LNG保冷不銹鋼管道防腐措施

肖麗紅,翟俊紅,田德永

(中海油石化工程有限公司，山東 濟(jì)南　250101)

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越高，LNG作為“環(huán)境友好”的能源，地位日益上升。LNG接收站項(xiàng)目中對(duì)LNG物料輸送管道采用不銹鋼材質(zhì)已為行業(yè)內(nèi)所共識(shí)，但對(duì)保冷不銹鋼管道是否需要做防腐處理，目前尚沒(méi)有形成定論。

1　LNG不銹鋼管道的腐蝕形態(tài)

1.1　不銹鋼管道耐蝕機(jī)理

不銹鋼耐蝕性主要取決于成分中的鉻，鉻對(duì)不銹鋼進(jìn)行合金化處理時(shí)，在其表面形成一層極薄的富鉻氧化物保護(hù)膜，防止進(jìn)一步氧化。鋼中鉻含量達(dá)到10.5%以上時(shí)，耐蝕性顯著增加。

1.2　不銹鋼管道腐蝕形態(tài)

由于LNG接收站項(xiàng)目特殊性，一般廠址都選在沿海地區(qū)，由于海鹽環(huán)境引起不銹鋼的腐蝕形態(tài)主要有局部腐蝕的點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。局部腐蝕具有突發(fā)性和災(zāi)難性特點(diǎn)，比全面腐蝕危害嚴(yán)重的多。

海鹽環(huán)境中的氯化物，滲透腐蝕性強(qiáng)，可以滲透不銹鋼表面氧化保護(hù)膜，不銹鋼會(huì)因此發(fā)生孔蝕。由于沿海地區(qū)的特殊性，風(fēng)力較大，會(huì)加速氯化物對(duì)不銹鋼表面的腐蝕速率。孔蝕是局部高度腐蝕形態(tài)，它是最具破壞性和隱患最大的腐蝕形態(tài)之一。

同時(shí)由于氯離子的存在使應(yīng)力腐蝕成為可能。氯離子是破鈍劑，在應(yīng)力作用下，膜的局部缺陷處容易開(kāi)裂，裂縫內(nèi)形成閉塞區(qū)，pH值下降，腐蝕加劇。裂縫尖端會(huì)產(chǎn)生氫，引起局部脆化，在拉應(yīng)力作用下發(fā)生脆性開(kāi)裂[1]。

2　LNG保冷不銹鋼管道防腐措施

2.1　增加腐蝕余量

通過(guò)增加壁厚，增大腐蝕余量，保證管道使用壽命。此措施增加了壁厚，必然造成材料成本增加，從安全經(jīng)濟(jì)角度考慮，非最佳措施。

2.2　涂覆常規(guī)防腐漆

由于LNG項(xiàng)目建設(shè)周期普遍較長(zhǎng)，不銹鋼管在裝置投運(yùn)前的庫(kù)存、安裝階段也會(huì)被環(huán)境海鹽所腐蝕，涂常規(guī)防腐漆(用于不銹鋼的涂漆和標(biāo)記的油漆應(yīng)不含氯化物)如下表1所示，能夠在現(xiàn)場(chǎng)用溶劑除掉的臨時(shí)涂層，但這種措施雖經(jīng)濟(jì)性較好，在裝置投運(yùn)后，會(huì)產(chǎn)生脫落，起不到防腐作用，同時(shí)對(duì)絕熱材料氯根含量技術(shù)要求無(wú)法有效降低。

表1奧氏體不銹鋼常規(guī)涂漆

2.3　涂覆低溫漆

LNG不銹鋼低溫涂漆如表2所示。

考慮項(xiàng)目運(yùn)行工況，對(duì)保冷不銹鋼管道采用涂覆低溫漆防腐。對(duì)涂漆工作來(lái)說(shuō)，用噴砂清理的表面處理方法是最低可接受的標(biāo)準(zhǔn)，不銹鋼應(yīng)用非金屬的、不含氯離子的磨砂清理。如果要達(dá)到涂裝系統(tǒng)的要求磨砂不應(yīng)含鐵粒子，且應(yīng)是同種類(lèi)型同樣尺寸，如石榴石、金剛砂等非金屬的磨料進(jìn)行表面處理，粗糙度為30～70μm。不銹鋼管壁較薄，過(guò)度表面處理又將影響到不銹鋼材料壁厚，導(dǎo)致防腐效果下降。

表2奧氏體不銹鋼低溫涂漆

另外，涂漆之前需要打磨不銹鋼外表面，對(duì)外表面本體的酸洗和鈍化表面造成破壞，進(jìn)而破壞不銹鋼表面的致密結(jié)構(gòu)層，一旦出現(xiàn)漆膜脫落，不銹鋼更易受外部環(huán)境的侵蝕。

2.4　控制保冷材料的氯離子含量

對(duì)保冷不銹鋼管道不做防腐處理，通過(guò)控制保冷材料的氯離子含量方式，來(lái)達(dá)到防腐的目的，目前保冷材料氯根含量也可滿足LNG項(xiàng)目限制值要求。

綜合考慮項(xiàng)目成本及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，建議保冷不銹鋼采用控制保冷材料的氯離子含量方式，來(lái)達(dá)到防腐的目的。對(duì)于極個(gè)別必須裸露的低溫不銹鋼管道，采用涂覆低溫漆的方式進(jìn)行防腐處理。

3　結(jié)語(yǔ)

根據(jù)基材和操作環(huán)境特點(diǎn)，一項(xiàng)防腐措施的決定、事前應(yīng)周密綜合考慮，有時(shí)還需經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證。任何方面的草率大意都只會(huì)適得其反，引起不必要浪費(fèi)。結(jié)合國(guó)內(nèi)已經(jīng)運(yùn)行及新建的福建LNG接收站、大鵬LNG、上海LNG、深圳LNG等項(xiàng)目，均未對(duì)保冷不銹鋼管道基材做防腐處理。本文只是結(jié)合現(xiàn)有LNG項(xiàng)目，提出幾點(diǎn)保冷不銹鋼管道的防腐措施，在實(shí)際項(xiàng)目中，視項(xiàng)目要求采用不同的防腐措施。