钢质管道内壁腐蚀与防腐层
埋地钢质管道的腐蚀类型及防护
埋地钢质管道的腐蚀类型及防护摘要:在油气地面工程中,管道是输送石油资源的主要设施,随着我国经济发展水平的提高,对能源的需求逐渐增加,对油气管道的高效利用产生了积极影响。
在实践中,为提高油气管道的技术应用效果,延长埋地管道的使用寿命,有必要了解管道发生腐蚀的相关原因,积极探索切实有效的防护方法,提高管道的安全性能,避免油气管道的潜在应用价值受到不利影响,使管道处于安全稳定的应用状态,以保持良好的油气供应,具有重大的社会经济效益。
本文对埋地钢质管道的腐蚀及防护类型进行调查分析,以供参考。
关键词:钢管;埋地;腐蚀和保护1前言埋地管道大多所处环境复杂,运输介质大多具有腐蚀性,因此会出现本体破裂、穿孔等情况,严重影响管道的使用性能和安全性,影响管道的运行寿命。
如果管道被腐蚀、穿孔,将导致运输介质泄漏,威胁人们的生命健康、财产安全和社会稳定,并造成巨大的经济损失,因此,埋地管线的腐蚀防护研究,具有重大的现实意义。
2管道腐蚀管道腐蚀是指管道金属与其接触的固体、液体或气体介质发生化学反应的过程,主要分为电化学腐蚀和化学腐蚀。
化学腐蚀是管道金属由于化学作用而发生的腐蚀。
例如,金属溶解在汽油和酒精等非电解质中,或在干燥空气中腐蚀。
化学腐蚀是金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
电化学反应是指金属与电解液接触,产生电流效应,金属原子会失去电子而被氧化,在这个过程中会产生电流。
金属管道的缺陷会提高管道的渗透性,增加金属管道的腐蚀介质和碳化程度,使金属管道的腐蚀越来越严重。
金属管道的腐蚀和膨胀也会导致其不断开裂,腐蚀与管道缺陷的相互作用会进一步促进金属管道的腐蚀和破坏。
随着石油工业的发展,石油的管道输送受到了特别的重视。
管道埋于地下,受酸、碱、盐等腐蚀因素的影响,造成管道外防腐层损坏、老化、开裂,导致管道穿孔、泄漏,甚至起火、腐蚀、爆炸。
同时,也会导致环境污染和资源浪费。
有必要研究一种更有效的油气气埋地管道腐蚀防护优化方法,对保障油气管道的运行安全具有重要意义。
钢质管道内壁腐蚀与防腐层
管道内壁腐蚀与介质的化学性质、温度、压力、流速有关,介质中所含的酸、碱、盐和其它化学物质与管道内壁发生化学和电化学反应,直接腐蚀管道。
化工厂、炼油厂、油田污水中所含的油和溶剂会使内涂层溶胀、溶解,使其降低防腐性能。
介质的流速和固体颗粒的磨损会加速涂层的破坏,介质温度升高会增加介质的腐蚀性,而且使内涂层变软,降低机械强度,失去粘结力,降低电性能,加速涂层老化。
所以要根据介质的上述性质、状态,设计选择涂层的材料、涂层结构和涂层厚度。
为了更合理更经济的选择涂层,输水管道应分为输送常温普通水和输送油田、炼厂的含油、含化学添加剂、含酸碱盐而且带有一定温度的工业污水两类,对后者的防腐层需要提高等级并有某些特殊要求。
1.1常温普通水管道内防腐层本节钢质输水管道输送的是饮用水、江河水、海水、湖水和生活污水,温度为常温,流速处于层流速状态。
1.1.2 内腐蚀等级根据上述输送介质的化学性质和物理状态,内腐蚀等级可分为弱腐蚀、中等腐蚀和强腐蚀三个等级,见表4-1。
表 4-1 腐蚀环境和防腐层等级1.1.3 内防腐层要求管道内防腐层有两个功能,一是防腐,二是减阻。
管道内防腐层的要求与外防腐层基本相同,见本书第三章3.1.3节,包括:电性能、机械性能、稳定性、抗微生物破坏性能、施工工艺性能、经济指标和低碳、节能环保要求。
因管内有流动的液体,液体中含固体颗粒,管内衬层要抵抗固体颗粒的磨蚀,要有一定的耐磨性能,其测试方法包括国标GB/T 1768-1979《漆膜耐磨性测定法.》和国际标准ASTM D969-93《路标漆渗色程度的实验室试验方法》。
内衬层要有减阻作用,随着表面粗糙度的降低,摩擦系数也相应地减小,摩擦系数降低的比率随着雷诺数的增加及管径的减小而增加。
管径对减小摩擦系数的影响,随着雷诺数的增高而有所减少。
当雷诺数在105~107时,摩擦系数的变化最大。
内表面粗糙度为4.5μm的工业管道内涂后可提高液态介质输送能力22%,输气管道则是24%,在相同输量下液体压降低将减少33%,或者可缩小管径8%。
钢质管道内外防腐技术要求
钢质管道内外防腐技术要求1 除锈管道内外喷砂除锈达到GB/T 8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》Sa2 .5级或St3级(相当于美国标准SSPC—SP10近白级)。
表面返锈前(最多为除锈后8h)进行刷喷涂防腐作业,如做不到,应涂底漆。
2 管道内防腐2.1材料品种环氧陶瓷涂料。
适用于饮用水管道(白色、无毒型),耐磨,耐化学腐蚀。
技术性能符合生产厂家产品技术标准《环氧陶瓷涂料》要求。
2.2内防腐层结构2.3环境。
