麥勞光(中國石化銷售有限公司華南分公司,廣東 廣州 510620)
論長輸管道防腐涂層的現狀與展望
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長輸管道腐蝕對于管道的安全和使用壽命都有著至關重要的影響,所以,要想避免管道腐蝕問題的進一步惡化,就要對管道進行防腐蝕涂層。基于此,本文首先對管道腐蝕的原因進行解釋,同時介紹了管道防腐涂層應用的現狀,最后,對管道防腐涂層未來的發展趨勢進行展望。
長輸管道防腐涂層;現狀;展望
長輸管道運輸近年被大量運用到實際生活中去,可見管道運輸相比于其他運輸方式來說具有明顯的優勢。但是,長輸管道運輸也存在一定的問題,腐蝕將嚴重影響管道的安全運行,如果不做好安全防腐,將會傷及管道,造成巨大的經濟損失,同時將會嚴重影響管道運輸的效率,從而對人們生活造成一定的麻煩,所以,減少管道的腐蝕成為管道運輸有關單位需要解決的首要問題。
腐蝕是指金屬表面與環境中的物質發生化學反應進而造成金屬損壞的過程。由于管道大多是金屬制成的,所以,管道極易與環境中的物質發生化學反應,造成管道加速老化,縮短管道的使用壽命。化學腐蝕一旦發生,非常容易造成管道的穿孔甚至是斷裂。化學腐蝕發生的過程中,電極較高的一方得到電子,變成陰極,電極較低的一方失去電子,變成陽極,從而發生了化學反應。當鐵暴漏在潮濕的空氣中時,鐵會和空氣中的水和氧氣發生化學反應,形成氧化鐵,并對管道產生進一步的腐蝕。
目前我國對于長輸管道防腐技術的應用技術主要分為兩個方面。一是管道內的涂層防腐技術,二是管道修復技術。
2.1 管道涂層防腐技術
目前我國應用最廣泛的防腐方法是涂敷層法,在這種方法上我國已經具有較為完善的實施手法的相關制度,近幾年,這種方法隨著時代的步伐不斷的進行改革,目前已經進入了智能階段。但是這種方法也存在缺點,當管道內的涂層材料為有機涂層或者是化學聚合物的時候,進行管道焊接過程中產生的高溫會使涂層斷裂甚至脫落,使涂層脫落部位的管道暴露在空氣中,極易與空氣中的介質發生化學反應,使管道腐蝕。所以,為了進一步解決管道腐蝕問題,就要對焊接口進行加強保護,目前國內運用的幾種焊接口保護方法中都具有一定的局限性。以其中的形狀記憶合金為例,雖然可以有效的防止焊接口涂層脫落,但是由于價格昂貴,使很多工程無法承擔高額的費用。所以,這種技術目前停留在理論層面,并沒有大量運用到實際中去。
2.2 管道襯塑修復技術
管道襯塑修復技術主要是對沒有進行開挖的舊管道進行修復的技術。這種技術可以有效的降低管道修復的成本,減少人力物力的投入。傳統的管道修復技術需要將老化的管道進行二次挖出,不僅破壞了道路,并且給附近的居民帶來了許多不便。隨著近年人口居住密度得增多,增加了傳統管道修復技術的實行難度。這時,管道襯塑修復技術的出現,解決了這一難題。這種技術在許多發達國家已經有幾十年的歷史了,雖然在國內剛剛應用,但是發展速度卻非常快。
管道襯塑修復技術主要是將一節具有彈力的材料制成的且內徑大于修復材料的管道拉入修復管道的內襯當中。并利用壓力使材料產生變形,當撤回壓力的時候材料由于具有記憶性又變回了原來的形狀,進而使材料與修復管內壁緊密的貼合在一起,并且已經廣泛的應用到實際中去。
3.1 液態聚氨酯
液態聚氨酯防腐涂層不含有任何的揮發性物質,并且可以在混合后轉化為固體,用于各種形式的涂層。并且硬度大,耐磨性好,適用于任何惡劣的環境,在運輸的過程中不怕損壞,具有一定的吸水性。并且最高耐溫可以達到120℃,使用壽命長,成本偏低。這種材料在施工過程中,不僅施工操作簡單,而且對環境沒有危害,具有非常高的利用性,被廣泛用于管道防腐的涂層材料當中,使用前景一片大好。
3.2 無機防腐層
在以前傳統的防腐層材料應用中,最為廣泛的就是有機材料,但是由于有機材料的化學性質不穩定,容易老化,發生溫度變化的時候容易斷裂融化。基于此種情況考慮,研究人員進一步研發出了無極防腐層,這種防腐層相對于有機的材料來說具有抗老化,耐高溫以及耐寒等特點,在有機的基礎上大大提高了使用壽命。目前無機防腐層的運用主要體現在陶瓷涂層上。陶瓷涂層由于化學穩定性強,廣泛用于高溫、熱噴等化學反應當中。同時,利用陶瓷對金屬進行防腐,可以大大提高金屬的使用壽命,并且成本低,無污染。
但是,無機防腐層目前還存在著許多問題尚未解決,例如,陶瓷涂層表面分布不均勻,存在微孔,需要對涂層表面進行二次處理。因為無機防腐涂層具有較大的發展空間,在對其進行進一步完善的同時,依舊被廣泛運用到實際中去。
3.3 納米材料
利用納米材料對金屬進行防護,可以有效的提高金屬材料的硬度以及化學穩定性。由于納米粒子對紫外線具有散射的作用,所以可以有效的防止紫外線對于金屬的損耗。將具有活性的納米粒子加入到材料中去,可以有效的提高材料的密封性,進而增加金屬的防腐效果。但是,由于納米粒子具有較強的分散性,難以對其進行精確的把控,這也就成為了納米材料發展的主要限制因素。這項技術在我國處于初步應用階段,所以未來還具有很大的發展空間[1]。
本文從三個方面對長輸管道防腐涂層的現狀與發展進行了分析。其中包括長輸管道腐蝕形成的原因、目前我國長輸管道的應用現狀以及未來長輸管道防腐涂層的發展趨勢。進一步的對管道防腐涂層有了更深層次的了解,為今后長輸管道防腐涂層的發展提供了參考。
[1]李遠利,雍歧衛,劉志.管道防腐涂層新發展[J].涂料工業, 2017,02:55-57.
[2]張玉寶,王強,斯琴圖雅.管道內防腐技術現狀及發展[J].中國新技術新產品,2016,06:2.