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压力管道的腐蚀与防护

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压力管道的腐蚀与防护

一、前言

金属管道的防腐问题是当前国内、外的一大难题。根据有关资料报道,当前国内的石油系统、化工系统、贮藏及运输系统的管道,因在不同条件的腐蚀破坏所造成的直接经济损失每年达700～750亿元人民币,给国家造成的经济损失巨大。西方国家亦不例外,如美国每年因腐蚀而造成的直接损失达到800亿美元。金属腐蚀在给人类带来直接巨大经济损失的同时,甚至还导致无法弥补的灾难性后果、环境污染等,后患无穷。管道腐蚀极为严重,维修更换频繁,耗资巨大,极大地加重了国有企业的经济负担。因此,增加管道使用寿命,解决管道腐蚀问题,已成为全球性急待解决的大问题。

二、管道腐蚀产生的机理

金属被腐蚀是由于电极电位的不同,金属发生电化学反应时,电极电位较低的部位容易失去电子,形成阳极;电极电位较高的部位得到电子,成为阴极。在存在O2和H2O的情况下,Fe(OH)2生成水合氧化铁,即铁锈:它是一种疏松物质,浮在钢铁表面,无保护作用,金属的阳极化反应可继续进行。

三、压力管道的腐蚀种类

金属管道的腐蚀按作用的性质可分为化学腐蚀和电化学腐蚀;按腐蚀的形态分为全面腐蚀和局部腐蚀;按腐蚀发生的环境和条件可分为大气腐蚀、工业水腐蚀、土壤腐蚀、酸碱盐腐蚀、海水腐蚀和高温腐蚀等。

针对管道腐蚀的特点,我们主要分为管道内腐蚀和管道外腐蚀,特别提起了应力在管道腐蚀中的作用。

(一)管道内腐蚀

管道内腐蚀,腐蚀影响因素相对来说比较单一,主要受所输送介质和其中杂质的物理化学特性的影响,所发生的腐蚀也主要以电化学腐蚀为主。例如,如果所运输的天然气的湿度和含硫较高时,管道内就容易发生电化学腐蚀。对于这类腐蚀的机理研究比较成熟,管道内腐蚀所造成的结果也基本上可预知,因此处理方法也规范。比如通过除湿和脱硫,或增加缓蚀剂就可消除或减缓内腐蚀的发生。近年来随着管道业主对管道运行管理的加强以及对输送介质的严格要求,内腐蚀在很大程度上得到了控制。目前国内外长输油气管道腐蚀控制主要发展方向是在外防腐方面。

(二)管道外腐蚀

管道外腐蚀,包括外防腐层的外力破损,外防腐层的质量缺陷,钢管的质量缺陷,管道埋设的土壤环境腐蚀。

(三)管道的应力腐蚀

管道的应力腐蚀破裂,管道在拉应力和特定的腐蚀环境下产生的低应力脆性破裂现象称为应力腐蚀破裂(Stress Corrosion

Cracking,SCC),它不仅能影响到管道内腐蚀,也能影响到管道外腐蚀。关于应力腐蚀,有资料表明,截至1993年底,国内某输气公司的输气干线共发生硫化物应力腐蚀事故78起,其中某分公司的输气干线共发生硫化物应力腐蚀破裂事故28起,仅1979年8月至1987年3月间就发生12次硫化物应力腐蚀的爆管事故,经济损失巨大。据国外某国11家公司对1985年至1995年间油气管道事故的统计,应力腐蚀破裂占17%。该国某公司自1977年以来,天然气和液体管道系统发生应力腐蚀破坏事故22起,其中包括12起破裂和10起泄漏事故。这些应力腐蚀为近中性应力腐蚀,是由于聚乙烯外防护层剥离和管道与水分接触造成的。

四、管道防腐现状

目前,管道防腐设计主要考虑外防腐。外防腐普遍采用防腐涂层与阴极保护同时使用的联合保护措施。在管道上应用的防腐涂料有石油沥青、煤焦油沥青、环氧沥青、聚氨酯石油沥青、煤焦油磁漆(CTE)、环氧粉末(FBE)、底胶加聚烯烃(POA)、环氧底漆加底胶加聚烯烃(POE)、环氧粉末加改性聚烯烃(POF)。国内现在主要防腐涂料是石油、沥青、煤焦油沥青、聚氨酯石油沥青、煤焦油磁漆、FBE 以及内衬塑料等。

五、管道防腐对策

做好金属管道的防腐层处理,将管道与其所处的外部环境隔绝,即所谓覆盖层保护法。一般管道的防腐处理包括除油、除锈及酸洗表面清理。然后是刷防锈漆、刮管涂衬或喷涂塑料防腐层。传统的防腐涂料是沥青防腐涂料,即用冷底子油打底、涂覆沥青后外包玻璃丝布,上面再涂沥青,俗称“二油一布”,特需加强防腐的管段也有做“三油二布”的,此措施多用于埋地钢管的防腐,实践证明是有效的。此外,在管道外壁包扎塑料带防腐层,在管道内外涂水泥砂浆掺胶层都很经济简便,可供选用。管道因套丝煨弯、焊接而破坏了镀锌层的,要加强防腐处理,可能时应重新镀锌。

