浅谈管道防腐技术的发展现状

2024-06-01

浅谈管道防腐技术的发展现状(通用10篇)

篇1:浅谈管道防腐技术的发展现状

浅谈管道防腐技术的发展现状

管道运输是用管道作为运输工具的一种长距离输送液体和气体物资的输方式,是一种专门由生产地向市场输送石油、煤和化学产品的运输方式,是统一运输网中干线运输的特殊组成部分。有时候,气动管也可以做到类似工作,以压缩气体输送固体舱,而内里装着货物。管道运输石油产品比水运费用高,但仍然比铁路运输便宜。大部分管道都是被其所有者用来运输自有产品。

管道运输在世界上已经具有了140多年的历史,在这140多年中管道建设的相关施工技术、施工机具以及防腐技术等方面的改变都很大。我国的管道技术方面也有了长足的发展,并且已经形成了一套适合我国现在国情的管道的防腐体系。现在越来越多的人认识并认可了管道运输的优越性,由于经常发生因腐蚀所引起的相关管线的穿孔破坏方面的问题,所以用哪种材料来作为运输的管道已经成为一大热点。尽管我国的防腐涂层生产已经达到标准,一些技术也已经达到了国外的先进水平,但是与国外相比,还是存在一定差距。尤其是在防腐层而言,其在材料品质、设计应用以及补口技术等相关方面。

1.电化学防腐

电化学腐蚀的特点是有电流产生电化学腐蚀中的电流也正是由于金属在电解质溶液中形成了结构与原电池相似的“腐蚀电池”而产生的。通常在电化学腐蚀的金属中,腐蚀电池极小,但数量极多。金属接触到电解质溶液,发生原电池效应,比较活泼的金属原子失去电子而被氧化,腐蚀过程中有电流产生,叫电化学腐蚀或电化腐蚀。例如钢铁在潮湿空气中,表面吸附一层薄薄的水膜,纯水是弱电解质,它能电离出少量的H+和OH-同时,由于空气里的CO2的溶解使水里的 H+增多,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液薄膜,它跟钢铁的铁和少量的碳或其它杂质恰好构成了原电池,因此钢铁制品的表面就形成了无数微小的原电池,在这些原电池里铁是负极碳是正极这时作为负极的铁就失去电子而被氧化:Fe-2e=Fe2+;在正极,溶液里的H+得到电子而被还原,最后产生氢气在碳的表面放出:2 H++2e=H2,这种腐蚀通常叫析氢腐蚀。如果钢铁表面的水膜酸性很弱或呈中性,在负极上也是铁失去电子而被氧化成Fe2+,而在正极上主要是溶解于水膜里的氧气得到电子而被还原,这种腐蚀叫吸氧腐蚀。

金属的电化学腐蚀和腐蚀的电化学控制,目前基本上还建立在唯象理论基础上,腐蚀理论和技术上的突破将主要依赖金属等材料界面电化学分子水平的研究。当前的研究主要包括:在复杂的宏观体系中基元腐蚀过程及其相 互作用的理论模型;决定体系使用寿命的参数及寿命预测;对重要技术设备 腐蚀实施监控的传感器技术;应用于腐蚀保护的新电极材料;耐腐蚀新材料的开发;金属钝化膜的成分、晶体结构及电子性质,钝化膜局部破坏和金属 局部腐蚀的理论模型、统计处理及原位微区测试技术;金属表面耐蚀处理的技术和理论;缓蚀剂电化学行为的分子水平研究。

国外已成功地将水性硅酸锌涂料用于长输管道的防腐,其中著名的应用实例有澳大利亚Morgan-Wyalla油管长达250km,采用水性硅酸锌为防锈涂料,效果很好。以色列、韩国采用环氧富锌底漆代替热喷锌,用于地下管道防腐,亦取得良好效果。使用富锌类涂料应特别注意的是锌在常温下相对铁是阳极,但在一定温度范围内(76。7~ 104。4),锌对铁来说就变成了阴极,腐蚀发生时,铁成为阳极首先被腐蚀掉。

2.涂料防腐

2.1.环氧煤沥青层

随着过河管道、江心取水头部与岸边连接井管道、污水深水排放管道、长距离江底或海底输水管线的修建,水下钢管防腐涂料发展很快。如: 环氧煤沥青、环氧粉末、聚乙烯胶粘带、黄绿夹克及氯化橡胶漆膜等。

环氧煤沥青防腐涂料,是以厚膜、长效和适用于严酷腐蚀环境条件为主要特征的一种专用系列涂料产品。该防腐涂料在水下管道工程中具有良好而稳定的防腐性能,尤其是耐海水、江水的腐蚀,在国内外作为钢结构的长效防腐涂料被广泛应用于恶劣的腐蚀环境中,它在水下钢质管道防腐工程中也得到了广泛应用。如: 1997年镇江市污水截流工程敷设的DN1200和DN1400两根总长各为800m的污水过江管道的内外防腐(以下简称污水工程)及1998年南京市大厂区饮用水源改造工程敷设的两根DN1400,总长各为620m的过江输水管线的外防腐(以下简称给水工程)均采用了环氧煤沥青涂料,并取得了良好的效果。

环氧煤沥青涂料是由环氧树脂、煤焦沥青、颜料、溶剂、固化剂等组成,为双组分包装,一组分中有底漆和面漆,另一组分为固化剂。它具有以下特点:

(1)防锈性和耐化学介质腐蚀性良好。在污水工程中,管道内输送的介质为城市生活污水和工业废水,其化学成分非常复杂。在施工中,管道内防腐采用一底五油,涂层厚度不小于420um,按理论计算的防腐层的保护年限为20年。

(2)电绝缘性优良,耐离散电流、耐热、耐温度剧变等。环氧树脂本身是热塑性高分子化合物,加入固化剂后能在几小时内交联固化,形成不熔的高分子涂层。在两个工程中,钢管的外壁防腐均采用一底四布五油,涂层厚度为600~ 900Lm,玻璃布固化后形成类似玻璃钢结构的致密涂层,从而使钢管表面与外界电解质有较好的绝缘性。

(3)物理机械性能良好,附着力好,漆膜坚韧耐磨。成膜后分子结构中的苯环上羟基已被醚化,所以质量稳定,涂膜刚柔结合,耐磨性好。另外,因涂膜分子中含有的极性羟基与相临界面产生引力,如与金属表面上的游离键起反应,而形成牢固的化学键,因而大大地加强了涂膜的附着力。在两个工程的施工中,钢管的防腐作业现场与安装地点相距很远,需进行2~ 3次的吊装和运输。在吊装和运输过程中没有发现大的损伤和剥落现象。

2.2.环氧玻璃鳞片涂料

玻璃是一种优良的抗化学药品和抗老化性的无机材料。玻璃鳞片是玻璃经1700 ℃高温熔化再经独特工艺吹制而成的极薄的玻璃碎片,厚度一般为2~5μm,片晶长度为 100~300μm。玻璃鳞片的片径纵横越大,涂层的抗渗透性能越强。玻璃鳞片能把涂层分割成许多小空间,使涂层中的微裂纹、微气泡相互分割,同时抑制了毛细管作用的渗透。玻璃鳞片的硬化收缩率只有其它材料的几分之一到几十分之一,这大大地提高了涂层的附着力和抗冲击性能,抑制了涂层龟裂、剥落等缺陷。

2.2.1.环氧玻璃鳞片涂料的特点

由于玻璃鳞片的化学惰性,使它具有良好的配伍性,可与氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、环氧树脂、环氧煤沥青、酚醛环氧树脂、不饱和聚酯树脂和乙烯酯等多种树脂组成防腐涂料。环氧树脂涂料本身具有良好的附着力、抗化学品性和电绝缘性等优良性能。加入玻璃鳞片进行优良组合后,具有极优良的抗介质渗透性、优良的耐磨损性、硬化时收缩率小,热膨胀系数小、衬里下基体温表粘结性好,耐温骤变性好、施工方便,可采用喷、滚刷和抹等工艺,修补容易。

