石油化工設備接地裝置防腐研究

孫波大慶油田有限責任公司化工集團輕烴分餾分公司

石油化工設備接地裝置防腐研究

孫波
大慶油田有限責任公司化工集團輕烴分餾分公司

摘要：文章分別從降阻劑、納米碳防腐導電涂料以及連鑄銅覆鋼三項技術對接地裝置的防腐方法進行研究，分析了不同技術的優點以及缺陷，石油化工設備在安全有效的防腐技術下，能夠避免出現使用安全問題，并且防腐性能保護下材料安全使用年限也會有所增長。

關鍵詞：石油化工設備；接地裝置；防腐技術

一、降阻劑

接地裝置存在較大電阻時，會影響電流向地面的傳輸分散。通過降阻劑可以將導體的電阻減小，并且裝置被腐蝕氧化的速度也會因此而減慢，這樣的環境下所進行的設備使用安全防護可以達到預期目標。降阻劑使用在鋼材防護方面，能夠將鋼材料的使用壽命延長一年以上。這一結果是通過試驗室驗證來得出的，原因是能夠在鋼表面形成防護體系，使干擾過載電流更好的進入到地面中，材料也能與腐蝕物質相互隔離，處于隔離狀態下的鋼材料使用年限自然也能夠增長。但現實情況下，會發現使用了降阻劑后的接地裝置并沒有達到預期安全使用年薪，甚至在時間上還有明顯的縮短。包裹防護下的接地裝置使用安全性得不到保障，原因在于施工環境與實驗室存在很大差異，并不能達到安全防護的標準，在包裹前材料表面已經存在雜質，并且清潔程度也達不到標準，繼續使用降阻劑會將腐蝕物質包裹在其中，導致材料被腐蝕的速度增快，最終造成了嚴重的腐蝕問題。應用這一技術要對現場環境進行優化，達到規定標準才能可以實現防護效果，因此技術選擇要謹慎考慮。

降阻劑又名導電水泥或導電混凝土，為人工配置用來降低接地電阻的試劑，以其包裹接地體可延緩接地體腐蝕速率。QX/T 104—2009《接地降阻劑》規定：接地降阻劑對接地體的腐蝕率應小于相應土壤對接地體的腐蝕率，對于熱浸鋅圓鋼和扁鋼，表面年平均腐蝕率應不大于0.03mm/a；對于不鍍鋅的低碳圓鋼和扁鋼，表面年平均腐蝕率應不大于0.05mm/a。

二、納米碳防腐導電涂料

1、材料優點與性能

納米碳材料使用的優異性更高，采用涂層的方法來實現安全防護，在石油化工企業得到了廣泛的應用。以二甲苯為原料，添加一些具有導電性的碳物質，現階段的生產工藝已經十分完善，應用導電涂料后接地裝置的安全使用年限能夠延長30年左右。可以根據設備使用強度來對涂層的厚度進行掌控，施工前要將涂料攪拌均勻，確保投入使用后能夠達到薄厚均勻的形式。納米材料形成的防護層包裹更緊密，并且組成成分中與降阻劑相比較復雜程度也不會增大，材料的防水性能也有更大的進步，這樣可以避免出現使用不穩定的情況。接地裝置使用環境中存在大量的安全隱患，納米碳材料可以做到有效的隔絕。試驗結果分析這種涂層材料已經完全能夠達到使用標準，但正是投入到使用后仍然會受到環境因素的干擾，例如長時間在潮濕的環境下材料表面涂層中的物質會逐漸分散，功能也有明顯的降低，繼續使用并不能達到預期的防護標準，這樣的環境下所開展接地保護施工，安全性自然也得不到保障。材料具備施工過程簡單、性能穩定、成本低廉的優點，地下導體防護中也常常會使用到。

2、毒副作用

但經過研究表明才，材料中的二甲苯具有很強的毒副作用，投入使用后會逐漸揮發出有毒物質這種成分對人體的神經系統健康影響很大，長時間處于這樣的環境下，會威脅到裝置檢修人員的生命安全。在涂刷施工期間，物質揮發還會對施工人員皮膚造成影響，干燥失水，甚至還會造成嚴重的失水問題，長時間處于這樣的環境下，工作人員容易出現皮炎。在研究二甲苯的毒性時，發現對人體器官健康也存在很大威脅，并不僅僅是在施工階段會出現這樣的問題，后期使用時毒害物質的揮發影響也是極其嚴重的。在石油化工工程中，選用納米防腐涂層材料時要考慮毒副作用，并將使用的范圍以及使用量進行嚴格控制，這樣才能夠保障人身安全。防腐材料雖然效果十分明顯，但使用時卻要注意安全標準，將安全放在首位，在局部使用這種材料來保護接地裝置。

三、連鑄銅覆鋼

在材料表面覆蓋銅材料，充分利用銅材料化學性質穩定的特點，施工過程中會對材料的質量以及純度進行檢驗，觀察是否存在影響安全性的因素。銅材料本身是不具備毒害性的，因此使用范圍不會受到限制，材料在表層形成了防護層，金屬材料即是受到碰撞也不會損壞，使用效果更佳理想。但這種材料并不是沒有缺點的，常見的缺點問題是在使用期間，表層材料出現斷裂，裂縫產生后不能再起到防護作用，并且這樣的環境下接地裝置安全性也受到了很嚴重的影響，不利于化工設備安全運行。采用加熱融化的電解銅溶液將鋼芯加工而成連鑄銅覆鋼。就目前，針對這種防腐材料也沒有統一的認證。從研究中就會發現，我國并沒有一家生產商針對連鑄銅覆鋼進行了認證。在實際應用的過程中，連鑄銅覆鋼一個最為明顯的缺陷就是非常容易剝皮、開裂。如果在實際中出現了開裂、剝皮后，鋼芯與銅層之間就會產生原電池腐蝕。這種開裂缺陷主要是由銅與鋼之間固有的屬性來決定的，根據當前的技術是很難克服的。在此過程中需要充分說明的一點就是，當前我國并沒有任何關于銅覆鋼導電性、熱穩定性等相應的參數，沒有認證的實驗數據也沒有計算公式。因此，在石化企業應用的過程中需要謹慎對待，避免出現不良后果。就目前市場上而言，厚度為0.25mm的鍍銅鋼導電性、熱穩定性等多項特征獲得廣泛的認可。

目前，銅材或者鍍銅鋼為國內外公認的最有效的防腐接地材料，也是最經濟可行的防腐材料。但是，當前國內一些石化企業試圖通過采用納米碳防腐導電涂料、銅鑄鋼甚至降阻劑等材料解決接地裝置鋼材的腐蝕問題，以期提高接地裝置的可靠性和使用壽命。

結語

無論是何種企業，接地工作的本質都是相同，選擇的材料本質上而言不會有本質性的差別。石油化工行業在防腐蝕方面具備豐富的參考經驗。對于任何尚未經過認證的防腐材料，需要謹慎的使用。當前我國材料工藝技術與國外仍舊存在著較大的差距，針對此需要客觀、嚴謹地對待新產品。

參考文獻：

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