环氧陶瓷内防腐作业宜在5ºC以上,空气相对湿度80ºC以下的环境施工。
如在露天作业,遇雨、雪、雾、扬沙等恶劣气候环境,应停止施工。
2.4材料用量按防腐面积乘以下列基数计算各种材料用量a) 环氧陶瓷涂料。
按涂敷遍数估算耗漆量,厚度150μm约为0.35㎏/㎡。
b) 稀释剂。
只作为施工时洗涤涂敷工具之用,可少量配料。
2.5 技术指标2.6内防腐施工钢管两端要留出焊接段(20cm左右)。
总厚度不低于300μm。
宜喷涂施工。
涂后静置自然固化。
按用户要求的总厚度或者涂刷遍数施工。
前遍表干后再涂后遍。
2.7检验对内防腐层进行外观、厚度、漏点、粘结力四项检查,应达到用户要求。
可参照SY/T 0457-2000《钢制管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》的5.3.2~5.3.5条要求进行。
2.8 修补补口修补。
用砂轮机将检查出的表面缺陷(如:杂质、气泡等)清除掉,将缺陷点及周围约50㎜的内衬层打毛,然后涂环氧陶瓷涂料,使修补处表面平整、厚度相同、外观一致。
不合格管返工。
补口。
作业在施工现场进行,据不同管径可以使用手动工具除锈和手工涂刷施工,或使用机械喷涂施工,所使用的涂料和涂层结构应与管体相同。
3埋地管道外防腐3.1材料品种环氧煤沥青冷缠带。
由基带和定型胶两部分组成,应为同一公司产品。
基带为特加强级带。
标准宽度为125㎜、250㎜、和400㎜。
定型胶由分装的A、B等量组份组成。
组合厚度≥600μm。
钢质管道液体环氧树脂涂料内防腐层技术标准(一)
钢质管道液体环氧树脂涂料内防腐层技术标准(一)钢质管道液体环氧树脂涂料内防腐层技术标准一、背景介绍钢质管道是石化、电力、化肥等行业常用的管道材料,而钢质管道的耐腐蚀性是保证管道长期稳定运行的重要因素。
因此,在钢质管道施工和维护过程中,内防腐层的作用尤为重要。
二、液体环氧树脂内涂技术液体环氧树脂内涂技术是目前内防腐层常用的一种涂层方式,其具有涂层质量高、施工过程简单、对环境污染小等优点。
三、技术标准要求1.涂料的质量应符合相关标准要求,如聚氨酯聚醇、环氧树脂等。
2.涂料应进行充分搅拌,并根据施工要求进行适当稀释。
3.钢质管道内表面应进行喷砂、喷丸或其他方式处理,保证表面清洁度符合要求。
4.施工前应进行预热处理,使钢质管道的温度达到一定要求。
5.涂料施工应按规定的厚度进行,保证涂层质量。
6.涂料施工完毕后,应进行检测,如检测不合格应及时修补。
四、结论液体环氧树脂内涂技术是目前内防腐层处理的主要方式,其施工过程中要遵守相关的技术标准,保证施工质量和涂层效果。
同时,对施工质量不合格的地方要及时进行修补,确保管道安全运行。
五、注意事项1.涂料施工时应注意环境湿度和温度,避免施工过程中出现结块、起泡等情况。
2.涂料施工时应使用适当的工具,如刷子、滚筒等,确保涂料均匀。
3.涂料施工结束后应及时清理工具和现场,避免涂料残留和污染。
4.涂料储存时应注意防火、防水、防潮,保证涂料品质。
5.施工过程中,应加强安全措施,严格遵守安全操作规程。
六、总结钢质管道液体环氧树脂涂料内防腐层技术标准是保证管道运行安全的重要措施之一,其施工过程要遵守严格的标准,确保涂层质量、涂层厚度和施工环境的卫生。
同时注意施工中的安全措施和涂料存储的细节,提高涂层质量和施工安全度,为保障管道的正常运行提供坚实保障。
钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准
钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准1. 简介钢质管道是工业和市政工程中常用的管道材料,然而其长期使用容易受到腐蚀的影响。
为了延长钢质管道的使用寿命,内防腐层技术变得至关重要。
其中,熔结环氧粉末内防腐层技术成为一种被广泛应用的技术,并且其相关标准也备受重视。
2. 熔结环氧粉末内防腐层技术概述熔结环氧粉末内防腐层技术是指在钢质管道表面喷涂一层环氧粉末,通过高温熔结和固化形成坚固的内防腐层。
这种技术不仅能够有效抵御化学腐蚀和电化学腐蚀的侵蚀,而且还具有较强的附着力和耐磨性,可大幅延长钢质管道的使用寿命。
3. 熔结环氧粉末内防腐层技术标准概述熔结环氧粉末内防腐层技术标准包含了一系列技术要求和规范,确保内防腐层能够在不同环境下达到预期的防腐效果。
这些标准涵盖了熔结设备的要求、环氧粉末的选择和质量评定、熔结工艺参数、养护方法等内容,旨在保证内防腐层的质量和可靠性。
4. 深入探讨熔结环氧粉末内防腐层技术标准4.1 熔结设备的要求熔结环氧粉末内防腐层技术要求熔结设备具备稳定的温度控制系统,能够确保环氧粉末在规定的熔结温度下均匀涂覆在管道表面。
还需要考虑设备的自动化程度和熔融效率等因素。