2.2.2.玻璃鳞片涂料的防腐机理

涂料作为防腐层最简单的方法,就是使介质与基体隔绝,而涂料通常存在孔隙,而介质(水、酸、碱)等小分子的直径一般比涂层的孔隙要小,加上这些与涂层接触的介质都是直线地通过,而涂层又不可能涂得很厚(否则要产生裂纹),一般的涂料即使可以较好地耐其所接触的介质腐蚀,但它抵挡不住介质向基体的扩散渗透。所以,普通的防腐涂料一般只能作为大气防腐而不能起到衬里的作用,尤其在液相介质和温度较高的场合。玻璃鳞片的加入使涂料发生了二方面的变化,一是可以加工成很厚而不要担心会发生裂纹,这是因为玻璃鳞片把涂层分割成许多小的空间而大大地降低了涂层的收缩应力和膨胀系数;二是由于玻璃鳞片的多层平行与基体排列,使介质扩散渗透的路线变得弯弯曲曲,延长了介质渗透扩散至基体的时间。用于涂料中的玻璃鳞片具有鱼鳞效应:成千上万的鳞片交错排列,形成涂层内复杂曲折的渗透扩散途径,使得腐蚀介质的扩散路线变得相当曲折变曲,很难达到基材。

2.3.高固体分环氧铝粉漆

大部分环氧树脂涂料都是以高相对分子质量环氧树脂为成膜基料的,而高固体分改性环氧铝粉漆采用的是以低相对分子质量碳氢树脂改性的成膜物,不含沥青致癌物,不用异氰酸酯固化,具有优异的表面润湿性和渗透性,涂层附着力优异,漆膜坚韧耐磨,与阴极保护系统相容性好,可以在冬季低温时固化。涂膜中加入铝粉,增强了防水耐蚀性能。

埋地钢质管道由于处于埋地环境,不可能进行重涂,因此要求采用重防腐涂装系统,同时要与阴极保护系统相容。漆膜要坚韧耐磨,不因搬运、安装和回填等产生漆膜损伤。由于受施工场地的条件限制,涂料要易于施工,最好喷涂2道即可达到规定膜厚,缩短施工周期。而玻璃布增强的沥青或环氧煤沥青防锈漆,涂层系统最高达11道工序。高固体分改性环氧铝粉漆体积固体含量高达87%、溶剂含量仅为13%,为环保型高性能涂料。喷涂一道干膜厚度即可以达到150~350um。碳氢树脂改性使涂膜具有良好的低表面处理性能,即使在打磨到St2~3级的钢材表面,仍然有优异仍然有优异的附着力和长效耐久的防腐蚀性能,这对于埋地管道的焊缝补口和漆膜损伤部位的修补显得特别有利。然而,由于埋

地管道要求超长期防腐20~30年,并且由于施工现场工期紧,工作任务大,因此推荐全面喷砂到Sa2.5,仅对补口处等部位做机械打磨处理。

3.熔结环氧粉末外涂层技术在海底管线中的应用

在海洋石油工程中,防止材料腐蚀是一项重要的课题,目前主要以涂层作为防护手段。环氧粉末是一种由环氧树脂、固化剂填料和颜料等组成的单组分、热固性粉末涂料。熔结环氧粉末涂层具有热固性交联分子结构特点以及与钢的某种程度的化学键结合特性,作为防腐层具有优良的性能,因此被越来越多地应用于长距离输送油气管道的防腐。国外20世纪80年代就用熔结环氧粉末外涂层取代其他防腐涂层,90年代以来,在新制定的海洋工程项目中,管道的防腐基本都采用熔结环氧粉末外涂层技术。1981年,英国Marather石油公司首先成功地在北海安装了一条熔结环氧粉末和水泥配重涂层管线(直径为762mm)近年来,随着国内对管道防腐重要性认识的提高及管道防腐技术的发展,也开始采用熔结环氧粉末外涂层技术。2005年,我国杭州湾和镇海海底管线项目的海底管线全部采用熔结环氧粉末外涂层和混凝土配重涂层管线,目前已铺设完成并投入运。大量的应用表明,熔结环氧粉末涂层是海底管道防腐的理想手段。

双层环氧粉末外涂层的特点: 双层环氧粉末外涂层是采用静电喷涂技术,将环氧粉末喷射到预热钢管的表面,利用环氧粉末的热固性交联分子结构特点以及与钢的某种程度的化学键结合特性,使环氧粉末熔结固化反应后形成坚硬而致密的立体结构防腐层。静电喷涂技术的基本原理是,环氧粉末由压缩空气输送到喷枪前端,粉末在喷枪出口处通过高压静电而产生空气电离层,此时粉末粒子带有电荷,而钢管外表面带有相反的电荷,飞向钢管表面的粉末粒子在静电力和黏结力的作用下,吸附在钢管表面,形成一层厚度均匀的涂层。双层环氧粉末外涂层两种不同性能的涂层在喷涂过程中一次成膜熔结完成,其底涂层由普通环氧粉末熔结而成,主要起防腐作用;面涂层由改性环氧粉末熔结而成,主要起提高机械性能的作用因此,双层环氧粉末外涂层既具有优越的防腐性能,又具有良好的抗冲击和耐磨的机械性能;同时易于施工,经济性也比较好。铺设海底管线时,管线管的防腐层和混凝土层会受到较大剪切力的作用,如果配重层与防腐层的剪切强度不够,则会出现配重层滑脱的现象。因此,需对防腐层进行增阻。不同类型的防腐层所采取的增阻措施是不同的。根据国外的施工经验可知,石油沥青和

煤焦油瓷漆防腐层与混凝土有较好的相容性,配重时不需要采取增阻措施;熔结环氧粉末外涂层和三层聚乙烯涂层与混凝土之间的摩擦阻力较小,配重时需要采取相应的增阻措施。

4.结语

本文以管道防腐为例,通过对防腐材料的发展、管道防腐技术的特点、常用的防腐层,以及防腐材料新技术的发展加以分析和介绍,简要的减少了防腐材料技术的新发展。虽然我国的防腐技术还不是很成熟,但是正在被改进和完善。例如对于外防腐层而言,其质量的好坏将会对管线运营的使用寿命以及安全起着直接性的影响,这就要求我们要对高压管线的检测技术以及防腐技术进行不断的提高和改进,以此来对安全等方面加以确保。相信在不远的将来我们的管道建设方面也会取得比较辉煌的成就。

参考文献

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篇2:浅谈管道防腐技术的发展现状

关键词:石油管道;防腐技术;涂层

随着社会经济及城市化发展,对能源的需求量与日俱增,石油产量逐年提高[1]。石油主要通过长距离埋地管道运输,管道易受材质、土壤环境、微生物、采出液腐蚀介质等因素影响而发生腐蚀,影响输油质量,还会发生原油泄漏,产生严重的环境污染,甚至会引起火灾和爆炸,给企业和社会造成巨大的损失[2]。必须提高石油管道的制造和铺设质量,发展石油管道防腐技术,确保管道性能的稳定,保证原油运输的质量和安全。

1石油管道腐蚀的原因

石油管道的材质主要为钢材,易受环境温度、湿度、空气影响,发生化学和电化学腐蚀,还会受石油运输波动应力的影响,发生应力腐蚀[3]。管道敷设于土壤中,土壤土质情况、电阻率、酸碱度、微生物等因素都会对管道造成腐蚀[4]。石油管道腐蚀主要有四种情况:

1.1化学腐蚀

化学腐蚀是由于管道表面与环境介质发生化学作用而引起的腐蚀。管道运输的石油中的丙烷酸、有机硫化物等化学物质与管道金属发生化学反应,此外,空气中的氧气、二氧化硫、硫化氢等气体还会与管道金属发生氧化还原反应,尤其在高温潮湿环境下,腐蚀情况更严重。

1.2电化学腐蚀

电化学腐蚀是由于管道金属与电解质接触发生氧化还原反应。土壤、海洋、湖泊及空气中的水吸附在管道表面形成一层水膜,空气中的二氧化碳、二氧化硫溶解在水膜中形成电解质溶液。在溶于电解质中的杂质的作用下,管道中的铁元素作为阳极失电子生成铁离子,铁离子生成覆盖在金属表面上的铁的氧化物,从而发生了腐蚀。

