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摘要:燃气场站的防腐能力关系到燃气生产安全,本报告查阅有关文献、规范,对现阶段常用的防腐技术进行探讨,针对燃气场站设备、工艺管道及附属设施防腐处理而采取和选用相应的防腐技术及防腐材料。通过对各防腐措施理论探讨,实践对比,选出几种适用于天燃气场站场站的防腐方法,提高场站防腐技术能力,从而改善场站腐蚀现状,有效减少场站设备管道运行故障,延长场站设备管道使用寿命。
关键词:燃气场站;防腐技术
一、引言
随着天然气场站使用年限增加,腐蚀情况随着时间的推移在不断的加重。特别是一些燃气场站地处沿海地区,大气中的盐分及湿度极高,周边又有许多污染性工业,如:钢铁、皮革、电镀等,加上汽车大幅增加,排放的尾气使空气中充满了腐蚀性的硫化物及微粒,这些都是造成金属腐蚀的主要原因。设备腐蚀会造成巨额的设备维护成本及严重的经济损失,如因腐蚀而增加设计、制造、保养及维修费用,同时如果管道发生腐蚀穿孔后,产生的泄漏还会带来火灾和爆炸隐患,给燃气场站生产安全带来极大隐患。
腐蚀产生的原因
2.1腐蚀产生的原因分析
腐蚀是金属材料在多种因素同时作用下发生的电化学的、化学的或物理的材料变质和破坏的现象。由于金属材料的热力学不稳定性,再加上场站设备所处的环境中存在着各种腐蚀因素,致使场站设备腐蚀成为设备失效的主要原因。
2.2促使加速金属的锈蚀的原因分析
加速金属腐蚀的 6 大因素有温度、 湿度、气候条件、电解质、铁锈、氧化皮。
一、湿度
湿度对金属锈蚀的影响,大气中的相对湿度就是空气中的潮气饱和程度大小,相对湿度是以白分比数值大小来表示的。金属表面在相对湿度为 65%以上时容易生锈,反之相对湿度在 65%以下时不容易生锈,所以相对湿度高低是直接影响金属表面的锈蚀重要原因。
二、温度
温度的提高会使化学反应速度也随着加快, 金属锈蚀速度也会随之加快。 当相对湿度大于 65%时,如温度升高 100C锈蚀速度会加快 1 倍左右。温度升降又直接影响空气中的相对湿度, 当温度降低时,空气中的相对湿度会随之加大,也会使金属表面很快结露,从而造成金属表面生锈。
三、气候条件
在不同气候条件下金属锈蚀速度相差也很大, 如在热带海洋气候条件下金属锈蚀速度远远高于一般海洋气候条件下的金属锈蚀速度。 如在工业集中较密集区域气候下的金属锈蚀速度,也高于中小工业区域气候条件下的金属锈蚀速度。
四、电解质
空气中漂浮着的有害气体、工业污染物及海洋大气中含有大量的海盐粒了,如二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氯化钠等与空气中的潮气接触,形成酸性电解质。还有空气中的灰尘散落在金属表面, 以上这些物质与水份相结合, 都是很强的电解质, 加速金属表面的腐蚀速度。
五、铁锈
一旦金属表面生成质地疏松、多孔的铁锈, 反而极易吸附潮气, 使锈蚀不断继续发展, 而且铁锈的体积会不断膨胀直至自行脱落。
六、氧化皮
钢板在钢厂出厂时表面有一层青黑色的保护层一一氧化皮。 它在短期时问内能对钢板表面起到保护和延迟生锈的作用。
防腐常见方法及实践效果
适用于天燃气场站场站的防腐方法及实践效果:
适用于天燃气场站场站的防腐方法 | |||
主要防腐材料 | 优缺点 | 防腐有效期 | 结论 |
1、红丹防锈底漆。 2、色标漆 | 优点:对于刚做完防腐管线,具有明显改善。 缺点:防腐效果未能维持较长时间 | 2-6个月(视施工质量及场所环境而定) | 适用于个别腐蚀管线维保保养,不利于管线全面维保。对于法兰、螺丝的维保效果较差。 |