4.2 环氧粉末的选择和质量评定环氧粉末的选择直接影响到内防腐层的性能和使用寿命,因此标准对环氧粉末的要求非常严格,需要考虑颗粒大小、粉末的固化特性、耐化学品侵蚀性等因素。
质量评定则包括颗粒形状和尺寸、固化效果、粘附性能等多个方面。
4.3 熔结工艺参数熔结工艺参数是影响内防腐层质量的关键因素,标准规定了熔结温度、预热温度、熔结速度、保温时间等参数,并要求对这些参数进行严格控制和监测,以确保内防腐层的均匀性和致密性。
4.4 养护方法内防腐层熔结后,需要进行一定的养护措施,确保内防腐层在不同介质中能够长期稳定地发挥作用。
标准规定了养护周期、温度要求、湿度要求等细节,以保证内防腐层的性能和可靠性。
5. 个人观点和理解熔结环氧粉末内防腐层技术标准的制定和执行对保障钢质管道的使用安全和延长使用寿命具有重要意义。
钢质管道内外防腐技术要求
钢质管道内外防腐技术要求钢质管道在工业领域中广泛使用,其内外防腐技术要求对于管道的使用寿命和安全性起着重要作用。
以下为钢质管道内外防腐技术要求的详细介绍:一、内防腐技术要求:1.防腐涂料选择:在选择防腐涂料时需要考虑管道的介质和工作条件。
一般常用的内防腐涂料包括环氧煤沥青漆、玻璃钢涂层、环氧涂层等。
2.表面处理:钢管在涂层前需要进行表面处理,以保证涂层与钢材的粘附力。
表面处理方法可以采用砂轮或者喷砂等方式。
表面处理要求清除油污、锈垢等,并保持材料表面干燥和洁净。
3.涂层施工:涂层的施工需要严格按照制定的施工工艺进行。
主要包括涂层的配比、涂刷层数、厚度以及涂层的干燥时间等方面的要求。
4.储运和安装:在储运和安装过程中需要注意管道内防腐涂层的保护。
禁止在管道安装过程中划伤、撞击或者因其它原因造成涂层损坏。
5.定期检查和维护:管道内防腐涂层的定期检查和维护对于延长使用寿命非常重要。
定期检查可以发现涂层的脱落、锈蚀等问题,并及时采取修复措施。
二、外防腐技术要求:1.防腐涂料选择:外防腐涂料的选择要考虑到环境的恶劣程度和管道的使用条件。
常用的外防腐涂料有环氧煤沥青漆、聚氨酯涂料、热缩套等。
2.表面处理:钢管的外防腐处理也需要进行表面处理,以增强涂层与钢材的粘性。
常用的表面处理方法有喷砂、喷丸、脱脂等。
3.涂层施工:涂层施工时需要遵循规定的工艺流程,涂刷面积、厚度和干燥时间等都需要符合要求。
如采用热喷涂工艺,需要注意控制喷涂温度和喷涂速度。
4.储运和安装:在储运和安装过程中,需要保护好外防腐涂层以防止损坏。
可以采用塑料薄膜或者其他保护措施来保障涂层的完整性。
5.定期检查和维护:外防腐涂层也需要定期检查和维护。
检查时可以使用无损检测技术来评估涂层的粘附力和质量,发现问题及时修复。
以上是钢质管道内外防腐技术要求的一些基本内容。
对于不同的工程和环境条件,具体的防腐要求可能会有所不同。
因此,在实际施工中,应根据具体的要求来选择合适的防腐涂料和施工工艺,并加强日常的检查和维护工作,以确保钢质管道的使用寿命和安全性。
城市地下燃气钢质管道腐蚀与防护工作面临的问题及对策
城市地下燃气钢质管道腐蚀与防护工作面临的问题及对策摘要:本文介绍了城市地下燃气钢质管道腐蚀的特点、危害及防护(防腐)方法,简述了目前城市地下燃气钢质管道防腐工作存在的主要问题及制约当前防护工作的环境条件,对加强城市地下燃气钢质管道的防护主要措施进行了探讨。
关键词:城市地下燃气钢质管道腐蚀防护问题对策1 引言随着城市现代化建设的发展,城市内地铁、轻轨、高压输电线路,工厂等电气设备、高层建筑防雷接地装置迅速增多,地中杂散电流来源广、干扰强,工业、生活污水排放,地表水污染严重,土壤腐蚀性普遍较重,使得地下燃气钢质管道腐蚀日趋加重。
而且城市各种地下金属管道及设施密集、纵横交错,管道距行道树较近,特别是2000年以前敷设的管道外防腐层主要是石油沥青玻璃布、煤焦油沥青玻璃布,其吸水率高、老化快,容易被树根穿透等造成外防腐层破坏,引起管道腐蚀穿孔,施工质量参差不一等加剧管道腐蚀。
燃气既是一种高效、清洁的生活燃料,也是一种易燃、易爆的危险介质,城市地下燃气管道作为向千家万户输送燃气的通道,它的安全运行事关城市人民生命财产安全和生活秩序的正常进行。
由于上述自然环境土壤腐蚀性、输送燃气的腐蚀性及某种程度上的人为因素(第三方破坏)及城市地铁、轻轨的快速发展,引起地下杂散电流腐蚀,使城市地下燃气钢质管道经常发生腐蚀穿孔(或断裂)泄漏,甚者引发燃烧、爆炸和中毒等恶性事故。
据中国《腐蚀防护报》报道。
我国近10×104km的城市地下管道寿命有的只有2年~3年,多则20多年,比发达国家平均使用寿命差几倍,在近4×104km的油气管道中平均每年约有1000km报废更新,数万处的腐蚀穿孔事故发生[4]。
据90年代京津地区燃气公司统计,70%以上的燃气管道泄漏都是由于防腐层破损致使腐蚀穿孔所造成[2]。