1.3微生物腐蚀

篇3:浅谈石油管道工程的防腐技术

1 石油管道防腐蚀的重要性

石油管道大多都是以钢材为主要原料来制造的,石油的成分很复杂,管道内部金属材料有的很活泼,比如铁这种金属,会和石油里的硫化物发生化学反应造成腐蚀。而且钢材表面容易受到环境变化的影响,随着时间的推移和环境温度、湿度的变化,管道就可能会发生腐蚀。腐蚀不仅仅只是表现在颜色和外形上,如果腐蚀的时间过长,就会缩短管道的寿命造成管道的变形和损坏等,不能使石油的运输正常安全的进行[1]。还会造成石油的泄露,给环境造成很大的污染,危害人们的健康。

2 造成石油管道腐蚀的原因

2.1 化学腐蚀

运输石油的管道大多都是以钢铁为原材料制造的,钢铁不属于纯净物质里面含有多种金属和杂质。空气的成分非常复杂,不仅有氧气和二氧化碳,还有氯气和硫化氢,长期暴露于空气之中,金属就会发生硫化反应、氧化反应、氢化反应,造成管道的腐蚀。

2.2 金属材料不均匀性的腐蚀

管道材料会有不均匀性,这些不均匀性会带来电位差,造成对管道的腐蚀。比如经过改造的管道和原管道在组织成分上会有着差异,这样就差生了电位差;同时使用过的管道和没有使用过的新管道也会产生电位差,对管道造成一定的腐蚀。

2.3 电化学腐蚀

电化学反应发生的条件是金属和电解质进行接触,由电化学反应带来的腐蚀就是电化学腐蚀。金属管道的表面具有吸附作用,当管道处于潮湿的空气的时候,金属管道的表面就会轻易得产生极薄的一层水膜,这时候,石油管道表面的金属就会接触到水中的杂质,这样就会产生电化学反应。这时候,金属中的铁就会电解成铁离子,从而进入到水膜之中。发生的电化学反应还会产生多于的电子,在铁离子进入水膜中之后,这些电子就会向杂质移动,最终发生氧化反应形成氢氧化铁吸附在金属的表面,形成红褐色的铁锈这也是管道被慢慢腐蚀的过程。

2.4 生物腐蚀

运输石油的管道大部分都是埋在地下的,土壤中含有种类丰富的菌类,这些菌类会直接腐蚀管道的表面,而且,菌类不是独居的,他们中的大部分会群居在某一个地方,集中腐蚀管道的某一个区域。生物的腐蚀具有腐蚀面积大和腐蚀速度快等特点,也是管道腐蚀的原因之一。

3 石油管道的防腐蚀策略

石油管道的防腐工作开展有很多种方法,每种方法都能取得一定的成果,下面我们分别从缓蚀剂法、阴极保护法、涂层外防腐法、以及内层防腐法四种方法来进行介绍说明。

3.1 使用缓蚀剂

缓蚀剂是专门防腐蚀的,在油气中混入缓蚀剂可以起到缓解石油管道的腐蚀。这种方法的特点是使用成本不高而且技术含量也不高。但是这种方法也存在着一些缺点,那就是维护的工作量很大,而且防腐方式的工艺非常复杂。同时,管道的材质还具有多样性的特点,这样,单一的缓蚀剂面对多样的管道就达不到减缓腐蚀的效果,只有多种防腐剂同时投入使用,才能达到理想的效果,这无疑增加了工艺的复杂程度。

3.2 阴极保护措施

阴极保护法有两种具体的保护措施——强制电流保护法和牺牲阳极法。强制电流法的原理是通过外部的电源来对周围的环境进行改变,主要改变的是周围环境的电位,使处于环境中管道的电位一直都低于环境的电位,从而将管道变成整个环境的阴极,使得管道不会因为失去电子而发生电化学的腐蚀。牺牲阳极保护法即牺牲阳极来保护阴极,具体的做法是把具有强还原性的金属当成保护极,再将它和被保护的金属相连,这样就会构成原电池。此时会进行氧化还原反应,而作为负极的还原性强的金属经过反应会被消耗掉,这样就可以保护作为正极的金属,这就是牺牲阳极保护阴极方法的原理。

3.3 涂层外防腐蚀

涂层外防腐法在我国的应用很普遍,这是来源于它的有点——效果好且成本适中。分为无机非金属图层、环氧涂层和改性涂层三种。无机非金属涂层的介质是陶瓷类的,刷于管道的外壁上形成隔离层防治腐蚀。环氧涂层需要复合材料、环氧材料以及粘合剂等,是一种新型的防腐蚀涂料,具有防腐蚀效果好以及能用到各种管道上的优点。改性涂层运用了纳米技术,改进有机和无机涂层,防水防腐蚀效果较强。

3.4 内衬层防腐

内涂层的防护常用的涂层有两种——环氧树脂粉末以及聚乙烯粉末涂层,我们还可以采用整体风送挤涂技术和内穿插技术来进行内衬层的保护。目前还存在着一种新的工艺——耐高温热喷玻璃,这种工艺的原理是隔离管道和管道内部硫化氢或者其他酸性气体的接触,使用隔绝法来防止石油管道遭到腐蚀。除此之外还有表面处理基础等其他的防腐蚀方法。

4 结语

石油管道的防腐工程是一件利国利民的工程,应该投入更大的研究和实验的力度,为国家和人民带来更大的效益。

摘要:石油的运输有多种方式,目前我国采用的主要是效率高、耗能少的管道运输。石油天然气是一种很复杂的物质,具有高能高压、有害有毒、易爆易燃等特点,因此,在采用管道运输的时候一定要保证其安全性。其中,腐蚀就是威胁管道安全的一个重要因素,因此要采用科学的技术和方法来对管道进行管理,重点做好防腐蚀的工作。本文从石油管道防腐的重要性、管道腐蚀的原因、以及如何开展石油管道的防腐工作等方面来探讨研究。

关键词:石油管道工程,防腐蚀,对策

参考文献

篇4:浅谈输油管道防腐技术发展与应用

【关键词】输油管道;油田储运;防腐技术

我国目前输油管道大部分都是采用埋地敷设,然而,土壤会对金属管道产生不同程度的腐蚀,漏损处不容易被发现和维修。当金属管道接触到四周介质时,会产生化学作用或者电化学作用从而导致金属管道表面锈蚀。这个现象普遍存在。一旦金属管道被腐蚀,它的机械性能、色泽以及外形都会发生变化,严重影响油品的质量,也会使得输油管道的使用寿命缩短,更甚者会造成严重的泄漏污染,不能使用。由此可见,金属腐蚀所引起的损失是十分巨大的,因此,分析引起腐蚀的原因,采取有力的防护措施,十分必要。

1、管道腐蚀的原理分析

目前来说,管道腐蚀的原因可以分为两种:电化学腐蚀和化学腐蚀。

化学腐蚀是指单纯因化学反应而引起的腐蚀,如金属暴露在空气中,与so、o、hs等接触时,会在金属的表面生成相应的化合物。一般情况下,金属在常温暖和的空气里不会腐蚀,如果是在高温的情况下就会容易被氧化,从而生成氧化皮,而且还会出现脱碳现象。

单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。例如,金属裸露在空气中,与空气中的o、hs、so、ci等接触时,在金属表面上生成相应的化合物。通常金属在常暖和干燥的空气里并不腐蚀,单在高温下就轻易被氧化,生成一层氧化皮,同时还会发生脱碳现象。此外,在油品中含有多种形式的有机硫化物,环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀。 电化学腐蚀是指,金属接触到电解质溶液时产生化学作用引起的腐蚀。与化学腐蚀不同的是,它是原电池引起的。含有水分的土壤、湖泊、大气等接触到金属管道时,这些介质中的so、co、nacl、hcl以及灰尘都可会产生电解质溶液。加上金属本身有杂质,而这些杂质元素与铁元素的电位不同,如果钢铁暴露在潮湿的空气中,钢铁的表面会因为吸附作用使得铁表面覆盖上一层薄薄的水膜,水膜电离分解成h+和oh-,而大气环境中的h+就会增加。因此,铁好像和杂质一起被放在含有hco-、h+、hso、oh-的等离子溶液中,从而形成了原电池。形成了电化学腐蚀。