合理选用管材及阀件。镀锌钢管应内外热镀锌(即浸锌),不得有脱锌、空穴锈蚀现象,埋地给水管尽量采用铸铁管或承压塑料管;对水质要求严格的系统要采用铜管、不锈钢管或塑料管,管件阀件的选用应与管材配套,并能抵抗环境及介质造成的腐蚀。例如在CO2灭火系统或氧气系统宜采用不锈钢阀件。

设计时应考虑管道的外部环境和管内介质,进行合理设计。尽量避免管道穿过严重腐蚀性环境或易受到机械损坏的场所。如大气中有较多腐蚀性气体,管道应尽量埋地敷设,管道沟不能兼作排水沟,并应使其气流通畅,减小管沟内湿度。对于热水和蒸汽管道,水质要作处理。

精心施工,严格按规范操作。管道应按规定放一定坡度,使其能自然排空,避免沉渣积水。供水供汽管道在验收前,应进行冲洗和吹洗保证管内清洁。非工作状态时管内不充水或气体的管道,在冲洗后应用压缩空气吹干。镀锌钢管的连接应首选卡箍连接,其次才是螺丝连接和法兰连接,且在螺丝外露处和法兰施焊处一定要加强防锈处理,镀锌钢管不得直接焊接或在系统中采用非镀锌管件。如果钢管规定要镀锌且必须焊接,应该在焊接拼装后再镀锌,然后进行二次安装;不论钢管、铜管或不锈钢管的焊接,必须遵守焊接规范,保证焊缝饱满且必须焊透,不得在接口处的管内壁出现凹槽,因为凹槽积水将导致腐蚀产生。

加强运行维护管理,经常性地对管道系统进行外观检查,发现有脱漆,锈蚀及渗漏,应及时处理,还要执行定期全面检查维修制度。对经常充水而不运行的水消防管道,应进行周期性试运行,以冲洗管道,除去沉积物和保持系统流畅,以免出现火灾时系统不能正常启动而造成严重后果。

六、结论

搞好管道的腐蚀控制,首先要摸清腐蚀特点及原因,才能有的放矢地进行腐蚀控制。措施选择要得当。每种腐蚀控制措施都有其适应性的一面,也存在不同程度的局限性。应根据管道使用的具有条件,因地制宜、经理合理的选择和应用。总之,压力管道的腐蚀是直接关系到石油化工装置安全生产的大问题,是不容忽视的客观存在,对其应有足够的认识。

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工业压力管道防腐蚀涂料及绝热规程(定稿)

工业压力管道防腐蚀涂料及绝热规程(定稿)

1 工业压力管道外防腐层及绝热施工工艺规程

QB/LAP0312-2001

工业压力管道外防腐层及绝热施工工艺规程

1 适用范围

1。1 外防腐层施工工艺规程适用于钢、铸铁、工业管道的预制及安装，不适用于食品工业、核工业。

1。2 绝热施工工艺规程适用于工业管道内介质温度-196℃≤t≤850℃外部绝热工程的施工，不适用于核动力、航空、航天工业管道的施工。

1.3 随着绝热技术的发展，直埋式钢套保温高温蒸汽管道（t=180～320℃)的施工已逐步成熟，弥补了原施工及验收规范GBJ126-89中的埋地管道绝热施工的不足.

1.4 管道内衬里及内层防腐施工执行现行规范及有关工艺要求。

2 编制依据

本规程编制依据如下：

2。1 防腐蚀

2。1。1 HGJ229—91《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》

2.1。2 GB50268—97《给排水管道工程施工及验收规范》

2.1。3 SY/T0447—96《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》 2 2.1。4 SY/T0420—97《埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准》

2。1。5 SY/T4013—95《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》

2。1.6 SY/T0414-98《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》

2。1。7 SY/T0415—96《埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料、防腐保温层技术标准》

2。1。8 SY/T0320-98《钢制储罐氯磺化聚乙烯防腐层技术标准》

2。1.9 CJJ33-89《城镇燃气输配工程施工及验收规范》

2.1.10 中国石化出版社《石油化工装置工艺管道安装设计手册》第一篇

2。1。11 GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》

2.1。12 GB/T8923-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》

2。2 绝热

2.2。1 GBJ126—89《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》

压力管道的安全操作规程

压力管道的安全操作规程

第 1 页 共 3 页 压力管道的安全操作规程

压力管道是一种用于输送气体、液体或其他物质的管道，由于内部压力较高，使用和操作时必须严格遵守安全操作规程，以确保人员和设备的安全。下面是关于压力管道的安全操作规程，以供参考。

