石油化工企业工艺管道的腐蚀问题探析
在工艺管道运行中, 运维人员需要保证管道的质量和性能、运行状态, 需要落实定期检查和不定期抽查计划, 使工艺管道检修频率得到保证。化工企业需要根据工艺管道的应用环境, 选择合适的管材和制作工艺, 使管道耐腐蚀性更强。在防腐蚀过程中, 还要借助多种技术手段来提升管道整体质量, 使其在应用中不会过早出现腐蚀问题。本文主要针对石油化工企业工艺管道的腐蚀问题进行探析。
(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[1]。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[2]。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。
(4) 管道使用应力因素。管道运行中的应力集中现象会造成集中处腐蚀, 这与外界作用压力过高有关, 与输送压力波动也有关。管道管壁使用应力增加后, 管道本身的缝隙会更大, 而管道长期处于高压负荷状态, 这也会增加管道腐蚀程度。
(1) 涂层防护方法。这种方法最常见, 也最有效, 管道的表面涂层将起到隔离作用, 将管道与外界环境分离开, 使管道不会受到环境侵蚀影响, 所以这是防腐保护的第一道防线, 也是管道其它防腐措施的基础[3]。
(2) 防蚀涂层。相比第一道防线, 该种涂层主要借助环氧粉末来构成复合涂层, 以使管道表面防腐效果更为显著。这种防腐方式主要应用在铺设地面上的管道, 其也起到隔离作用, 使管道受到保护。在防蚀涂层应用中, 除了环氧粉末外, 还有石油沥青等传统防腐措施, 虽然其应用频率较低, 但其也起到了防护作用。针对已经发生腐蚀的管道, 工作人员在清理防腐层, 做好管道处理维护后, 需要在其上涂抹液体防腐材料, 或应用缠带式材料来保证管道的应用效果。有机涂层与管道的紧密性更强, 在应用中不太容易出现涂层脱落现象, 其可以使阴极处于剥离状态, 在抗阴极屏蔽方面具有显著优势。当管道敷设在腐蚀性较强的土壤中, 其会表现出良好的耐腐性能, 且不会使管道出现弯曲变形。在选择该种涂层涂料时, 操作人员还应选择防水性能较强, 且不会对机械设备或管道造成负面影响的涂料。在有机涂层应用中, 还要做好焊缝处的涂抹处理工作, 使该处不会出现缝隙, 如此防蚀效果才不会差。
(3) 阴极防护措施。该种防护措施主要基于第一道防线, 对已经出现损坏的管道进行附加防腐保护, 其主要作用于地下管道中。在管道涂层出现损坏后, 施加阴极防护措施, 管道金属依旧可以得到保护。这种保护措施可以表现为外加电流阴极保护及牺牲阳极保护等措施。该种防护措施是行业公认的有效措施, 所以行业也规定了该种措施应用的相关标准规范, 石油化工企业工作人员在利用该种方式保护管道时, 还要应用标准材料, 遵循设计标准规范进行防腐处理[4]。这种措施操作比较简单, 且不会对管道造成其他影响。
(4) 杂散电流排流保护。在管道防腐保护中, 还应注意管道上方输电线路带来的腐蚀影响。这种线路电压较强, 其会增加管道腐蚀程度。在安装管道时, 需要使其远离这些高压线路, 或改变其近距离平行状态, 使管路本身受到保护。管道路由安装位置也应避开地下杂散电流分布区域。杂散电流会对阴极保护方式产生干扰影响, 针对这种影响, 操作人员还应采取排流措施, 消除杂散电流。排流方式有多种, 操作人员还应观察管道阳极附近区域, 看其是否存在正负极性交变现象。
在石油化工企业工艺管道腐蚀与防护研究中, 相关人员需要站在经济角度和生产需求上考虑防护对策, 使管道运行过程受到保护, 使其后期运营维护更加方便。化工工艺管道主要敷设在地下, 对于这种管道, 化工企业还要为其提供安全可靠环境, 可以做好地下防腐工作, 来提升管道运行的安全可靠性。化工企业还应创新防腐措施, 使管道的防腐能力更强。