2、输油管道防腐技术的发展

近几年,随着我国能源需求的激增,输油管道的事业也发展迅猛,与此同时,输油管道迅速增长。输油管道的防腐技术不论在整体水平还是在防腐材料上都有了许多提高。油气储运的过程中,输油管道防腐蝕的技术具有较强的粘结性、高抗渗透性以及防腐蚀性等性能相结合的防腐结构,使得输油管道的防腐蚀工艺技术被许多工程所应用。防腐技术发展的特点,主要是防腐材料的结构产生了根本性的变化,其改变以节约资源、经济、高效等为原则,研究出输油管道的防腐新技术。

尽管如此,我国的管道防腐工艺与发达国家对比,还是存在着许多问题。例如输油管道的寿命评估技术落后、补口技术不够先进、跟踪监测技术落后、成本高等都是我国存在的几个主要问题。

针对这些问题,我国应加强输油管道的科研投入和质量管理,积极开发新技术,并且及时有效地对被腐蚀的管道维护和检修。此外,还应注意择优选择输油管道材料,同时还要考虑管道的强度是否足够,焊接性是否良好。而在选择管道的防腐层时,应该考虑其透气性、绝缘性、机械强度和耐腐蚀性等特点。总的来说,不同的油气储运,输油管道的材料也要具备不同的特点,以适应不同的土壤。

3、油气管道防腐技术的应用前景

3.1防腐层的应用前景

从上世纪40年代起,防腐层的材料竞相发展,生产了石蜡、夹克、胶带、石油沥青等防腐蚀产品。在众多产品之中,胶带防腐层一度占有绝对优势。但是这种材料受土壤应力作用容易出现剥离现象。随后,沥青也曾占领着主导的地位,直到60年代聚乙烯出现,聚乙烯防腐层开始被广泛应用。但是,这种材料又暴露出易剥离、易损坏以及屏蔽阴极电流的缺陷。70年代之后,阿拉斯加的输油管道就开始使用熔结环氧粉末,到了80年代,熔结环氧粉末已经成为了应用得最有效的防腐层。但美中不足的是,熔结环氧粉末的机械强度不是很理想。90年代后,聚乙烯和熔结环氧粉末发展出了三层聚乙烯,用其取代厂煤焦油陶瓷,成为了输油管道防腐材料的主流产品。

在我国输油管道的使用环境越发恶劣的情况下,输油管道防腐技术正逐步趋向综合机械性以及防腐性,防腐材料的功效在输油管道防腐中发挥了颇大的作用。总而言之,防腐层材料的功效越强,越是能够满足所有地质条件下的腐蚀需求,施工性能就越好,油气在储运过程中的损伤也就越小。

3.2缓蚀剂的应用前景

由于在油气储运过程中,输油管道含有的水和硫都是腐蚀性介质,不可避免地存在着一些腐蚀问题。再加上,油气储运到积水管路地段时,管道内的开裂事故也时有发生。为此,我国输油管道的防腐技术开发出了一种新型的有效的管道缓蚀剂,并对其进行检测和评价。随着电子技术和计算机技术的发展,我国建立了一套在线监控系统,通过网络在线监控防腐,有效地预防了输油管道内壁腐蚀。在储运油气过程中,缓蚀剂在许多内腐蚀较为严重的地方都得到了使用,也取得了非常显著的效果。目前来说,缓蚀剂应用得比较多。

3.3阴极保护

阴极保护的原理是使输油管道阴极化,从而避免管道失去电子被腐蚀,是一项和涂敷工艺配套的技术,是一种电化学的保护手段。阴极保护是在电化学腐蚀的原理中研究和发展出来的,该技术目前已经被中石油、中石化等大型国企采用。

4、结语

总结以上论述,我国在油气储运过程中的输油管道防腐技术仍然存在许多不足之处,因此只有通过防腐技术的不断被应用,才能不断地完善我国油气储运过程中的输油管道防腐技术,才能不断地为我国输油管道收获更大的效益。

参考文献

[1]高巍,尚强.输油管道防腐技术发展与应用研究[J].现代商贸工业,2011,19:291.

篇5:石油管道工程防腐技术论文

关键词:石油管道;防腐作用;防腐技术

0引言

众所周知,通过石油管道进行石油运输是运输石油的主要方式,它具有投资较少、安全快捷、受气候影响小、可以根据实际情况灵活改变供应量等一系列优点。但同时由于管道运输一般距离较长,环境复杂,所以管道极易腐蚀。我国每年因管道腐蚀现象而造成的经济损失高达28亿美元,并且管道腐蚀容易产生安全事故,因此管道防腐技术就显得尤为重要。

1管道防腐的作用

篇6:浅谈管道防腐技术的发展现状

(发明专利ZL99103885.1)

陆秀成

江苏省南通市老科技工作者协会 一.概述

目前国内外化工行业,双层防腐管道的应用是极为广泛的,此类双层管道外层是金属管道,机械强度高、热线胀系数较小,不耐腐,内层是非金属管道,机械强度低,热线胀系数大、耐腐,用这种内外配套、强度与耐腐兼备的双层管道连接起来。是输送各种腐蚀性介质进行化工生产所不可缺少的管路设备。

二.该项技术的背景技术

目前这种双层防腐管道的连接采用外管道端部焊接法兰盘,内管道端部翻边紧贴于法兰盘端面,然后用密封垫、螺栓、螺帽将两管道连接,这种连接技术的应用现状是:只有当管路处于恒温环境,管内介质温度不变的情况下,从原理分析,这种连接技术管路才能正常工作。但是,实际应用中保证管路内外环境温度不变几乎是不可能的,尤其是高温介质的管路,其温变很大,因此,目前这种连接技术,当温变时,由于内外管道的热线胀系数差异悬殊,内层非金属管道热线胀系数往往是外层金属管道的10倍,因此,温变势必造成内层低强度、高线胀系数的非金属管道在外层高强度、低线胀系数金属管道的缩迫下发生折褶、折裂而损坏管路,造成内管渗漏,外管被腐蚀,为克服这种不良现象,目前采用一些消极办法,例如采用内管道端部加压套、缩短连接管道长度以及金属网塑胶一体化工艺管道等,不但没有从根本上解决问题,而且大大增加管路造价,显然,此类管道的连接技术至今尚未等到很好的解决。三.该项新技术设计方案及其工作原理

本技术的设计方案是用一种外圆带伸搭或内圆带螺纹的连接套与一种外圆一端带伸搭或螺纹、内衬非金属管的金属管通体,通过螺栓、螺帽或通过自身螺纹连接组成的外部夹紧件,在其内设置几组制动套、制动钉分别与被连接的双层管道外管道管壁孔、穴连接,设置几组密封圈、密封环、中套分别与管通体内衬非金属管内圆和被连接的双层管道内管道外圆配合。以此内外配合连接,在双层管道发生热胀冷缩时,实现内外管道各自伸缩、互不相干,从而解决当今衬里双层管道连接时因内外管道线膨胀系数差异导致管路损坏的难题。

本设计方案有直通、弯通、三通或四通等形式的双层管道补偿连接器,现以螺栓连接的直通双层管道补偿连接器为例(见附图)叙述其具体结构 及其工作原理:这种连接器由1只螺纹套、1只螺母套、1只密封管、2只制动套、2只密封圈、2只防腐圈、4只密封环、1只中套及制动钉组成,它是在由1只台肩内圆配有防腐圈、密封管、外圆一端带有螺纹的螺纹套与1只台肩内圆带有螺纹并配有防腐圈的螺母套、通过自身螺纹连接成的外部夹紧件内,从螺纹套内圆台肩上的防腐圈到螺母套内圆台肩上的防腐圈,与密封管内圆、内管道外圆配合的,依次有制动套、密封环、密封圈、密封环、中套、密封环、密封圈、密封环、制动套、制动套管壁孔内配有制动钉构成的内部载压件,通过其制动钉、密封环、密封圈与双层管道进行可伸缩密封连接,其中制动套的台肩内圆与外管道外圆配合。

