淺談管道防腐

王紅艷 馬靜 （河北省石油化工設(shè)計院有限公司天津分公司 天津300384）

淺談管道防腐

王紅艷 馬靜 （河北省石油化工設(shè)計院有限公司天津分公司 天津300384）

腐蝕是材料在環(huán)境的作用下引起的破壞和變質(zhì)，主要為化學(xué)或電化學(xué)作用，同時包含機械、物理或生物作用。通過對管道腐蝕產(chǎn)生原因的分析，說明管道防腐的重要性，進(jìn)而提出要想延長管道使用壽命，必須提高管道防腐涂層的質(zhì)量。

腐蝕 防腐 防腐層 材料

腐蝕是材料在環(huán)境作用下引起的破壞和變質(zhì)，主要為化學(xué)或電化學(xué)作用，同時包含機械、物理或生物作用。防腐的作用是將鋼質(zhì)管道表面與周圍環(huán)境隔離絕緣，以達(dá)到抑制腐蝕的目的。[1]目前國內(nèi)防腐形勢整體很好，不論防腐材料、防腐工藝整體水平都有了很大提高。

1 管道腐蝕原因

管道腐蝕主要是因為防腐涂層質(zhì)量不過關(guān)。雖然國人對防腐的重要性的認(rèn)識有很大提高，但地方管網(wǎng)工程防腐整體水平卻有待提高。甚至有的防腐工程質(zhì)量馬虎，造成嚴(yán)重隱患，財產(chǎn)損失數(shù)量之大，也空前驚人；同時，造成的損失也大大超過防腐所用費用的幾倍或幾十倍。據(jù)資料統(tǒng)計，造成防腐蝕涂層使用壽命縮短的主要原因有4個，見表1。[2]

表1 防腐涂層使用壽命縮短原因分析

由上表可知要想延長管道的使用壽命，就只能在管道維護(hù)中做好科學(xué)認(rèn)真的防腐工作。要想減慢管道的腐蝕，延長管道使用壽命，既要選對防腐材料，更重要的是重視鋼管表面處理，也就是涂料與鋼材之間的界面處理，這是減緩管道腐蝕的有效控制手段。

2 防腐蝕材料的性能和選擇因素

2.1 材料性能

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和長期防腐實踐，防腐材料表現(xiàn)出其優(yōu)異的防腐性能。

良好的電絕緣性：防腐層相對兩面之間一定面積的電阻不應(yīng)小于1 000 Ω·m2；耐擊穿電壓強度不得低于電火花檢測儀檢測的電壓標(biāo)準(zhǔn)。

抗陰極剝離性：防腐層應(yīng)具有一定的抗陰極剝離能力，保證防腐層與基體能夠有效地粘合在一起。

足夠的機械強度：有一定的抗沖擊強度，以防止由于搬運和土壤壓力造成損傷；有良好的抗彎曲性，以確保管道施工時受彎曲但不致?lián)p壞；有較好的耐磨性，以防止由于土壤摩擦而損傷；與管道有良好的粘結(jié)性。

有良好的穩(wěn)定性：耐大氣老化性能好；化學(xué)穩(wěn)定性好；耐水性好，吸水率?。挥凶銐虻哪蜔嵝?；耐低溫性能好，確保其在堆放、拉運和施工時不龜裂、不脫落。

簡便的修補性：防腐層破損后應(yīng)易于修補，節(jié)省施工時間?？刮⑸镄阅芎谩?/p>

2.2 防腐層材料選擇因素

粘結(jié)力、抗老化性能、化學(xué)穩(wěn)定性能情況；施工工藝的先進(jìn)性；管道的地理位置和地勢情況；管道通過地區(qū)的土壤或回填土類型；管道運行的溫度和施工過程中的環(huán)境溫度；裝卸要求和儲存條件；防腐層的費用，包括材料、涂敷、修補以及防護(hù)損壞等費用。

