石油化工企業工藝管道的腐蝕問題探析

叢日偉

摘 要：在石油管道的實際運行過程中，管道周圍的各種介質，如二氧化碳、有機硫化物、硫化氫、鹽和地下水等都會管道造成比較嚴重的腐蝕。腐蝕作用的強弱和腐蝕介質、微生物因素有著非常緊密的聯系，如果管道運輸的距離過長，環境因素也就會越復雜。本文基于石油化工企業工藝管道的腐蝕問題探析展開論述。

關鍵詞：石油化工企業；工藝管道；腐蝕問題探析

引言

各種石油管道運輸工程在石油資源運輸中發揮著非常重要的現象，一旦出現管道腐蝕問題，不僅會對運輸造成非常大的影響，還容易造成各種事故的發生，應根據腐蝕的類型，及時采取一些防腐技術，提高管道的防腐能力。

1石油化工企業工藝管道腐蝕影響因素

（1）管道鋪設的環境因素。有些化工管道需要敷設在地下，地下土壤中含有水分和其它元素，這些成分都會對管道造成腐蝕。土壤中的細菌會使管道發生電極反應，該反應會對還原土壤中的鹽，還原物質會與管道中的鐵元素發生化學反應，該反應必然導致管道腐蝕。另外敷設環境周圍的雜散電流也會造成管道腐蝕。該電流分為直流和交流兩種形式，其來源于地下流動防護系統，會降低管道本身的防腐蝕性能。（2）管道防護效果因素。管道本身具有一定的防腐蝕性能，如果該性能過低，最終的防護效果也不會很顯著。防腐蝕覆蓋層及陰極保護是化工企業常用的防腐措施。這兩種措施會控制管道陰極剝離現象，使管道電流陰極保護效果更佳。如果措施有效，管道將不會受到環境腐蝕影響。但在實際中，這種措施防護效果有限，在管道運行中，管道還是無可避免出現腐蝕問題。（3）管道材質與制造工藝因素。管道材質與制造工藝會對管道質量和性能產生直接影響，管道本身質量不滿足要求，即使涂抹防護層，其在應用中，也會比較容易出現腐蝕問題。這種影響因素屬于內在因素。管道中的非金屬成分過多，會造成腐蝕，金屬成分過高，其容易與其他物質發生化學反應，也會造成腐蝕。管道材質應用中，還需要控制其微晶細度等級，使其在應用中不會出現裂縫裂紋。即使出現開裂問題，也要控制裂紋的擴展范圍和速度。在管道制作中，操作人員還要對制作工藝進行控制，使其保持精細，減少管道缺陷。如此管道在應用中才不會出現腐蝕問題。

2管道防腐施工技術

2.1管道噴涂防腐針對管道運輸高腐蝕介質期間極易產生的腐蝕問題，相關人員高度重視并對防腐技術展開了系統深入的研究。作為管道防腐施工中綜合性能最為突出的技術形式之一，管道噴涂防腐技術是指通過噴涂單層熔結環氧粉末以及改性熔結環氧粉末的方式，在管道表面形成防腐涂層與保護層，以達到改善管道運輸期間防腐性能的目的。此項技術在管道表面構建了雙層的防腐涂層，機械性能突出，對高溫以及沖擊作用力的承受能力強。也有相關工程實踐中對管道噴涂方案進行改進，形成了熱噴涂防腐技術。此項技術是選用鋅、鋁等金屬材料噴涂管道表面，以達到形成防腐層，改善管道防腐性能的目的。與其他管道防腐技術相比，熱噴涂防腐技術所形成涂層具有極強的附著力，對管道運輸中面臨的熱脹冷縮變化有良好適應性。