以上设计中,当温变致使内外管道产生相差悬殊的热胀冷缩量时,它们之间各自伸缩,互不相干,以孔钉移动结构,使外管道通过制动套上的长腰孔进行温补伸缩,以密封圈压缩状态下对密封容腔面的张力,使内管道通过管端留有的空间进行温补伸缩,留有空间长短由连接管道长度和管内介质温度的变量确定,因此,本发明能妥善地解决当今此类管道连接技术上存在的问题,从而既能免去外层金属管道的烧焊、加工螺纹的麻烦,又能免去内层非金属管道的翻边、热处理、压套、金属网等许多烦琐工艺,尤其是不会出现短管道连接,因此大大降低了造价和用户使用费用,具有显著的经济优势。

四.该项新技术的应用及其效果

本技术根据上述设计方案及其工作原理,对目前此类管道连接的现有技术进行创新,现有技术的不足关键是:它未能解决内外管道温变时因线胀系数差异产生伸缩差量而损坏管路的问题,为此,笔者设计了这种内外管道温变时,其外层金属管道的热胀冷缩与内管道的热胀冷缩各不相干,不存在谁束缚谁的问题,所以低强度的内层管道决不会产生折褶、折裂现象,即使内外管道温变时,伸缩差量再大也不致损坏管路。

因此,该新技术可将此类管道做得很长,不但大大降低了管路造价,更重要的是解决了此类管道使用寿命问题,由于目前此类管道,尤其高温介质双层防腐管道其造价昂贵,所以此项新技术的推广应用具有重大经济价值,例如:目前市场上高温介质管路的四氟乙烯双层管道(Dn100, 1.6MPa)长度只能做成1.21.5米。如果与本技术9米长同规格的防腐双层管道相比,对于连接18米长的管路,现有技术要多用11个法兰接头,价值92元11=1000元,再加上使用寿命和安装工时比较,该新技术所能发挥的技术优势和经济优势十分显著。五.结论

从该项新技术的设计方案及其工作原理,可以十分清楚地看到:该项技术是针对现有技术不足关键进行的创新,妥善解决了管道连接后因温变损坏管路的难题,提高了此类管路的寿命,大大降低了管路造价。该项技术在直通管路、弯通管路、三通或四通管路均能适用,若能大力开发、普 遍推广应用将具有显著经济效益。

篇7:浅谈管道防腐技术的发展现状

[摘要]油气运输主要依靠管道运输系统,影响管道运输安全的主要因素是管道腐蚀,其中防腐层失效、油气成分、温度等都与管道腐蚀相关,因此需要采取科学的防腐技术,确保管道系?y的安全性。本文对管道腐蚀问题进行了简单分析,然后对防腐工程的质量控制、防腐技术在油气储运中的应用进行了论述,希望能引起相关人士的关注。

[关键词]管道防腐技术;油气储运;全程控制;应用分析

中图分类号:TE988.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0051-01

导言

随着我国经济的不断发展,各行业对能源的需求将不断增加。油气能源分布和需求区域存在很大不平衡性,这就需要建设更加完善的油气储运系统,确保油气运输的安全性和畅通性。管道运输是油气运输的主要形式,而腐蚀是影响管道安全的主要问题,要解决该问题,需要对管道周边环境进行认真勘测,编制合理的施工工艺,严格控制工程质量,确保防腐工程的有效性,保障油气能源的安全运输。

油气储运中管道问题现状分析

目前储运输送管道主要的问题包括设备本身的问题和外部环境的问题,有关部门要对两方面进行全方位的研究和整改。

2.1 内部问题

在储运过程中,最直接的使用媒介就是基础管道,其产生锈蚀的基本原因就在于管道表面原有的防腐蚀涂层失效,没有继续产生基本的保护作用。因为管道使用一段时间后,由于各种因素影响了管道原有的性能,基本的防腐涂层和实体管道产生了分离,涂层没有从根本上保证管道免受空气、水等基本物质的侵蚀,形成管道腐蚀的情况。另外,还有基本油气的问题。我国储运过程中的油气不尽相同,由于不同油气的基本组成不同,导致其基本的性质有所差异,对管道产生的侵蚀作用也具有不可控性。在实际运输过程中,大气中的二氧化碳经过化学反应会生成具有一定酸性的物质。不仅助推了管道的侵蚀,还由于碳酸的电化学特质,形成的离子会对基本的金属物质产生不同程度的破坏,造成管道内壁的锈蚀。除了二氧化碳以外的很多气体还有不同程度的化学分解和合成,这就造成了油气对储运管道的必然侵蚀,如果没有有效可行的办法,腐蚀的程度只会越来越恶化。

2.2 外部问题

随着我国油气输送行业的壮大,输送管道的铺设面积也越来越大,并且周边的基础设施和环境具有一定的地域差异,对管道也会产生不同程度的影响。另外,油气储运工程是一项十分繁杂综合的项目,对于工程质量的监督力度如果没有严格提升的话,中间可能出现的问题会更多。整体工程施工前,是否对实际的管道铺设地质进行排查,是否对整体施工设计进行监管,是否对基本的施工材料进行验收,这些问题都亟待解决。在施工过程中,各要素的监管疏松也不利于储运管道的维护和管理。此外,油气的储运设备深埋在底下的部分会受到土壤的侵蚀,土壤中的基本微生物以及水分也会对管道造成一定的影响;而曝露在外面的部分会受到基本温度的影响。无论是内部还是外部的影响,都会对储运管道造成腐蚀,因此需要给予必要的重视。

强化油气储运中管道防腐技术的策略

关于油气运输管道腐蚀防控技术的强化工作中,应该提高相关部门负责人或管理人员对油气运输管道腐蚀情况的认知,增强油气运输管道防腐工作的重视程度,从而制定相关的策略与方法,降低油气储运管道腐蚀问题对油气运输业带来的损害。

3.1 从材料的源头,对油气运输管道的质量进行有效的控制

油气运输管道的质量不仅关系到整个油气运输事业的发展,也关系到广大人民群众的实际生活。因此,在油气运输管道工程项目正式开工以前,要本着严格认真的态度,对到厂的全部材料,尤其是防腐材料的质量确认工作,要确保防腐材料能够达到工程项目设计当中的标准水平,没有达到要求的材料则给予返厂处理,面对激烈的市场竞争以及油气储运管道腐蚀对管道运输事业产生的影响,务必要确保防腐材料的质量达标,为今后的施工打好基础。此外,在实际的施工过程中,要勤于检查,加强管道工程施工的监管力度。在安装与施工的过程中,必须要按照油气输送管道的工序流程来进行,以免对管道内壁或者外壁造成损伤。为了确保油气运输管道防腐层的质量与完整度,可以对检查中存在的漏洞以及安全隐患进行准确的标记,最后将这些隐患与漏洞进行整理,并将其报予上级有关部门,请求上级部门派遣相关技术人员尽快对安全隐患进行排除,对于存在腐化漏洞的位置要尽快展开抢修,以免造成油气资源的浪费。对于油气运输管道补口处的防腐层处理,可以使用剥离测验法对其进行检查,确保油气输送管道的整体在基础组合焊接前能够始终保持完整与安全。在对防腐层存在问题的部分进行修补时,要使用细致化的操作工艺,在修补施工完成后,要对修补结果进行验收,并检查周围是否还存在其他的问题,以便一次性处理完毕。此外,要特别注意油气运输管道工程项目施工结束后的回填工作,管道回填工作是最容易导致管道防腐层发生脱落的环节,如果在回填的过程中,施工人员未按照相关工作流程进行回填,极有可能导致管道防腐涂层破损,使油气运输管道失去防腐涂层的保护而出现损坏。为了有效的做好管道回填工作,避免此类事件的发生,在回填以前,应该对现场的环境进行适当的整修,确保坑道的平整。然后,将管道铺放的步骤进行分解,并加强对各个步骤的监督与管理,从而确保管道铺放的全部过程在监督和管理下完成,使管道回填的质量得到了有效的保障。

