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輸油管道腐蝕種類及防腐辦法

作者：jzaotai  來源：本站  發(fā)表時間：2019/3/19 20:20:38  點擊：1589

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，管道輸油的優(yōu)點日益突顯出來。輸油管道基本上都采用碳素鋼無縫鋼管、直縫電阻焊鋼管和螺旋焊縫鋼管。輸油管道的敷設(shè)一般采用地上架空或埋地兩種方式。但無論采用那種方式，當(dāng)金屬管道和四周介質(zhì)接觸時，由于發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引起其表面銹蝕。這種現(xiàn)象是十分普遍的。金屬管道遭到腐蝕后，在外形、色澤以及機(jī)械性能方面都將發(fā)生變化，影響所輸油品的質(zhì)量，縮短輸油管道的使用壽命，嚴(yán)重可能造成泄漏污染環(huán)境，甚至不能使用。由于金屬腐蝕而引起的損失是很大的，因此，了解腐蝕發(fā)生的原因，采取有效的防護(hù)措施，有著十分重大的意義。埋地鋼質(zhì)輸油管道在長期的輸油運(yùn)行過程中由于輸送介質(zhì)的影響，會對管道主體造成嚴(yán)重的腐蝕，致使管道存在潛在的運(yùn)行風(fēng)險。利用先進(jìn)的導(dǎo)波檢測手段對沿線的重點地穿越、跨越及管線低點閥室情況進(jìn)行檢測，通過對管道的防腐層及陰極保護(hù)做全面檢測與評價，全面掌握管道的腐蝕狀況，對下一步運(yùn)行提出合理化運(yùn)行方案。
　　1、輸油管道腐蝕狀況陰極保護(hù)系統(tǒng)檢測
　　1.1 陰極保護(hù)原理
　　由于金屬本身的不均勻性，或由于外界環(huán)境的不均勻性，都會在金屬表面形成微觀的或宏觀的腐蝕原電池。
　　1.2 鋼質(zhì)管道腐蝕檢測手段
　　目前，通常情況下，對于鋼質(zhì)管道腐蝕狀況檢測手段主要采用常規(guī)參比電極法、CIPS（密間隔電位測試）、DCVG（直流電壓梯度法）法三種。
　　1.3 輸油管道不停輸密間隔電位檢測
　　密間隔電位測量是國外評價陰極保護(hù)系統(tǒng)是否達(dá)到有效保護(hù)的首選標(biāo)準(zhǔn)方法之一。檢測是在有陰極保護(hù)系統(tǒng)的管道上通過測量管道的管地電位沿管道的變化（一般是每隔1～5m測量一個點）來分析判斷防腐層的狀況和陰極保護(hù)是否有效。測量時得到ON/OFF兩種管地電位。測量時在陰極保護(hù)電源輸出線上串接斷流器，斷流器以一定的周期斷開或接通陰極保護(hù)電流，從一個陰極保護(hù)測試樁開始，將尾線接在樁上，與管道連通，操作員手持探杖，沿管線每間隔大約 3m測量一點，記錄每個點的ON/OFF電位，得到沿管道長度方向的管對地電位間兩條曲線。為了去除其他電源的干擾，直流電壓梯度法（DCVG）測試技術(shù)采用了不對稱的直流信號加在管道上。由一個安裝在陰極保護(hù)電源陰極輸端的周期定時中斷器控制。
　　2、輸油管道腐蝕種類
　　根據(jù)金屬腐蝕過程的不同點，可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種。
　　2.1 化學(xué)腐蝕單純由化學(xué)作用而引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕。例如，金屬裸露在空氣中，與空氣中的O2、H2S、SO2、CI2等接觸時，在金屬表面上生成相應(yīng)的化合物。通常金屬在常暖和干燥的空氣里并不腐蝕，單在高溫下就輕易被氧化，生成一層氧化皮，同時還會發(fā)生脫碳現(xiàn)象。此外，在油品中含有多種形式的有機(jī)硫化物，環(huán)烷酸它們對金屬輸油管道也會產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。