昆明城市煤气管网长度2300km,从1984年至今全部采用阴极保护措施,经过对埋设试片腐蚀凋查分析对比,结果显示:采用阴极保护防腐技术可有效缓解地下煤气管道的腐蚀速度,延长管道寿命1.49倍~1.76倍。
钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准
钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准是现代建筑和工程领域中至关重要的保护层技术。
它为管道提供可靠的防腐防蚀功能,延长了管道的使用寿命,同时还能减少维修和更换的成本。
在本文中,我们将深入探讨钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准,从材料选择、涂层工艺、标准规范等方面进行全面评估,并回顾一些相关的案例,以便更好地理解和运用这一技术。
1. 材料选择:钢质管道熔结环氧粉末内防腐层涂层的材料选择至关重要。
常用的防腐涂料材料包括环氧树脂、聚酯树脂、环氧聚酰胺等。
这些材料具有良好的附着力、抗腐蚀性和耐磨性,能够有效地保护钢质管道免受腐蚀的损害。
我们还需要考虑涂料的耐温性、耐候性和耐化学性等方面的要求,以满足不同环境条件下的使用需求。
2. 涂层工艺:钢质管道熔结环氧粉末内防腐层的涂层工艺是确保涂层质量的重要环节。
通常的涂层工艺包括表面处理、预热、喷涂、固化等步骤。
在表面处理方面,我们需要将钢质管道的表面进行除锈和清洁,以确保涂层与基材的良好附着力。
在涂层喷涂过程中,需要注意喷涂厚度、喷涂速度和喷涂均匀性等因素,以确保涂层的质量和耐久性。
固化过程中,则需要根据材料的要求进行合适的固化时间和温度,以确保涂层能够达到设计的防腐防蚀效果。
3. 标准规范:钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术需要遵循严格的标准规范。
在国家和行业层面,我们有一系列的标准和规范来确保涂层的质量和可靠性。
GB/T 23257-2009《钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术要求》规定了熔结环氧粉末内防腐层的技术要求和测试方法。
还有一些国际标准如ISO 21809-1和ISO 21809-5也提供了相关的指导和标准。
4. 案例回顾:钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术已经被广泛应用于各个领域。
在石油、天然气和化工行业中,钢质管道是输送介质的重要通道,其防腐防蚀要求尤为严格。
通过使用熔结环氧粉末内防腐层技术,可以有效地保护管道免受介质的腐蚀和损害,减少了维修和更换的频率,降低了运营成本。
钢质管道聚烯烃胶粘带防腐层技术
钢质管道聚烯烃胶粘带防腐层技术
钢质管道聚烯烃胶粘带防腐层技术是一种常用的管道防腐方法,适用于各种规格的钢质管道。
聚烯烃胶粘带防腐层技术的步骤如下:
1. 表面处理:首先,需要对钢质管道的表面进行处理,以确保粘带能够牢固地附着在管道上。
通常使用砂轮或喷砂机将管道表面的氧化物、锈蚀物和脏物清除干净。
2. 底漆涂覆:接下来,使用底漆对管道表面进行涂覆。
底漆的作用是增加粘带与钢管的黏附力并提供一层额外的防腐保护。
底漆通常是一种特殊的粘合剂,能够提高粘带的粘附性能。
3. 粘带包覆:在底漆干燥后,将聚烯烃胶粘带包覆在钢管上。
粘带通常是由聚烯烃材料制成,具有良好的防腐性能和耐用性。
粘带应紧密贴合管道表面,确保表面无气泡和缺陷。
4. 确保粘带质量:在粘带包覆完成后,需要进行质量检查。
检查包括检查粘带是否牢固地固定在管道上,是否有任何缺陷或损坏。
聚烯烃胶粘带防腐层技术能够提供良好的管道防腐效果,防止钢质管道受到腐蚀和损害。
这种技术具有成本低、施工方便等特点,广泛应用于管道工程中。
钢质管道液体环氧树脂涂料内防腐层技术标准
钢质管道液体环氧树脂涂料内防腐层技术标准钢质管道液体环氧树脂涂料内防腐层技术标准主要包括以下内容:
1. 涂料材料要求:涂料应为环氧树脂涂料,具有优良的防腐性能、附着力和耐腐蚀性能。
涂料应符合相关国家或地区标准要求。
2. 表面处理:管道表面应进行除锈和清洁处理,确保表面无杂质、油污、锈蚀等。
可采用喷砂或喷丸等方法进行表面处理。
3. 涂料施工:涂料应按照涂料生产商的施工工艺要求进行施工。
涂料应均匀涂覆在管道内壁上,形成均匀的涂层。
涂料的厚度应符合设计要求。
4. 涂层质量控制:涂层施工完成后,应进行涂层质量检查。
检查涂层的附着力、厚度、外观等指标,确保涂层质量符合要求。
5. 温度和湿度控制:涂料施工过程中应控制施工环境的温度和湿度。
温度和湿度对涂料的干燥和固化速度有影响,应按照涂料生产商的要求进行控制。
6. 涂层养护:涂料施工完成后,应进行养护措施。
涂层需要一定的时间进行干燥和固化,期间应防止外界物质的侵入和损坏。
