石油化工企业工艺管道的腐蚀问题探析

丛日伟

摘 要：在石油管道的实际运行过程中，管道周围的各种介质，如二氧化碳、有机硫化物、硫化氢、盐和地下水等都会管道造成比较严重的腐蚀。腐蚀作用的强弱和腐蚀介质、微生物因素有着非常紧密的联系，如果管道运输的距离过长，环境因素也就会越复杂。本文基于石油化工企业工艺管道的腐蚀问题探析展开论述。

关键词：石油化工企业；工艺管道；腐蚀问题探析

引言

各种石油管道运输工程在石油资源运输中发挥着非常重要的现象，一旦出现管道腐蚀问题，不仅会对运输造成非常大的影响，还容易造成各种事故的发生，应根据腐蚀的类型，及时采取一些防腐技术，提高管道的防腐能力。

1石油化工企业工艺管道腐蚀影响因素

（1）管道铺设的环境因素。有些化工管道需要敷设在地下，地下土壤中含有水分和其它元素，这些成分都会对管道造成腐蚀。土壤中的细菌会使管道发生电极反应，该反应会对还原土壤中的盐，还原物质会与管道中的铁元素发生化学反应，该反应必然导致管道腐蚀。另外敷设环境周围的杂散电流也会造成管道腐蚀。该电流分为直流和交流两种形式，其来源于地下流动防护系统，会降低管道本身的防腐蚀性能。（2）管道防护效果因素。管道本身具有一定的防腐蚀性能，如果该性能过低，最终的防护效果也不会很显著。防腐蚀覆盖层及阴极保护是化工企业常用的防腐措施。这两种措施会控制管道阴极剥离现象，使管道电流阴极保护效果更佳。如果措施有效，管道将不会受到环境腐蚀影响。但在实际中，这种措施防护效果有限，在管道运行中，管道还是无可避免出现腐蚀问题。（3）管道材质与制造工艺因素。管道材质与制造工艺会对管道质量和性能产生直接影响，管道本身质量不满足要求，即使涂抹防护层，其在应用中，也会比较容易出现腐蚀问题。这种影响因素属于内在因素。管道中的非金属成分过多，会造成腐蚀，金属成分过高，其容易与其他物质发生化学反应，也会造成腐蚀。管道材质应用中，还需要控制其微晶细度等级，使其在应用中不会出现裂缝裂纹。即使出现开裂问题，也要控制裂纹的扩展范围和速度。在管道制作中，操作人员还要对制作工艺进行控制，使其保持精细，减少管道缺陷。如此管道在应用中才不会出现腐蚀问题。

2管道防腐施工技术

2.1管道喷涂防腐针对管道运输高腐蚀介质期间极易产生的腐蚀问题，相關人员高度重视并对防腐技术展开了系统深入的研究。作为管道防腐施工中综合性能最为突出的技术形式之一，管道喷涂防腐技术是指通过喷涂单层熔结环氧粉末以及改性熔结环氧粉末的方式，在管道表面形成防腐涂层与保护层，以达到改善管道运输期间防腐性能的目的。此项技术在管道表面构建了双层的防腐涂层，机械性能突出，对高温以及冲击作用力的承受能力强。也有相关工程实践中对管道喷涂方案进行改进，形成了热喷涂防腐技术。此项技术是选用锌、铝等金属材料喷涂管道表面，以达到形成防腐层，改善管道防腐性能的目的。与其他管道防腐技术相比，热喷涂防腐技术所形成涂层具有极强的附着力，对管道运输中面临的热胀冷缩变化有良好适应性。