　　2.2 電化學(xué)腐蝕當(dāng)金屬和電解質(zhì)溶液接觸時，由電化學(xué)作用而引起的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。它和化學(xué)腐蝕不同，是由于形成了原電池而引起的。金屬管道與含有水分的大氣，土壤、湖泊、海洋接觸。這些介質(zhì)中含有CO2、SO2、HCI、NaCI及灰塵都是不同濃度的電解質(zhì)溶液，金屬本身由于含有雜質(zhì)，由于鐵元素和雜質(zhì)元素的電位不同，所以當(dāng)鋼鐵暴露于潮濕空氣中時，由于表面的吸附作用，就使鐵表面上覆蓋一層極薄的水膜。水的電離度雖小，但仍能電離成H+離子和OH-離子，在酸性介質(zhì)的大氣環(huán)境中H+的數(shù)量由于水中溶解了CO2、SO2等氣體而增加。因此，鐵和雜質(zhì)就似乎放在含有H+、OH-、HSO3-等離子的溶液中一樣，形成了原電池。鐵為陽極，雜質(zhì)為陰極。由于鐵和雜質(zhì)緊密地接觸，電化學(xué)腐蝕作用得以不斷進(jìn)行。鐵變成鐵離子進(jìn)入水膜，同時多余的電子移向雜質(zhì)。水膜中的Fe2+離子和OH-離子結(jié)合，生成Fe（OH）2附著在鐵表面，這樣鐵便很快遭受腐蝕。該腐蝕實際上是在酸性較強(qiáng)的情況下進(jìn)行的。在一般情況下，假如鐵表面吸附的水膜酸性很弱或是中性溶液，則在陽極也是鐵氧化成Fe2+離子，在陰極主要是溶解于水膜中的氧得到電子：陽極2Fe=2Fe2++4e陰極O2+2H2O+4e=4OH-，所以介質(zhì)中不僅H+離子能引起金屬腐蝕，含有氧時也能腐蝕。
　　2.3 腐蝕的防止地下管道的腐蝕主要有電化學(xué)腐蝕、雜散電流腐蝕和微生物的腐蝕等。影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和外界介質(zhì)兩個方面。就金屬本身來說，金屬越活潑就越輕易失去電子而被腐蝕。外界介質(zhì)對金屬腐蝕的影響也很大，假如金屬在潮濕的空氣中，接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都易于腐蝕。
　　3、輸油管道的防腐一般采用如下方法：
　　3.1 上管道外防腐根據(jù)以往經(jīng)驗，普遍認(rèn)好以紅丹油性防銹漆、紅丹醇酸防銹漆等作底漆。這些漆防繡性能好，與鋼鐵表面附著力強(qiáng)。施工現(xiàn)場用樟丹和清油現(xiàn)配，要把握好比例：一般按下面比例配制：樟丹56.6%、清油37.8%。另外，加汽油或煤油5.6%左右，以利調(diào)和快干。待底漆干燥后，均勻涂刷兩遍面漆。面漆材料有很多種，但使用較多的為鋁粉漆。鋁粉漆漆膜平滑、堅韌、附著力強(qiáng)，并有金屬光澤。施工現(xiàn)場配制時，其配比為：鋁粉：清油或清漆：溶劑汽油。
　　3.2 埋地管道的防腐絕緣
　　3.2.1 內(nèi)防腐由于油品的潔凈度不同，油品中仍殘留一些雜質(zhì)，水分、微生物，前面也提到過，因為這些殘留物的存在，管道內(nèi)壁也會形成原電池，造成腐蝕，產(chǎn)生的銹片將嚴(yán)重影響油品質(zhì)量。一般內(nèi)防腐采用036耐油防腐涂料。該涂料化學(xué)穩(wěn)定性好，機(jī)械性能高，不污染油品，使用方便。施工中要求對底材處理，用噴丸除銹，質(zhì)量應(yīng)達(dá)到國標(biāo)Sa2.5級。做兩道036-1底漆，再涂兩道036-2面漆。按規(guī)定嚴(yán)格控制涂漆厚度。
　　3.2.2 外防腐埋地管道的防腐絕緣，一般分三級；當(dāng)土壤電阻率<20Ω時采用特加強(qiáng)絕緣；20Ω≤當(dāng)土壤電阻率<50Ω時采用加強(qiáng)絕緣；當(dāng)土壤電阻率≥50Ω采用普通絕緣；施工中按國標(biāo)除銹，采用環(huán)氧煤瀝青和玻璃絲布進(jìn)行防腐絕緣，其耐油性，耐細(xì)菌腐蝕性和優(yōu)異的抗陰極剝離性，適用于各種環(huán)境。
　　4、埋地管道的電化學(xué)保護(hù)除了上述涂料防腐保護(hù)外，還可以配合犧牲陽極保護(hù)
　　在電化學(xué)腐蝕中，金屬電位高的為陰極，電位低的為陽極，電流從高電位到低電位，低電位金屬失去電子而被氧化，產(chǎn)生腐蝕。如找出另外一些金屬的電位比管道低，這些電位較低的金屬失去電子而被腐蝕。保護(hù)了埋地管道，這種做法叫犧牲陽極保護(hù)。一般采用鎂陽極和鋅陽極。具體做法按著《埋地剛質(zhì)管道犧牲陽極陰極保護(hù)設(shè)計規(guī)范》執(zhí)行。