3 鋼管表面處理

鋼管表面處理是決定管線使用壽命的關(guān)鍵因素之一，它是防腐層與鋼管能否牢固結(jié)合的前提。

3.1 清洗

利用溶劑、乳劑清洗鋼材表面，以達(dá)到去除油、油脂、灰塵、潤滑劑和類似的有機物，但它不能去除鋼材表面的銹、氧化皮、焊藥等，因此在防腐生產(chǎn)中只作為輔助手段。

3.2 工具除銹

主要使用鋼絲刷等工具對鋼材表面進(jìn)行打磨，可以去除松動或翹起的氧化皮、鐵銹、焊渣等。手動工具除銹能達(dá)到Sa2級，動力工具除銹可達(dá)到Sa3級。若鋼材表面附著牢固的氧化鐵皮，工具除銹效果不理想，達(dá)不到防腐施工要求的錨紋深度。

3.3 酸洗

一般用化學(xué)和電解兩種方法做酸洗處理，管道防腐只采用化學(xué)酸洗，可以去除氧化皮、鐵銹、舊涂層，有時可用其作為噴砂除銹后的再處理。化學(xué)清洗雖然能使表面達(dá)到一定的清潔度和粗糙度，但其錨紋淺，而且易對環(huán)境造成污染。

3.4 噴砂機（拋）射除銹

噴（拋）射除銹是通過大功率電機帶動噴（拋）射葉片高速旋轉(zhuǎn)，使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質(zhì)等磨料在離心力作用下對鋼管表面進(jìn)行噴（拋）射處理，不僅可以徹底清除鐵銹、氧化物和污物，而且鋼管在磨料猛烈沖擊和摩擦力的作用下，還能達(dá)到所需要的均勻粗糙度。噴（拋）射除銹后，不僅可以擴大管子表面的物理吸附作用，而且可以增強防腐層與管子表面的機械黏附作用。因此，噴（拋）射除銹是管道防腐的理想除銹方式。一般而言，噴丸（砂）除銹主要用于管子內(nèi)表面處理，拋丸（砂）除銹主要用于管子外表面處理。

4 防腐涂層技術(shù)的發(fā)展

防腐涂料發(fā)展的特點是涂料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性改變，其改變方向以節(jié)省資源、無污染、經(jīng)濟、高效、有利生產(chǎn)為原則。在目前的防腐材料研究中，著眼于發(fā)展復(fù)合材料或復(fù)合結(jié)構(gòu)，強調(diào)涂層具有良好的導(dǎo)電性能和物理性能，穩(wěn)定的化學(xué)性能和較寬的溫度適應(yīng)性能，既起到防腐絕緣作用，又能保溫和提高管道強度。

在我國，防腐涂層技術(shù)獲得快速發(fā)展應(yīng)采取以下措施：發(fā)展試驗技術(shù)和完善質(zhì)量控制體系，保證涂料及涂層在預(yù)制廠的出廠質(zhì)量；進(jìn)一步提高現(xiàn)有管道涂料的粘結(jié)力、柔韌性、耐磨、耐濕氣和氧氣的滲透性；研制耐熱溫度達(dá)127℃的新型耐熱涂料；降低涂裝過程中的能耗及進(jìn)行管道表面處理的費用；使涂層具有更寬的適應(yīng)范圍，強度更大；研究和開發(fā)高度自動化的噴涂工藝。

腐蝕是世界各地管道出現(xiàn)故障的主要原因之一，當(dāng)發(fā)生故障時，會造成人員傷亡、財產(chǎn)損失、財力消耗、糾紛發(fā)生、環(huán)境污染等嚴(yán)重后果，尤其在石油行業(yè)。因此管道防腐在管道維修中顯得尤為重要，應(yīng)引起我們的重視。■

[1]翁克分，馬軍鋒.埋地鋼質(zhì)管道外防腐層的選擇與應(yīng)用[J].物流與采購研究，2009，19（5）：1-19.

[2]石油化工設(shè)備和管道涂料防腐蝕技術(shù)規(guī)范[S].SH 3022-1999.

[3]翁永基.腐蝕管道安全管理體系[J].油氣儲運，2003，22（6）：1-13.

2012-03-06