2.2涂层外防腐技术

涂层外防腐在一定经济体制上分析，其价格低廉，现在已经被广泛应用到石油管道运输工作中，能够最大限度避免石油腐蚀，就是在石油管道外部涂抹一层隔离物质，进而提升整个石油管道的防腐技术形式，对于保护石油管道内壁具有一定价值。涂层外防腐技术工作原理主要实际是在是石油管道外部涂抹一层隔离物质，最大限度避免石油管道内外出现腐蚀现象。现在图层外防腐技术已经被延伸成为两种技术形式，一种是在石油外表面涂抹一层非金属图层保护物质，另一种是在石油管道外壁上涂抹一层环氧涂层保护膜。第一种图层原理主要是对整个石油管道外壁形成一种保护膜，避免一些物质和石油管道上附着的物质发生化学反应，能够有效组织一些腐蚀性物质进入到石油管道内。第二种防腐技术原理则是结合环氧材料有效使用，不过在实际应用中比较复杂和繁琐，但对于整个石油管道防腐效果比较好。

2.3外加电流阴极保护防腐

此项技术措施在现阶段的管道防腐施工中同样应用广泛。为避免管道传输介质期间因电化学作用产生腐蚀问题，可通过辅助阳极与电流的方式控制管道埋设土壤内的电流流量。施工人员可以选用石墨颗粒或冶金焦炭作为回填材料，将上述材料填充至管道埋设区域土壤阳极周边，以降低地床接地电阻，形成阳极地床，进而达到预防电化学腐蚀的效果。并且，从防腐施工方案实用性的角度上来看，外加电流阴极保护防护技术能够科学控制输出电流，管道防护保护的面积大。随着本技术方案使用规模的扩大，资金投入也相应减少，因此在目前管道施工实践中，本方案的可行性是非常高的。但同时也需要注意的一项问题时，本方案大规模使用时存在电磁干扰的问题，为确保应用质量，需要做好电源维护以及电源管理的工作。

3防腐层选择和施工中的注意事项

注重施工细节管理，（1）钢管表面状态，钢管表面的除锈质量直接影响防腐层与钢管表面的粘接力。为减少人为因素影响，应尽可能采用喷射或抛射除锈代替手工或动力工具除锈。钢管表面除锈与防腐蚀处理之间的时间间隔不宜过长，以防止钢管表面受潮或被污染。如果时间间隔过长应重新进行表面处理。（2）气候环境，防腐蚀施工时的环境温度及湿度也会对防腐层质量造成影响，因此在温度过低、雨雪天气或风沙过大时，如果没有防护措施，不应进行现场防腐蚀施工。（3）施工工艺，应严格按照规范和施工说明书的要求进行施工，避免偷工减料和野蛮施工。（4）储存、吊装、安放和回填，完成防腐层施工的钢管在搬运、吊装、储存、下沟和回填过程中应注意避免损坏防腐层。应选择适宜的吊装运输工具、运输方式、保护措施及摆放方式等。长期存储时，应避免暴晒和雨淋，防止防腐层老化和性能衰变。下沟回填时应采取保护措施，防止因管道撞击沟壁和硬物造成其防腐层损伤。（5）补口质量由于现场条件限制，埋地管道现场安装时焊缝的防腐层补口往往成为管道防腐蚀的薄弱点，从而影响管道整体的防腐蚀质量。应选用与主管防腐层材料相容的补口材料，补口处防腐蚀等级不应低于主管防腐蚀等级；钢管表面的处理质量原则上应与主管相同，并应清除焊缝表面的焊渣、毛刺等尖锐部分，以免刺伤防腐层。

结束语

石油化工装置内的埋地管道主要有循环水管道（包含循环给水管道、循环回水管道）、消防水管道、生活水管道、工艺废液管道、生产污水管道和雨水管道等。考虑到经济性和现场施工的方便性，这些埋地管道材质大多选用碳钢材料。埋地管道的腐蚀情况不能直接观察到，发生破坏和失效引起泄漏等情况时不容易及时发现且不便维修，所以，埋地管道的防腐蚀一直是管道工程中的重要环节。埋地管道的腐蚀分为内部腐蚀和外部腐蚀。管道内部腐蚀主要是由管道内部介质引起的腐蚀，一般通过合适的选材和内部防腐蚀涂层来解决；管道外部的腐蚀主要是土壤等环境腐蚀，大多采用增加外防腐层来解决。采用防腐层使钢管与土壤等腐蚀环境隔绝是埋地管道防腐蚀的基本方法。

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