3.2 强化油气储运管道整体涂层防腐技术

随着科技不断发展,许多传统工艺为了适应科技时代的需求进行了技术革命,油气运输管道的防腐技术作为保证油气运输管道正常运行的关键性技术,在现代科技的推动下,逐渐走上了技术强化与更新的道路。以我国目前科技水平来看,熔接环氧技术与聚乙烯防腐技术是应用较广的两大现代化防腐技术。例如:西气东输工程,便是使用了聚乙烯防腐技术对管道进行了相应的防腐处理,并在实际的使用过程中,取得了较为理想的效果。除此之外,化学涂层技术在现阶段虽然没有成为管道防腐涂层技术的主流,但随着时代发展,也逐渐步入了更多人的视野。通过对化学中电化学腐蚀原理的运用,通过牺牲电极中的阳极来保证阴极的金属管道不受腐蚀。

结语

随着我国经济的不断发展,各行业对能源的需求将不断增加。油气能源分布和需求区域存在很大不平衡性,这就需要建设更加完善的油气储运系统,确保油气运输的安全性和畅通性。管道运输是油气运输的主要形式,而腐蚀是影响管道安全的主要问题,要解决该问题,需要对管道周边环境进行认真勘测,编制合理的施工工艺,严格控制工程质量,确保防腐工程的有效性,保障油气能源的安全运输。

参考文献

篇8:浅谈输气管道的腐蚀与防腐技术

在油气田开发的过程中, 常常会有一些伴生气体如H2S, CO2等。我们知道, 这些气体不仅会降低天然气的燃烧效率也会对存储输送天然气的介质造成腐蚀。腐蚀会造成设备的损坏, 管道的破裂, 套管的断裂等, 这不仅对国家造成了经济上的极大损失, 在很大的程度上也为对工作人员造成了威胁。目前, 我国计划建设的天然气输送管道就超过106Km, 可想而知一旦发生管道的腐蚀将会造成多大的灾难。因此, 了解管道的腐蚀机理, 降低管道的腐蚀是我们亟待解决的问题。

二、输气管道的腐蚀机理

腐蚀是指金属材料与周围介质发生了化学或者电化学的作用导致材料的破坏的过程。腐蚀的类型主要分为三种:化学腐蚀, 电化学腐蚀, 生物化学腐蚀。化学腐蚀主要是指土壤, 空气或者一些腐蚀性介质与金属接触发生一些化学反应所造成的。腐蚀过程并不会产生电能, 整个金属表面流失比较均匀, 腐蚀过程造成管壁变薄。电化学腐蚀是与电流流动有关的腐蚀。电化学腐蚀包括三个基本组成部分:阴极, 阳极和电解质溶液。在整个腐蚀过程中, 金属在电解质溶液中失去电子成为离子而被溶解, 形成所谓的阳极;电极电位较高的部分得到电子形成阴极。一旦发生电化学腐蚀, 所造成的危害是最大的, 发生的频率最高往往导致管道的穿孔破裂。生物化学腐蚀是有些细菌的生理代谢活动所排泄的产物造成金属破坏的一种腐蚀。

1. 天然气管道腐蚀类型

(1) 均匀腐蚀:这种腐蚀由天然气中含有的水蒸气造成的。当温度压力降低时水汽在管壁凝结形成水膜, 水膜会溶解H2S等腐蚀性气体造成管道的腐蚀。

(2) 应力腐蚀:主要发生在含有硫化氢的天然气介质中。我们都知道硫化氢遇水会水解, 水解的产物HS-会吸附在金属的表面加速氢气的释放, 氢会造成金属的氢脆等情况导致金属材料的韧性降低, 当韧性降低到一定程度后就会发生滞后断裂。

(3) 冲刷腐蚀:当管道中输入的气体介质流速达到一定的程度后会对管壁产生一个冲击作用, 这个作用不仅破坏了管道的强度而且会将金属表面已经腐蚀掉的产物冲刷走使新的金属暴露出来进一步的腐蚀掉。

(4) 坑蚀:坑蚀经常发生在表面有钝化膜或者保护膜的金属上。当金属材料中存在杂质, 缺陷等不均一性时, 气体介质中的某些活性阴离子会吸附在这些缺陷处使金属表面钝化膜发生破坏, 渐渐地金属表面被腐蚀成小孔。

三、输气管道的防腐措施

输气管道的防腐是我国一直研究的课题, 国内外很多学者进行了大量的研究。研究表明:天然气管道的防腐一般要采用加绝缘层防护与阴极保护相结合的措施才能大大减低管道的腐蚀。这样的结合既经济也实用在我国实际应用中取得良好的效果。

1. 防腐涂层防护

防腐涂层的作用是将被保护的金属与周围环境隔离开来壁面环境中的某些腐蚀介质直接接触管壁, 同时也为阴极保护提供电绝缘的环境。所以在选择防腐层时对防腐层必须具备很高的要求:首先防腐层要有很好的附着力, 它要紧紧的贴紧管壁。其次, 它本身的材料不能具有腐蚀性, 而且本身还要有很好的抵抗周围介质腐蚀的能力。最后, 它要求有优异的物理性能, 能够随管道热胀冷缩不脱离管壁。

2. 阴极保护

阴极保护分为阳极阴极保护和外加电流阴极保护两种方式, 这主要是根据极化电流的来源划分的。牺牲阳极阴极保护法是选择一种电位比被保护金属更低的金属做阳极与被保护金属共同组成电偶电池。所选择的金属一般是比较廉价易得的, 以牺牲阳极的金属来达到保护阴极金属的目的。外加电流阴极保护法是利用外部电源直接提供电流是阴极极化来保护阴极的金属。这两种阴极保护方式各有其优缺点, 各自有适用的范围。通常要是所需保护电流大, 介质电阻率大, 使用寿命长的大系统选择外加电流阴极保护法比较合适, 其他情况下选择牺牲阳极阴极保护法所需的成本小, 经济效益高。综上所述, 我国在长输天然气管道中大部分都使用的是外加电流阴极保护方法。

3. 联合防腐

在实际应用中通常将涂层防腐与阴极防腐两种方法联合起来来达到防腐的目的, 通过大量的实践也证明这样的防护方法能取得更大的效益。主要原因如下:

(1) 阴极保护的重点保护对象是点, 主要针对防腐涂层的破裂处, 然而防腐涂层主要是对管道外壁实施全面保护主要针对均匀腐蚀。

(2) 管道涂层防腐是很有限的, 因为涂层本身性质和环境的因素不可避免的会发生破损。在这种情况下如不实施阴极保护必然会造成腐蚀穿孔。

(3) 涂层破坏的地方具有很大的不确定性, 在这种情况下人工去修复破损的管道是很麻烦的而且会浪费大量的人力物力, 所以我们需要对整条管线都置于阴极保护的范围之内采用联合防护的办法有效的实现管道的长期高效保护。

(4) 实施阴极保护必须保证管道与外界是电绝缘的, 由于涂层绝缘性好这正好降低了阴极保护所需要的电流, 而且很有效的分散电流。

总结

近年来天然气工业在能源市场所占的比列越来越大, 我国建设的输送管道也逐年增加, 但是管道腐蚀严重的问题一直困扰着我们, 很大程度上制约着天然气工业的发展。所以增加对输气管道防腐的研究是很有必要的, 在今后的研究工作中要加强防护涂层的研究, 研制出抗蚀效果好经济效益更高的涂层材料。同时管道的材质也正向着纳米技术以及合金技术发展, 这都会促进天然气输气管道工业的发展。

参考文献

[1]卢绮敏等.石油工业中的腐蚀与防护[M].化学工业出版社, 2001.

[2]杨静.高酸性气田地面集输管道内腐蚀机理与防护技术研究[D].四川:西南石油大学2006.

[3]谢健.长输管道防腐层大修材料的选择与探讨.天然气与石油, 2002, 20 (2) :50—52.