1、环氧富锌底漆。 2、色标漆 | 优点:对于刚做完防腐管线,具有明显改善。防腐效果能维持较长时间 缺点:底漆费用较为昂贵 | 1-2年(视施工质量及场所环境而定) | 适用于管线全面大型维保。对于法兰、螺丝的维保效果较差。 |
1、特制硬锡纸 2、黄油 | 优点:具有明显改善场站的螺丝防腐能力,且具有较好的视觉效果,防腐效果能维持较长时间。 缺点:锡纸的包裹效果较为一般,易被外力破损 | 1-3年(视施工质量及场所环境而定) | 适用于法兰、螺丝的维保,防腐效果较好 |
1、特氟龙胶带 2、黄油 | 优点:具有明显改善场站的法兰防腐能力,防腐效果能维持较长时间。 | 1-3年(视施工质量及场所环境而定) | 适用于法兰,防腐效果较好 |
喷漆 | 优点:具有涂层外观质量优异,涂层耐腐耐磨能力高出很多。 缺点:需使用相应设备,不具备偶尔补漆 | 1-3年(视施工质量及场所环境而定) | 适用于场站大型维保保养 |
四、场站腐蚀改进措施探讨
目前解决场站金属腐蚀最常用的方法为涂装涂料。涂装使涂料均匀的覆盖在钢板表面,形成一层完整致密的涂层, 能隔绝各种锈蚀因素的屏障, 使锈蚀因素不能直接接触到钢材表面, 起到延缓金属结构件的锈蚀进程。同时为更好的改善场站腐蚀状况,还应从多方面多措施结合:
一合理的结构设计
(1)合理设计,避免缝隙,
(2)合理选择耐蚀材料
(3)若在结构设计上不可能采用无缝隙方案,也应使结构能够妥善 排流,以利于沉积物及时清除。
平底储槽最好不要直接放在基础上。
二提升防腐层的标准要求:为了达到提升涂层的防腐性能,使涂层的防腐效果最大化,结合管道防腐的实际情况,对防腐蚀涂层性能的要求如下:
对腐蚀介质的良好稳定性。
良好的抗渗性能,保证低吸水率。
具有良好的机械强度。
4)具有优良的电绝缘性。
三.完善防腐层施工及验收规范,建立长效防腐管理制度
当前场站防腐技术仍处于起步阶段,施工技术不规范,验收标准不统一,在场站防腐标准化规范化的大道上还有很多路要走。完善防腐层施工及验收规范,建立长效防腐管理制度,才能使天燃气场站场站防腐技术能力更进一步。
结束语
在相当长一段时间内,防腐层防腐仍将占据场站防腐的主流地位。提高性能、降低成本,形成标准化防腐流程,也将是今后防腐研究的一个重要方向。随着新材料、新工艺、新技术的不断应用与发展,无机非金属防腐技术和纳米改性技术将有极大的发展和应用前景,防腐技术会日臻完善,场站防腐建设也将取得更大的成就。(由于作者水平有限,文中尚有许多需改进之处,希望各位领导,同事提出批评指正。)
参考文献:
1.于会景,赵伟,油罐腐蚀原因分析 广州化工[J] 1001-9677 2010
2.张玉志, 邵建, 陈洪源, 等. 国内外管道外防腐层应用现状与发展趋势[J]. 油气储运, 2011, 30(11): 845-847.
3.沈光霁, 陈洪源, 薛致远, 等. 管道涂层应用现状分析[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2013, 25(3): 246-249.
4.方炯, 孙华峰, 孙丽, 等. 管道内外防腐材料探讨[J]. 焊管, 2009 (1): 33-36.
5.庞云楼, 何流, 王雷. 油气管道防腐材料的比较[J]. 管道技术与设备, 2009 (1): 54-55.