管道腐蝕。該電流分為直流和交流兩種形式，其來源于地下流動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，會(huì)降低管道本身的防腐蝕性能。（2）管道防護(hù)效果因素。管道本身具有一定的防腐蝕性能，如果該性能過低，最終的防護(hù)效果也不會(huì)很顯著。防腐蝕覆蓋層及陰極保護(hù)是化工企業(yè)常用的防腐措施。這兩種措施會(huì)控制管道陰極剝離現(xiàn)象，使管道電流陰極保護(hù)效果更佳。如果措施有效，管道將不會(huì)受到環(huán)境腐蝕影響。但在實(shí)際中，這種措施防護(hù)效果有限，在管道運(yùn)行中，管道還是無可避免出現(xiàn)腐蝕問題。（3）管道材質(zhì)與制造工藝因素。管道材質(zhì)與制造工藝會(huì)對(duì)管道質(zhì)量和性能產(chǎn)生直接影響，管道本身質(zhì)量不滿足要求，即使涂抹防護(hù)層，其在應(yīng)用中，也會(huì)比較容易出現(xiàn)腐蝕問題。這種影響因素屬于內(nèi)在因素。管道中的非金屬成分過多，會(huì)造成腐蝕，金屬成分過高，其容易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)造成腐蝕。管道材質(zhì)應(yīng)用中，還需要控制其微晶細(xì)度等級(jí)，使其在應(yīng)用中不會(huì)出現(xiàn)裂縫裂紋。即使出現(xiàn)開裂問題，也要控制裂紋的擴(kuò)展范圍和速度。在管道制作中，操作人員還要對(duì)制作工藝進(jìn)行控制，使其保持精細(xì)，減少管道缺陷。如此管道在應(yīng)用中才不會(huì)出現(xiàn)腐蝕問題。

2管道防腐施工技術(shù)

2.1管道噴涂防腐針對(duì)管道運(yùn)輸高腐蝕介質(zhì)期間極易產(chǎn)生的腐蝕問題，相關(guān)人員高度重視并對(duì)防腐技術(shù)展開了系統(tǒng)深入的研究。作為管道防腐施工中綜合性能最為突出的技術(shù)形式之一，管道噴涂防腐技術(shù)是指通過噴涂單層熔結(jié)環(huán)氧粉末以及改性熔結(jié)環(huán)氧粉末的方式，在管道表面形成防腐涂層與保護(hù)層，以達(dá)到改善管道運(yùn)輸期間防腐性能的目的。此項(xiàng)技術(shù)在管道表面構(gòu)建了雙層的防腐涂層，機(jī)械性能突出，對(duì)高溫以及沖擊作用力的承受能力強(qiáng)。也有相關(guān)工程實(shí)踐中對(duì)管道噴涂方案進(jìn)行改進(jìn)，形成了熱噴涂防腐技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)是選用鋅、鋁等金屬材料噴涂管道表面，以達(dá)到形成防腐層，改善管道防腐性能的目的。與其他管道防腐技術(shù)相比，熱噴涂防腐技術(shù)所形成涂層具有極強(qiáng)的附著力，對(duì)管道運(yùn)輸中面臨的熱脹冷縮變化有良好適應(yīng)性。

2.2涂層外防腐技術(shù)

涂層外防腐在一定經(jīng)濟(jì)體制上分析，其價(jià)格低廉，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到石油管道運(yùn)輸工作中，能夠最大限度避免石油腐蝕，就是在石油管道外部涂抹一層隔離物質(zhì)，進(jìn)而提升整個(gè)石油管道的防腐技術(shù)形式，對(duì)于保護(hù)石油管道內(nèi)壁具有一定價(jià)值。涂層外防腐技術(shù)工作原理主要實(shí)際是在是石油管道外部涂抹一層隔離物質(zhì)，最大限度避免石油管道內(nèi)外出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象?，F(xiàn)在圖層外防腐技術(shù)已經(jīng)被延伸成為兩種技術(shù)形式，一種是在石油外表面涂抹一層非金屬圖層保護(hù)物質(zhì)，另一種是在石油管道外壁上涂抹一層環(huán)氧涂層保護(hù)膜。第一種圖層原理主要是對(duì)整個(gè)石油管道外壁形成一種保護(hù)膜，避免一些物質(zhì)和石油管道上附著的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能夠有效組織一些腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入到石油管道內(nèi)。第二種防腐技術(shù)原理則是結(jié)合環(huán)氧材料有效使用，不過在實(shí)際應(yīng)用中比較復(fù)雜和繁瑣，但對(duì)于整個(gè)石油管道防腐效果比較好。