7. 检测和验收:涂层施工完成后,应进行涂层的检测和验收。
检测涂层的厚度、附着力、耐腐蚀性能等指标,确保涂层符合要求。
总之,钢质管道液体环氧树脂涂料内防腐层技术标准包括涂料材料要求、表面处理、涂料施工、涂层质量控制、温度和湿度控制、涂层养护、检测和验收等方面的要求,旨在确保涂层质量符合设计要求
并具有良好的防腐性能。
埋地钢质管道的腐蚀风险与防护措施
埋地钢质管道的腐蚀风险与防护措施摘要:埋地钢质管道存在诸多因素引发的腐蚀风险。
埋地钢质管道遭到腐蚀后,会恶化管道金属本体的材料性能,严重影响其使用性和安全性。
为防止管道腐蚀造成的危害,有必要对腐蚀风险进行剖析,在此基础上,采取有效措施加以防护,实现对腐蚀风险的有效控制,保障埋地钢质管道的正常安全使用。
本文简述了埋地钢质管道防腐的意义,浅析了埋地钢质管道潜在的腐蚀风险,探究了埋地钢质管道腐蚀风险的防护措施,以期为埋地钢质管道腐蚀防护提供借鉴。
关键词:钢质管道;腐蚀风险;防护措施前言:近年来,埋地钢质管道在市政各类地下管网中得到了日渐广泛的应用。
埋地钢质管道一旦发生腐蚀,将严重影响其使用性能,并造成安全隐患。
对此,相关部门要加强对埋地钢质管道防腐的重视,立足于实践,综合考虑各项因素,采取有效的防护措施应对埋地钢质管道潜在的各类腐蚀风险。
一、埋地钢质管道防腐的意义市政建设各类地下管网对埋地钢质管道的应用日渐增多。
对埋地钢质管道进行防腐,能有效保护钢质管道,延缓腐蚀,能保障钢质管道的正常使用和安全运行,还能延长钢质管道的使用寿命,进而保障地下管网的正常运行[1]。
对此,相关人员要加深对埋地钢质管道防腐的认识,采取有效措施加强埋地钢质管道腐蚀防护。
二、埋地钢质管道潜在的腐蚀风险1、化学腐蚀风险化学腐蚀,是指钢质管道与介质发生直接接触,形成化学反应,导致钢质金属被溶解,形成腐蚀。
以输送燃气的埋地钢质管道为例,燃气所含的二氧化硫、硫化氢等具有腐蚀性特点的化合物,与金属直接发生反应,即导致化学腐蚀,均匀减薄管道壁厚。
管道内壁极易发生化学腐蚀。
从根本上对管道内壁进行防腐,需对燃气进行净化,减少其杂质含量。
采用环氧树脂或者合成树脂,在管道内涂抹,形成内涂层,避免管道内壁发生腐蚀[2]。
2、电化学腐蚀风险土壤所含的盐类、酸碱、水分等物质,共同构成存在一定腐蚀性的电解质。
土壤各处所含的电解质具有不同组分,埋地钢质管道不同部位具有不同的金属组织结构和表面粗糙度,因此,管道呈现出不同的理化特性,形成腐蚀电池,部分管道区域的金属电位偏负,易电离,即成为阳极区;电位较为偏正区域,不易电离,即形成阴极区。
关于钢质管道的腐蚀与防腐工艺的探究
遍 存 在 电解 液 , 所 以 电化 学腐 蚀 相 对 于 化 学 腐蚀就 更为普遍 。特别是钢质材 料管道和土 壤中介质接触就更容易 发生电化 学腐为两种 :
1 . 1 微 电池腐蚀:是指在管道表面上相距 仅为几 mm 甚至几 um 的阳极和阴极 许多微 小 的 电极 所 组 成 的 原 电 池 造 成 的 腐 蚀 。 这种 微 电池腐蚀跟化 学腐蚀 一样都是属于均匀腐 蚀,其危害性相对较小。 1 . 2宏电池腐蚀:是指在管道表面上相距 几 c m 甚 至 几 m 的阳 极 区和 阴极 区 所 组 成 的 原 电池作用而产 生的腐蚀 。宏 电池腐蚀 属于 局部腐蚀 ,外形 极不均匀 。由于 阳极 区与阴 极区相距较远 ,介质电 5 且在 回 路 的 总 电 阻 中 占相 当大 比例 ,因此腐蚀 的速度 除与阳极和 阴极 的电极过 程有关外 ,还与介质 电阻率有 关 。若介质 的电阻率大,则腐蚀 的速度降低。 宏 电池腐蚀会 在钢质管道表面会 产生点状、 斑块状 、坑 状、孔穴状或沟槽状 等的腐蚀形 态使 管壁局 部变薄而产生损坏和 泄漏 ,故其 危害相当大。 2 、化 学 腐蚀 化学腐蚀 是指管道表面 与周围介质发 生 完全 的氧 化还原反应使得 管道材料发生 的性 能改变而导致的损耗 。其发生的条件是 :在 干燥 的条件下,主要是金属与介质中的 O 发 生反应生成的金属氧化 物而导致的损耗 ;在 潮湿 的条件下 ,一些酸 性气体与水蒸气结合 而 生成弱酸 ,弱酸 与管 道发生反应而产 生损
工 业 技 术
关于钢质管道的腐蚀与防腐工艺的探究
付 志 明
江西省天然气有 限公司 3 3 0 0 0 0
摘要 : 油 气的输送 离不开管道 ,尤其是长距离的油气输送。油气输送管道 多为钢质材料。而钢质 材料的管道 的腐蚀是其最主要的破坏形 式。 由于油 气输送管道均采用埋地方式铺设 ,穿越地段地形复杂,使得钢质管道更容 易产 生腐蚀破坏。土壤对管道有着不 同程度 的腐蚀性 ,漏损处也不 易及时 发现 ,且地下管道的维修进行大量的土方工程。 因此,如何防止埋地管道 的腐蚀破 换,长期 以来一直是 管道工程中的一个重要环节。本文对这一 问 题进行 了重点探究 ,进而分析 了相关 的防腐措施。 关键词 : 钢 质 管 道 油 气 输 送 腐 蚀 防腐