2.2涂層外防腐技術

涂層外防腐在一定經濟體制上分析，其價格低廉，現在已經被廣泛應用到石油管道運輸工作中，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，進而提升整個石油管道的防腐技術形式，對于保護石油管道內壁具有一定價值。涂層外防腐技術工作原理主要實際是在是石油管道外部涂抹一層隔離物質，最大限度避免石油管道內外出現腐蝕現象。現在圖層外防腐技術已經被延伸成為兩種技術形式，一種是在石油外表面涂抹一層非金屬圖層保護物質，另一種是在石油管道外壁上涂抹一層環氧涂層保護膜。第一種圖層原理主要是對整個石油管道外壁形成一種保護膜，避免一些物質和石油管道上附著的物質發生化學反應，能夠有效組織一些腐蝕性物質進入到石油管道內。第二種防腐技術原理則是結合環氧材料有效使用，不過在實際應用中比較復雜和繁瑣，但對于整個石油管道防腐效果比較好。

2.3外加電流陰極保護防腐

此項技術措施在現階段的管道防腐施工中同樣應用廣泛。為避免管道傳輸介質期間因電化學作用產生腐蝕問題，可通過輔助陽極與電流的方式控制管道埋設土壤內的電流流量。施工人員可以選用石墨顆粒或冶金焦炭作為回填材料，將上述材料填充至管道埋設區域土壤陽極周邊，以降低地床接地電阻，形成陽極地床，進而達到預防電化學腐蝕的效果。并且，從防腐施工方案實用性的角度上來看，外加電流陰極保護防護技術能夠科學控制輸出電流，管道防護保護的面積大。隨著本技術方案使用規模的擴大，資金投入也相應減少，因此在目前管道施工實踐中，本方案的可行性是非常高的。但同時也需要注意的一項問題時，本方案大規模使用時存在電磁干擾的問題，為確保應用質量，需要做好電源維護以及電源管理的工作。

3防腐層選擇和施工中的注意事項

注重施工細節管理，（1）鋼管表面狀態，鋼管表面的除銹質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，應盡可能采用噴射或拋射除銹代替手工或動力工具除銹。鋼管表面除銹與防腐蝕處理之間的時間間隔不宜過長，以防止鋼管表面受潮或被污染。如果時間間隔過長應重新進行表面處理。（2）氣候環境，防腐蝕施工時的環境溫度及濕度也會對防腐層質量造成影響，因此在溫度過低、雨雪天氣或風沙過大時，如果沒有防護措施，不應進行現場防腐蝕施工。（3）施工工藝，應嚴格按照規范和施工說明書的要求進行施工，避免偷工減料和野蠻施工。（4）儲存、吊裝、安放和回填，完成防腐層施工的鋼管在搬運、吊裝、儲存、下溝和回填過程中應注意避免損壞防腐層。應選擇適宜的吊裝運輸工具、運輸方式、保護措施及擺放方式等。長期存儲時，應避免暴曬和雨淋，防止防腐層老化和性能衰變。下溝回填時應采取保護措施，防止因管道撞擊溝壁和硬物造成其防腐層損傷。（5）補口質量由于現場條件限制，埋地管道現場安裝時焊縫的防腐層補口往往成為管道防腐蝕的薄弱點，從而影響管道整體的防腐蝕質量。應選用與主管防腐層材料相容的補口材料，補口處防腐蝕等級不應低于主管防腐蝕等級；鋼管表面的處理質量原則上應與主管相同，并應清除焊縫表面的焊渣、毛刺等尖銳部分，以免刺傷防腐層。

結束語

石油化工裝置內的埋地管道主要有循環水管道（包含循環給水管道、循環回水管道）、消防水管道、生活水管道、工藝廢液管道、生產污水管道和雨水管道等。考慮到經濟性和現場施工的方便性，這些埋地管道材質大多選用碳鋼材料。埋地管道的腐蝕情況不能直接觀察到，發生破壞和失效引起泄漏等情況時不容易及時發現且不便維修，所以，埋地管道的防腐蝕一直是管道工程中的重要環節。埋地管道的腐蝕分為內部腐蝕和外部腐蝕。管道內部腐蝕主要是由管道內部介質引起的腐蝕，一般通過合適的選材和內部防腐蝕涂層來解決；管道外部的腐蝕主要是土壤等環境腐蝕，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境隔絕是埋地管道防腐蝕的基本方法。

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