2.3外加電流陰極保護(hù)防腐

此項(xiàng)技術(shù)措施在現(xiàn)階段的管道防腐施工中同樣應(yīng)用廣泛。為避免管道傳輸介質(zhì)期間因電化學(xué)作用產(chǎn)生腐蝕問題，可通過輔助陽(yáng)極與電流的方式控制管道埋設(shè)土壤內(nèi)的電流流量。施工人員可以選用石墨顆?；蛞苯鸾固孔鳛榛靥畈牧希瑢⑸鲜霾牧咸畛渲凉艿缆裨O(shè)區(qū)域土壤陽(yáng)極周邊，以降低地床接地電阻，形成陽(yáng)極地床，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防電化學(xué)腐蝕的效果。并且，從防腐施工方案實(shí)用性的角度上來看，外加電流陰極保護(hù)防護(hù)技術(shù)能夠科學(xué)控制輸出電流，管道防護(hù)保護(hù)的面積大。隨著本技術(shù)方案使用規(guī)模的擴(kuò)大，資金投入也相應(yīng)減少，因此在目前管道施工實(shí)踐中，本方案的可行性是非常高的。但同時(shí)也需要注意的一項(xiàng)問題時(shí)，本方案大規(guī)模使用時(shí)存在電磁干擾的問題，為確保應(yīng)用質(zhì)量，需要做好電源維護(hù)以及電源管理的工作。

3防腐層選擇和施工中的注意事項(xiàng)

注重施工細(xì)節(jié)管理，（1）鋼管表面狀態(tài)，鋼管表面的除銹質(zhì)量直接影響防腐層與鋼管表面的粘接力。為減少人為因素影響，應(yīng)盡可能采用噴射或拋射除銹代替手工或動(dòng)力工具除銹。鋼管表面除銹與防腐蝕處理之間的時(shí)間間隔不宜過長(zhǎng)，以防止鋼管表面受潮或被污染。如果時(shí)間間隔過長(zhǎng)應(yīng)重新進(jìn)行表面處理。（2）氣候環(huán)境，防腐蝕施工時(shí)的環(huán)境溫度及濕度也會(huì)對(duì)防腐層質(zhì)量造成影響，因此在溫度過低、雨雪天氣或風(fēng)沙過大時(shí)，如果沒有防護(hù)措施，不應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)防腐蝕施工。（3）施工工藝，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和施工說明書的要求進(jìn)行施工，避免偷工減料和野蠻施工。（4）儲(chǔ)存、吊裝、安放和回填，完成防腐層施工的鋼管在搬運(yùn)、吊裝、儲(chǔ)存、下溝和回填過程中應(yīng)注意避免損壞防腐層。應(yīng)選擇適宜的吊裝運(yùn)輸工具、運(yùn)輸方式、保護(hù)措施及擺放方式等。長(zhǎng)期存儲(chǔ)時(shí)，應(yīng)避免暴曬和雨淋，防止防腐層老化和性能衰變。下溝回填時(shí)應(yīng)采取保護(hù)措施，防止因管道撞擊溝壁和硬物造成其防腐層損傷。（5）補(bǔ)口質(zhì)量由于現(xiàn)場(chǎng)條件限制，埋地管道現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)焊縫的防腐層補(bǔ)口往往成為管道防腐蝕的薄弱點(diǎn)，從而影響管道整體的防腐蝕質(zhì)量。應(yīng)選用與主管防腐層材料相容的補(bǔ)口材料，補(bǔ)口處防腐蝕等級(jí)不應(yīng)低于主管防腐蝕等級(jí)；鋼管表面的處理質(zhì)量原則上應(yīng)與主管相同，并應(yīng)清除焊縫表面的焊渣、毛刺等尖銳部分，以免刺傷防腐層。

結(jié)束語(yǔ)

石油化工裝置內(nèi)的埋地管道主要有循環(huán)水管道（包含循環(huán)給水管道、循環(huán)回水管道）、消防水管道、生活水管道、工藝廢液管道、生產(chǎn)污水管道和雨水管道等?？紤]到經(jīng)濟(jì)性和現(xiàn)場(chǎng)施工的方便性，這些埋地管道材質(zhì)大多選用碳鋼材料。埋地管道的腐蝕情況不能直接觀察到，發(fā)生破壞和失效引起泄漏等情況時(shí)不容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)且不便維修，所以，埋地管道的防腐蝕一直是管道工程中的重要環(huán)節(jié)。埋地管道的腐蝕分為內(nèi)部腐蝕和外部腐蝕。管道內(nèi)部腐蝕主要是由管道內(nèi)部介質(zhì)引起的腐蝕，一般通過合適的選材和內(nèi)部防腐蝕涂層來解決；管道外部的腐蝕主要是土壤等環(huán)境腐蝕，大多采用增加外防腐層來解決。采用防腐層使鋼管與土壤等腐蝕環(huán)境隔絕是埋地管道防腐蝕的基本方法。

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