钢管内外防腐
(一)钢管内外防腐1、管体的内外防腐层宜在工厂内完成,现场连接的补口按设计要求处理。
2、水泥砂浆内防腐层应符合下列规定:(1)施工前应具备的条件应符合下列要求:1)管道内壁的浮锈、氧化皮、焊渣、油污等,应彻底清除干净;焊缝突起高度不得大于防腐层设计厚度的1/3;2)现场施做内防腐的管道,应在管道试验、土方回填验收合格,且管道变形基本稳定后进行;3)内防腐层的材料质量应符合设计要求;(2)内防腐层施工应符合下列规定:1)水泥砂浆内防腐层可采用机械喷涂、人工抹压、拖筒或离心预制法施工;工厂预制时,在运输、安装、回填土过程中,不得损坏水泥砂浆内防腐层;2)管道端点或施工中断时,应预留搭茬;3)水泥砂浆抗压强度符合设计要求,且不应低于30MPa;4)采用人工抹压法施工时,应分层抹压;5)水泥砂浆内防腐层成形后,应立即将管道封堵,终凝后进行潮湿养护;普通硅酸盐水泥砂浆养护时间不应少于7d,矿渣硅酸盐水泥砂浆不应少于14d;通水前应继续封堵,保持湿润;3、液体环氧涂料内防腐层应符合下列规定:(1)施工前具备的条件应符合下列规定:1)宜采用喷(抛)射除锈,除锈等级应不低于《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923中规定的Sa2级;内表面经喷(抛)射处理后,应用清洁、干燥、无油的压缩空气将管道内部的砂粒、尘埃、锈粉等微尘清除干净;2)管道内表面处理后,应在钢管两端60~100mm范围内涂刷硅酸锌或其他可焊性防锈涂料,干膜厚度为20~40μm;(2)内防腐层的材料质量应符合设计要求;(3)内防腐层施工应符合下列规定:1)应按涂料生产厂家产品说明书的规定配制涂料,不宜加稀释剂;2)涂料使用前应搅拌均匀;3)宜采用高压无气喷涂工艺,在工艺条件受限时,可采用空气喷涂或挤涂工艺;4)应调整好工艺参数且稳定后,方可正式涂敷;防腐层应平整、光滑,无流挂、无划痕等;涂敷过程中应随时监测湿膜厚度;5)环境相对湿度大于85%时,应对钢管除湿后方可作业;严禁在雨、雪、雾及风沙等气候条件下露天作业。
管道内防腐方案(2)(精)
设计依据SY/T 0407 —97 《涂装前钢材表面预处理规范》SY/T 0319 —98 《钢制储罐液体环氧涂料内防腐层技术标准》SY/T 0447 —96 《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》腐蚀条件: 沿海地区,海洋性气候,强腐蚀。
予期效果: 保修期15 年,使用期30 年。
(一)成品油罐1 、油罐内防腐①钢板表面必须喷(抛)射除锈至达到SY/T 0407 (等同GB/T 8923 )的Sa2 1/2 级。
喷(抛)射除锈用磨料应符合SY/T 0407 要求,且不准使用海砂。
②底涂层环氧铁红底漆一遍,厚度60微米,用量0.2 kg/ m20③中涂层环氧云铁中层漆二遍,每遍厚度80 微米,总用量0.6 k /m。
④面涂层对轻柴油及更重油品,涂环氧钛白漆一遍,厚度80 微米,用量0.3 k /m。
对汽油、航煤及更轻油品,涂非碳黑型导静电涂料二遍,每遍厚度40 微米,总用量0.3 k /m。
⑤内防腐涂层总厚度大于300 微米,防腐漆总用量1.1 k /m ,涂层用2000 伏高压电火花检漏应无针孔(注:如面涂层为导静电涂料,应在涂面涂层前检测)。
1 、水罐内防腐污水罐内壁腐蚀环境最恶劣,必须采用特强级防腐。
原油罐底板及 1.5m 以下的壁板,也按污水罐防腐处理。
①钢板表面除锈要求与成品油罐内壁相同。
②底涂层环氧富锌或环氧铁红底漆一遍,厚度60 微米,用量0.2 k /m。
③中涂层无溶剂环氧煤沥青玻璃鳞片涂料三遍,每遍厚度120 微米,总用量1.2 k /m。
④面涂层环氧清漆一遍,厚度40 微米,用量0.2 k /m。
⑤涂层总厚度大于460微米,防腐漆总用量1.6 kk / m,涂层用3000伏高压电火花检漏应无针孔。
内涂层防腐技术(标准版)
( 安全管理 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改内涂层防腐技术(标准版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process内涂层防腐技术(标准版)采用涂、镀、注、渗、化学转化、热流强化、形变强化等措施,改变材料表面的化学成分、组织结构、力学状态等理化和机械性能,使材料表面获得一层保护性的覆盖层或强化层,可以避免金属基体与介质的直接接触,有的覆盖层还具有电化学保护作用或缓蚀作用。
这类方法经济有效,是目前用得最为广泛的防腐蚀措施。