一、管道操作与维护

1. 检查管道及相关设备的完整性和密封性，确保没有泄漏和损坏。

2. 按照规定的操作程序进行操作，禁止超负荷操作或随意调整管道的工作压力。

3. 管道设备的开启和关闭必须按照操作程序进行，严禁猛烈开关。

4. 管道设备应定期进行检修和保养，确保其正常运行和安全运行。

5. 离开工作岗位时，应及时关闭工作设备，并确保管道处于安全状态。

二、管道安全防护

1. 管道应有良好的防腐措施，确保管道的耐腐蚀能力和使用寿命。

2. 管道周围应设置防护栏杆、警示标识等安全设施，防止人员误入管道附近。

3. 管道下方应设置透水的排水设施，以保持管道周围的干燥。

4. 管道设备周围应保持清洁和整洁，避免积水和污物。

5. 存放管道附件和工具的地方应干燥、清洁，避免损坏和丢失。

三、管道工作安全 第 2 页 共 3 页 1. 进入管道附近的人员必须穿戴好防护装备，并接受相关培训。

2. 在操作、检修、清洁管道时，必须合理使用工具和设备，避免损坏管道和设备。

3. 如果发现管道漏气、渗油或其他异常情况，应及时采取紧急措施，并报告相关人员。

4. 管道附近不得存放易燃易爆和有毒有害物质，防止产生火灾和污染。

5. 禁止在管道周围施工、堆放杂物等行为，确保管道的畅通和安全。

四、应急处理

1. 在管道发生泄漏或故障时，应迅速采取应急措施，包括关闭相应的阀门、切断电源等。

2. 管道泄漏时，应立即向相关部门报告，同时采取适当的应急处理措施。

3. 管道泄漏时，禁止使用明火和电器设备，以防引发火灾或爆炸。

4. 在事故处理过程中，应按照应急预案进行组织和指挥，确保事故得到有效控制和处理。

管道的腐蚀与防护

管道的腐蚀与防护

管道的腐蚀与防护方法

一、碱线腐蚀与防护

1．概况

大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。

2．腐蚀原因分析

普通碳钢在碱液中会形成一层以 Fe３O４ 或Fe２O３为主要成分的表面膜，同时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO2－的选择性溶解，形成应力腐蚀。

碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。

管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。

另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁：

3Fe+7NaOH→Na3FeO3·2Na2FeO2+7H Na3FeO3·2Na2·2Na2FeO2+4H2O→7NaOＨ+Fe3O4+H

7H+H→4H2

3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2

该管道每10日左右送一次碱，容易在焊口处沉积碱液。管道一般为单面焊，内壁常有未焊透处，存有间隙。随时间延长，碱液浓缩，造成碱液在焊口处富集，使焊口处首先腐蚀，而且使焊道不存在金属钝化膜，常露出新鲜的金属表面。根据电化学腐蚀原理，该处的金属表面常处于阳极处，处于腐蚀状态。

原管道的接头为焊接，焊口附近的金相组织比基体的金相组织晶粒大，加之焊接组织不均匀性及焊接后存在较多的缺陷，这样焊道与基体金属的表面机械性能及化学成分存在较大的差异。

压力管道的日常维护保养技术

压力管道的日常维护保养技术

第 1 页 共 2 页 压力管道的日常维护保养技术

压力管道的日常维护保养是确保管道安全运行的关键环节。在维护保养过程中，需要重点关注以下几个方面：

1. 定期巡检：定期巡检压力管道及其附件，包括支架、阀门、接头等，检查是否存在漏水、渗漏、腐蚀、变形等问题。

2. 清洗管道：在维护保养期间，需定期进行管道清洗，清除管道内的杂物和沉积物，以保证管道畅通。

3. 检修阀门：对于压力管道中的阀门进行定期检修，检查阀门的密封性能和操作性能，如果发现问题需要及时更换。

4. 防腐处理：对于暴露在外的部分，需要进行防腐处理，以防止腐蚀。常见的防腐方法包括喷涂防腐漆、涂覆防腐膜等。

5. 压力测试：定期对压力管道进行压力测试，检查管道的承载能力和密封性。测试时需严格按照标准程序进行，确保测试结果准确可靠。

6. 定期养护：定期对压力管道进行养护，例如对外界潮湿环境下的管道进行防护措施，定期涂抹防水涂料等。

7. 停工检修：在停工期间，对压力管道进行全面检修，彻底检查和清洗管道，更换磨损的部件，确保设备处于良好状态。

8. 培训人员：对从事压力管道维护保养工作的人员进行培训，提高其对压力管道维护保养技术的理解和应用能力。

9. 管道监控：安装管道监控系统，实时监测管道的运行状态，及时发现并处理管道故障，确保管道运行的安全可靠。 第 2 页 共 2 页 10. 事故应急预案：建立完善的事故应急预案，指导在发生事故时的应急处理措施，提高事故处理的效率和及时性。

总之，压力管道的日常维护保养技术是一个综合性工作，需要在长期实践中不断积累经验和改进方法。只有保持维护保养工作的规范性和系统性，才能确保压力管道的安全运行。