篇9:浅谈管道防腐保温技术

关键词管道防腐;保温

中图分类号TU8文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0124-01

1管道防腐保温技术概况

我国管道采用硬脂聚氨酯泡沫保温时使用的外防腐层主要有两种:即石油沥青玻璃布防护层和聚乙烯夹克防护层。硬质聚氨酯泡沫塑料保温层外加石油沥青玻璃布防护层的施工工艺为喷涂泡沫成型或模具成型后外缠石油沥青玻璃布,生产效率低,施工工艺落后,现在已较少使用。硬脂聚氨酯塑料保温层外加聚乙烯夹克防护层的施工工艺有“管中管”成型和“一步法”成型两种,随着两种施工工艺日趋成熟,生产效率高,从而使油田集输管线的保温几乎全部采用了硬脂聚氨酯泡沫塑料保温外加聚乙烯夹克的结构。国内先后采用了玻璃钢、石油沥青玻璃布、聚乙烯胶带、聚乙烯电熔补口套及聚乙烯热收缩带等补口材料。由于玻璃钢补口材料与聚乙烯夹克不匹配,目前已不使用。

2防腐保温结构及材料选择

2.1防腐保温层结构

1)埋地钢制管道防腐保温层是由防腐层一保温层一防护层组成的复合结构。防腐层是指防腐涂料或具有防腐性能的热熔胶层;保温层是指泡沫塑料层;防护层是指聚乙烯塑料层。2)防腐层材料及厚度由设计确定,但厚度不应小于80µm。3)保温层厚度应采用经济厚度计算确定,但不应小于25mm。4)防护层厚度应根据管径及施工工艺确定,但不应小于1.2mm。5)防腐保温层端面必须用防水帽密封防水。

2.2常用油(气)管道敷设方式

油气管道敷设方式通常采用架空、管沟及直埋敷设。根据敷设方式的不同,所采用的保温及外护层材料亦不同,现分述如下:

1)直埋敷设。当温度小于100℃时,钢管经除锈后,进行钢管表面防腐,其防腐材料要求较高,目前广泛采用的涂料有氰凝、TO树脂及其它聚氨脂或树脂类涂料。2)管沟敷设。该种敷设方式广泛用于站内管道或跨越管段。钢管除锈后,刷防锈涂料。3)架空敷设。该种敷设方式仅适用于站场管道。钢管除锈后刷防锈涂料。4)防腐涂料其性能如附着力、柔韧性、耐冲击强度等要符合要求。

3管道防腐材料及敷设结构

3.1防腐层

钢管防腐层常用材料有S52—1型聚氨酯型防腐防水漆、煤焦油瓷漆、防锈漆、TO树脂、环氧粉末、环氧树脂类涂料、环氧煤沥青及热沥青等。

3.2外保护防水层

地上敷设管道多采用镀锌铁皮、铝箔玻璃钢等。埋地管道则多为高、低密度聚乙烯包覆层,俗称夹克。近来也有将高、低密度聚乙烯综合起来使用做防护层的,俗称中密度聚乙烯。该种材料既有近似于高密度聚乙烯的强度,同时又具有低密度聚乙烯的韧性,将二者综合后的材料大大延长了材料的耐环境应力开裂时间。埋地保温管道的外防水层也有的使用TO树脂玻璃钢、环氧树脂玻璃钢或改性石油沥青玻璃布等。整改、整修的管道一般采用环氧煤沥青、冷缠胶带、煤焦油瓷漆等防水防腐材料。

3.3补口材料

管道腐蚀的主要原因是由于地下水从管道补口处侵入保温层后,由电化学腐蚀引起的。但从近年来使用保温管道的补口材料来看,过去主要采用冷缠带、石油瀝青玻璃布等,近年来,由于热缩制品的发展,多采用聚乙烯热收缩带、聚乙烯热熔套等。针对补口是保温管道的关键环节,设计中一般在管端采用辐射交联热收缩性防水帽,并在补口处钢管外壁采用加强防腐措施,采用的材料有加强煤焦油瓷漆、加厚型S52—1型聚氨酯专用防水防腐漆、环氧类防水材料、辐射交联热收缩套(带)等。

从上所述可以看出,管道保温材料从其类型上可分为多泡型、空气层型和纤维型三大类。

由于多泡型保温材料具有导热系数小、吸水率低、抗压强度高及易于成型和便于施工等优点,在国外的油气管道保温中已经得到越来越广泛的应用。

4管道防腐材料特性

管道防腐材料选择应做到技术可靠、经济合理、因地制宜。管道常用防腐材料基本性能及适用范围如下:

4.1石油沥青防腐涂料

石油沥青具有良好的粘结力,电绝缘性能好,吸水性低,化学稳定性强,并且成本低、防腐效果好等优点,但石油沥青耐候性差,不耐阳光直接照射,机械强度较低,易受植物根系穿透和微生物侵蚀,因此适用于输送介质温度不超过80℃的埋地钢质管道。石油沥青外防腐管道不宜敷设在水下或沼泽及芦苇地带。

4.2环氧煤沥青防腐涂料

该涂料由环氧树脂、煤沥青、有机溶剂、防锈剂和填料等组成。它不仅具有环氧树脂的高粘结力、高机械强度、耐化学介质侵蚀等性能,具有煤沥青优异的耐水性、抗微生物、抗植物根系等优点。其绝缘性能优良,能在各种酸、碱、盐、水和油类中长期浸泡,使用温度在-40℃~110℃之间。

环氧煤沥青涂料是甲、乙双组分涂料,并和相应的稀释剂配套使用。

环氧煤沥青抗紫外线性能差,涂敷施工要求严格,但具有抗植物根茎穿透的特点,一般适用于管沟管道、埋地管道,不宜用于地上裸露管道。

4.3氯化橡胶防腐涂料

氯化橡胶分为防锈底漆和各色面漆。它具有良好的耐侯性、除锈性能,附着力良好,耐水和耐化学介质的腐蚀性等优点。它使用维修方便,漆膜基本无毒。氯化橡胶应采用厚浆型面漆,适用于地上管线及管沟管线。

4.4氯磺化聚乙烯防腐涂料

氯磺化聚乙烯具有良好的耐臭氧和耐天候老化性、耐酸碱盐类腐蚀性和耐水、耐油、抗寒等性能,其附着力强,柔韧性、耐磨性好,漆膜干燥快和抗离子辐射性能强,一般适用于地上管线。

4.5TO树脂防腐涂料

TO树脂防腐涂料主要是由TO树脂及加入的增韧剂、固化剂、稀释剂等组成。其主要特点是附着力强、密封绝缘性好、韧性和抗冲击性强、涂膜无毒,可在温度-60~150℃下长期使用。

TO树脂防腐防水涂料适用于钢质直埋管线或理地保温管线的外保护层,也适用于常年在强烈日光照射场合使用的设旎,如架空管线、露天储罐及设备的防腐蚀。

4.6聚氨脂涂料

其中的聚氨脂底漆广泛应用于油(气)管道、储罐及海洋条件、中强腐蚀环境下钢结构及砼结构的防护。而聚氨脂面漆具有高光泽,保色性和保光性强,耐酸、碱、盐类腐蚀性。

4.7聚乙烯包覆管(PE管)

也称“夹克管”,是应用效果较好的防腐材料,其防腐层具有绝缘性好、粘接力强、拉外力拉伸强度大,耐老化等优点。采用PE防腐,经论证这种防腐的效果将好于环氧煤沥青和冷缠防腐胶带,其施工也比较简便。成型管道现场安装时,在焊缝处先涂覆一层快速固化重防腐涂料,再配套使用聚乙烯热收缩套管,施工工艺简单,便于操作,容易保证质量。在埋地管出地面处,管道穿墙处使用聚乙烯热收缩管,能有效 防止氧浓度差和宏观复合腐蚀原电池引起的腐蚀。

另外,还可能同时采用并不断改进阴极保护、牺牲阳极等技术,弥补涂层防腐的不足。

5结语

篇10:管道防腐施工方案

施 工 方 案

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批准:

一、工程概述

荆门热电厂(2×600MW)脱硝工程管道安装,地下直埋管道防腐包括所有设计需要进行防腐处理的管道外壁,管道防腐由内向外结构为:冷底子层、沥青涂层、加强包扎层、封闭层、沥青涂层、外包保护层,最外层的沥青涂层分为两层,每层厚度1.5-2.0mm,加强包扎层采用玻璃布,需涂一层冷底子油封闭层,以防止涂沥青时起泡。主要工程量:渣浆系统澄清池补水管道安装、脱硝氨区消防水管道安装。

二、编制依据

2.1《火力发电厂地下压力钢管安装说明书》

2.2 SY/T0447—96《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》 2.3《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923—88 2.4《电力建设安全工作规程》·第一部分:火力发电厂部分

三、施工前准备 3.1技术准备

组织技术人员、施工负责人认真审查和熟悉管道施工方案,了解方案意图,掌握技术要求和各项技术指标,明确施工范围,并对施工人员进行技术交底; 3.2材料准备:

按照方案给定的量,提出材料采购清单:

环氧煤沥青防腐涂料底漆、面漆

玻璃丝布:选用经纬密度8×8/cm2,厚度为0.1—0.12mm,中间无捻平纹玻璃布。

四、施工工艺(环氧煤沥青、二布五油)4.1工序流程

除锈→清理→底漆一遍→刮腻子→底漆第二遍→一布(面漆)→修整→二布(面漆)→修整→面漆 4.2 金属表面的除锈、清理

管道焊接完毕,焊口进行水压试验合格后,再进行除锈、防腐。

采用电动机械除绣的方法,清除管道表面金属氧化物、锈体,达全白或近全白级。将管道外表面可见的油脂、污垢及氧化皮、铁锈和油漆彻底除掉,达到

St2级标准。如遇焊口处用砂轮片打磨平滑,不能有毛刺、焊渣附着。

清理:除锈结束后,用棉纱等将管道表面的粉尘、泥土等彻底清理干净。焊缝处应清除飞溅物,对焊缝表面的大焊瘤棱角、毛刺要去除或倒角。4.3 防腐

除锈完成的管道应立即防腐,以防再次锈蚀,保证在除锈后8小时完成。刷油前表面应无油污及灰尘等并且表面必须保持干燥。

防腐需按照涂底胶、缠绕冷缠带、涂面胶的步骤进行,且防腐层总厚度不小于0.6mm。施工中要涂胶均匀饱满,缠绕冷缠带要拉紧,表面平整、无褶皱和空鼓。

底漆:除锈结束8小时内,由专人负责按双组分配比(A:B=100:10-14左右)配好漆料,熟化10-30分钟后,使用毛刷和滚筒刷均匀地涂刷底漆一遍,两端接头各留100-150mm,底漆的涂刷应均匀、无漏刷、无透底。

刮腻子:腻子用已经配好的底漆调滑石粉调到稠稀度合适即可,将焊缝处抹腻子使其平滑过渡,拐角处圆弧过渡。腻子干透后应打磨平整,擦拭干净,方可进行下一步施工。

第二遍底漆:在第一遍底漆和腻子表干后,再按照上面相同的方法涂刷一遍底漆。

缠布(一布):第二遍底漆涂刷8-24小时内随即缠玻璃布,玻璃布要拉紧,达到表面平整、无皱褶和鼓包,压边宽度为20-25mm,布头搭接长度100-150 mm,玻璃布缠绕后即涂面漆,要求漆量饱满,玻璃布所有网眼应灌满涂料。

修整:在第一层表面干后,必须对防腐层进行初步修整,在出现空鼓或气泡处,用刀片划开并涂漆压实,保证整体平滑。

缠布(二布):待第一层布涂刷8-24小时内缠第二层玻璃丝布(工艺同上)修整:同上。

面漆:待缠布全部结束后,确保防腐层无空鼓、无气泡,外观达到设计工艺要求后,再使用毛刷和滚筒刷均匀涂刷面漆一遍,要求无流淌、无结块,颜色均匀,光泽一致。

五、质量保证

5.1 原材料管理:使用的原材料必须符合设计的要求,并有产品合格证、检验报告,对不符合设计、过期材料严禁使用。

5.2金属表面的处理,对涂膜的寿命影响极大,为了增加涂膜寿命,必须进行严格的表面处理。设计防腐为环氧煤青漆,故采用电动机械除锈,达全白或近全白, 局部条件受限制时,使用手工钢丝刷和砂布或动力角磨机带动钢丝刷进行除锈; 5.3防腐需按照涂底胶、缠绕冷缠带、涂面胶的步骤进行,且防腐层总厚度不小于0.6mm。施工中要涂胶均匀饱满,缠绕冷缠带要拉紧,表面平整无褶皱空鼓;

5.4漆料必须严格按规定配比,配好漆料必须经过熟化方可使用,配好的漆料应在4小时内用完。当漆料贮存时间过久,会略有沉淀,使用前应搅匀。5.5玻璃布必须有防潮保护,含水超标的玻璃布不允许使用。

5.6防腐层缠绕后须静置自干,并且保持至少8小时不淋雨、不泡水。5.7在工地,管道对接焊缝处是防腐的关键,且是施工中的薄弱环节,必须紧紧抓住这一环节,才能真正达到管道防腐的质量标准。焊缝防腐时,清除两侧的飞溅物及氧化皮,用钢丝刷反复刷去浮锈、污物等,并露出金属光泽。5.8在管段的焊接接口处两端,应留100-150 mm不涂刷防腐层。待钢管安装验收完毕后,进行补刷防腐层。

5.9对于小面积或区域狭窄处刷油时, 用毛刷涂刷,且要上下方向或左右方向交互施工,以保证涂刷均匀,油漆厚度一致。对于大面积的部位,易用滚筒刷涂刷。

5.10涂刷完第一层油漆后,需干燥彻底,最少间隔24小时,才能进行第二层油漆涂刷,使层间结合严密,不发生分层现象。

5.11质量检查按SY/T0447-96的要求进行防腐层的检验及修补。

5.12管道外壁除锈达到GB8923—88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中动力工具除锈之St2级标准。

5.13外观检查:涂层饱满均匀,表面平整、无褶皱空鼓、涂料不流淌,且呈黑亮的漆膜,压边和搭边粘节紧密。焊缝填嵌结实、平整,不得有遗漏。5.14待检:当除锈完毕后应及时向甲方提出申请,检验合格后方可进行下一道工序。

5.15在雨天或金属表面潮湿时,不允许防腐工作。

5.16工程验收:每道工序质量员进行交接验收合格后,填写工序交接验收卡,每根钢管完工后,由质量员组织进行自检,填写工程自检验收评定合格后,由项目负责人申请甲方进行最终验收。

六、安全文明施工措施

6.1现场由专职安全员负责,每天进行现场监督。6.2安全防范措施

6.2.1所有施工人员进入现场,绝对禁止吸烟和随身携带火源.6.2.2刷漆人员最好与焊接人员以及角磨机除锈人员间隔施工,以防火花飞溅到漆桶内。若遇交叉施工时,应采取隔离措施;

6.2.3施工人员在施工前对电缆线、接头、插头以及开关进行检查,符合安全要求方可施工;

6.2.4除锈操作人员要求穿绝缘鞋、戴胶皮手套和防护眼镜,正确操作喷砂机等电动机械和电动工具;使用动力角磨机带动钢丝刷进行除锈时,钢丝刷及砂轮片必须用锁片锁紧,不得有松动,停止使用时必须切断电源,放置在指定位置。6.2.5 现场安全员必须坚守岗位认真负责对各种违章行为及时制止,并通报批评。6.3文明施工

6.3.1进入现场用的材料必须集中整齐放置,施工前先将彩条布铺设在钢管下方再进行涂刷。

6.3.2 配料场需用彩条布铺设好,严禁漏洒、流淌,保证施工现场清洁。喷砂场用彩条布围住,尽量控制沙尘飞扬.6.3.3施工完的现场及时清理,保证工完、料尽、场地清,绝对禁止在钢管上胡写乱画和踩踏。

七、成品防护

7.1 钢管防腐的每道工序都应采取防护。7.2 遇下雨天气,用彩条布盖好。

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