(1)材料的选择目前国外普遍采用防腐蚀的内涂层,大都是环氧型、改进环氧型、环氧酚醛型或尼龙等系列的涂层。
这些涂料是一种在苛刻的腐蚀条件下防腐性能优异、使用寿命长的特种涂料。
在腐蚀介质中具有良好的化学稳定性,附着力强,柔韧性好,抗失压起泡,机械性能(耐磨性、抗冲击性)好等优点,从而使金属减缓腐蚀,延长使用寿命。
针对一种防腐涂料它只能在某种环境中才能发挥其作用,不可能满足各种环境的不同要求,这就需要根据实际情况,采取“多层异类”结构的涂层工艺。
一般工程施工中,主要采用“底漆+中间层+面漆”的结构形式,以期达到比较满意的防腐效果。
据有关资料介绍,在潮湿的环境下采用“无机富锌底漆+环氧中间层+环氧面漆”工艺的防腐涂层使用寿命可达15年。
但因环氧耐气候性较差,在实际使用中可采用“无机富锌底漆+环氧中间层+聚氨脂面漆”这种组合。
(2)内涂敷的主要工艺步骤目前国内外常用的内涂敷工艺流程为:管道预热→表面处理→除尘→端部胶带保护→无空气喷涂→加速固化→检验→堆放(储存待运)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
管道壁腐蚀与介质的化学性质、温度、压力、流速有关,介质中所含的酸、碱、盐和其它化学物质与管道壁发生化学和电化学反应,直接腐蚀管道。
化工厂、炼油厂、油田污水中所含的油和溶剂会使涂层溶胀、溶解,使其降低防腐性能。
介质的流速和固体颗粒的磨损会加速涂层的破坏,介质温度升高会增加介质的腐蚀性,而且使涂层变软,降低机械强度,失去粘结力,降低电性能,加速涂层老化。
所以要根据介质的上述性质、状态,设计选择涂层的材料、涂层结构和涂层厚度。
为了更合理更经济的选择涂层,输水管道应分为输送常温普通水和输送油田、炼厂的含油、含化学添加剂、含酸碱盐而且带有一定温度的工业污水两类,对后者的防腐层需要提高等级并有某些特殊要求。
1.1常温普通水管道防腐层
本节钢质输水管道输送的是饮用水、江河水、海水、湖水和生活污水,温度为常温,流速处于层流速状态。
1.1.2 腐蚀等级
根据上述输送介质的化学性质和物理状态,腐蚀等级可分为弱腐蚀、中等腐蚀和强腐蚀三个等级,见表4-1。
表 4-1 腐蚀环境和防腐层等级
1.1.3 防腐层要求
管道防腐层有两个功能,一是防腐,二是减阻。
管道防腐层的要求与外防腐层基本相同,见本书第三章3.1.3节,包括:电性能、机械性能、稳定性、抗微生物破坏性能、施工工艺性能、经济指标和低碳、节能环保要求。
因管有流动的液体,液体中含固体颗粒,管衬层要抵抗固体颗粒的磨蚀,要有一定的耐磨性能,其测试方法包括国标GB/T 1768-1979《漆膜耐磨性测定法.》和国际标准ASTM D969-93《路标漆渗色程度的实验室试验方法》。
衬层要有减阻作用,随着表面粗糙度的降低,摩擦系数也相应地减小,摩擦系数降低的比率随着雷诺数的增加及管径的减小而增加。
管径对减小摩擦系数的影响,随着雷诺数的增高而有所减少。
当雷诺数在105~107时,摩擦系数的变化最大。
表面粗糙度为4.5μm的工业管道涂后可提高液态介质输送能力22%,输气管道则是24%,在相同输量下液体压降低将减少33%,或者可缩小管径8%。
管道涂衬将带来减少输送能耗、增加输量、缩小管径等经济收益。
1.1.4 防腐层的种类与标准
管道防腐层主要有环氧类、聚氨酯类、水泥砂浆和聚合物砂浆衬里。
早在1957年,美国天然气协会(AGA)进行了一项称为NB14的天然气管道表面涂层研究,对38种不同类型的用于天然气管道涂层的材料进行了对比和筛选,最后得出结论,环氧树脂涂料最优异。
环氧树脂涂料是以化学键与金属结合,粘结力大,涂层坚硬,柔韧性好,抗渗透性强,耐水、耐溶剂性好,化学性质稳定,耐酸碱盐侵蚀,收缩率低、热膨胀系数小,可常温施工,施工工艺简便易行(详见第7章7.10节液体环氧涂料防腐层)。
目前尚无用于管道防腐的液体环氧涂料国家标准,有中石油行业标准SY/T 0457-2010
《钢质管道液体环氧涂料防腐层技术标准》,但此标准是针对石油化工行业较严酷的腐蚀情况而制定的。
在油田、炼厂、石油化工厂的污水中含有石油、石油制品、苯类和氯化烷烃,这些物质会溶解、溶胀有机涂层。
在污水中还含有在酸洗、碱洗工艺汇总产生的酸、碱、盐及各种化学添加剂。
若生产车间和装置出现生产事故,还会有高温的油品和有机化工产品排入污水管网。
因此提高了管道涂层的防腐性能。
若在输送常温普通水质、生活污水、海水等情况下,选用此标准会过度提高涂料的成本,提高涂层的造价,不适当地增加工程投资,不宜采用。
美国国家标准协会/美国自来水厂协会的ANSI/AWWA C210-07《钢质水管道液体环氧外防腐层》比较全面科学地制定了输水管道液体环氧涂料的技术要求,经济实用,完全适合与我国的普通输水管道。
ANSI/AWWA C210-07部分容摘录:
a)本标准特别说明
本标准对供水工业提供选择和评定用在自来水供水工业系统的液体环氧涂料的指导原则,并对在自来水供水工业钢质水管道使用的衬里和涂层设定最低要求。
当输送水的含沙量或流速超过通常水平时,建议此标准的使用者考虑增加衬层厚度,或用水渠代替。
如果预计已经涂敷的管子会在地面上存放相当长时间,应采取措施使涂层不受紫外线和大气、环境及其他条件的影响发生降解。
b)涂料和衬里结构
①一层双组份化学固化的环氧底漆和一层多多层不同型号的双组份、化学固化的环氧面漆。
②两层或多层同型号的双组份、化学固化的环氧涂料,在此情况下,第一层可认为是底漆。
③单层、双组份、无溶剂、化学固化的环氧涂料。
c)液体环氧涂料
本标准使用的涂料是呈液体状态、化学固化的环氧涂料。
固化剂可以是胺类、胺加成物、苯甲氨基醇、聚胺类或其他环氧固化剂。
环氧树脂可以用煤焦油、酚醛树脂或其他改性材料进行改性。
用在底漆和面漆的材料应由同一生产厂生产。
d)涂层厚度
外涂层和衬里的最小和最大干膜厚度(简称DFT)由用户规定。
最小干膜厚度应为406μm(14 mils)。
e)防腐层要求
在固化后、埋地前,涂层体系应是一个连续的涂膜,没有针孔,没有第5.1节所描述的缺陷,并应通过第5.1.5条的电检测。
f)涂敷管防腐层检验
在车间或现场涂敷的环氧涂层体系的检测试验要求
g)实验室涂敷试件检验
在实验室涂敷试件的检测试验要求
h)涂敷施工
优先使用无气喷涂法或离心叶轮式涂敷机。
用于管道防腐的液体环氧涂料品种很多,涂料中成份不同,价格不同,性质也有差异,用途上各有侧重,如环氧煤沥青主要用于污水、海水、工业用水,环氧钛白漆、环氧瓷用于饮用水、江河水,环氧玻璃鳞片用于酸、碱、盐水等强腐蚀性水质。
根据水质的性质,选择普通级、加强级和特加强级结构,见表4-2、表4-3和表4-4。
表4-2 普通级防腐层结构
表4-3 加强级防腐层结构
表4-4 特强级防腐层结构
用高分子环氧树脂制成固体粉末涂料,喷涂在加热后的钢管上,环氧粉末受热后熔融,并发生固化交联反应,形成防腐层。
其技术要求详见中国石油天然气集团公司编制的SY/T 0442-2010《钢质管道熔结环氧粉末防腐层技术标准》。
(3)聚氨酯类涂料
聚氨酯类涂料根据配方的化学组成分为聚脲、聚氨酯(脲)和聚氨酯涂料。
其技术要求见中国石油行标SY/T 4106-2005《管道无溶剂聚氨酯涂料外防腐层技术规》。
(4)水泥砂浆衬层
钢管、铸管的水泥砂浆衬层与管壁紧密结合,耐冲击性能很高,不易损坏,不仅给管壁提供了物理性屏障,使水与管壁隔离,还给管表面提供防腐蚀的化学环境。
水泥砂浆含氢氧化钙,是强碱性,PH值在12~13之间,在如此高PH值环境下,钢铁表面形成氢氧化铁保护膜,使表面钝化,减缓和防止腐蚀的发生。
当输送含Cl-、SO42-、CO32-、HCO-等离子浓度高,水质偏酸性的情况下,水泥砂浆衬将被腐蚀、碳化,失去对钢铁的保护作用。
水泥砂浆被腐蚀、胀裂、破坏的原因详见3.6章钢筋混凝土管防护。
近年来,国外采用水泥砂浆中加入高分子树脂或在水泥砂浆表面再涂液体环氧对水泥砂浆进行保护。
采用水泥砂浆衬里,尤其是聚合物水泥砂浆衬里是防止水管线腐蚀的最常使用的方法,技术标准包括:国家标准《球墨铸铁管水泥砂浆离心法衬层一般要求》(GB/T 17457-98),石油行业标准《钢质管道水泥砂浆衬里技术标准》(SY/T 0321-2000)。
(5)聚合物砂浆衬里
输送盐水、海水、酸碱污水不能采用水泥砂浆衬里,介质中的SO-2
4、Cl-、CO-2
3
、HCO-
3
等离子会浸蚀水泥砂浆,造成管道的腐蚀。
在水泥砂浆中加入聚合物配制成聚合物砂浆,增加了抗水性能,涂层密实、粘结力大、机械强度高,耐腐蚀。
中国山核电站三期工程海水管道采用聚合物砂浆衬里,增加了抗蚀能力,满足电站安全运行40年的要求。
金山石化总厂DN1800mm输送海水管道,采用有机硅聚合物砂浆,运行25年,完好如初,而用普通水泥砂浆,仅10年就腐蚀剥落,钢管穿孔漏水。
在水泥砂浆中加入水溶性聚合物、水乳化型聚合物、环氧树脂、有机硅聚合物等都可配制出聚合物水泥砂浆,在搅拌机中按比例充分混合,搅拌均匀。
得到较好塑性、致密的浆料,喷涂施工。
有机硅聚合物改性砂浆的结构成份和配比见表4-5(据AWWA C 205标准)。
表4-5 有机硅聚合物改性砂浆成份配比
致密、防腐性能极强的聚合物砂浆衬里,可以在钢管、铸管作衬里,喷涂车可在现场施工。
中石油行业标准SY/T 0457-2010 《钢质管道液体环氧涂料防腐层技术标准》是针对石油化工行业的使用要求编制的,对防腐层性能提出了较高要求。
SY/T 0457-2010部分容摘录:
a)适用围:用于输送温度不高于80℃的原油、天然气、水的钢质管道防腐层的设计、施工与验收。
输送成品油的钢制管道防腐层也可参照本标准执行。
b)防腐层等级及厚度
c)液体环氧涂料性能指标
d)液体环氧防腐层性能指标。