壓力管道系統(tǒng)腐蝕防護(hù)技術(shù)研究

王 毅 張樂樂

山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院魯特檢驗(yàn)檢測有限公司 山東 濟(jì)南250000

引言

石油化工以及油氣輸送等領(lǐng)域,由于其行業(yè)的特殊性,使得壓力管道得以廣泛的應(yīng)用。根據(jù)相關(guān)部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),到2019年底,我國的壓力管道總長度接近50萬公里,在油氣運(yùn)輸行業(yè),壓力管道是進(jìn)行輸送的主要方式,但在輸送的過程中存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。如果出現(xiàn)泄漏或者爆炸的情況,不但會(huì)引發(fā)火災(zāi)或者中毒等問題,還有可能對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅并且造成較為嚴(yán)重的環(huán)境污染,對(duì)社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生較大影響,因此必須想辦法保證壓力管道的輸送安全。

1 壓力管道腐蝕破壞的類型

壓力管道管體材料在使用的過程中,受外部環(huán)境、管道壓力以及運(yùn)輸介質(zhì)的影響,會(huì)出現(xiàn)壁厚變薄以及力學(xué)性能變化等情況,從而導(dǎo)致管道的承載能力下降進(jìn)而會(huì)造成管道破壞,即壓力管道腐蝕。根據(jù)破壞形式的不同,腐蝕有全面腐蝕與局部腐蝕兩種。

全面腐蝕指的是金屬管道的內(nèi)部或者外部在較大面積上出現(xiàn)基本一樣的腐蝕類型,壓力管道的內(nèi)部受到輸送介質(zhì)的腐蝕,而外部則受到土壤或者空氣環(huán)境等的腐蝕,當(dāng)出現(xiàn)全面腐蝕的情況時(shí),壓力管道系統(tǒng)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性會(huì)出現(xiàn)比較明顯的下降情況。

局部腐蝕指的是壓力管道系統(tǒng)中的某一段的某一部位出現(xiàn)腐蝕情況,包括縫隙腐蝕以及應(yīng)力腐蝕等多種腐蝕,其表現(xiàn)為管道外觀會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)坑以及凹槽等。局部缺陷可能會(huì)使得管道系統(tǒng)的局部出現(xiàn)穿孔泄漏的情況,危險(xiǎn)性較高,其主要有突發(fā)性、復(fù)雜性以及集中性等特點(diǎn)。比如點(diǎn)腐蝕,主要表現(xiàn)為斑點(diǎn)和潰瘍,這種腐蝕主要集中在管道表面很小的范圍內(nèi),但深度較大并會(huì)向內(nèi)部逐漸擴(kuò)展,嚴(yán)重時(shí)便會(huì)導(dǎo)致管壁出現(xiàn)穿孔的情況。

2 壓力管道腐蝕防護(hù)技術(shù)

壓力管道受制造材料、外部環(huán)境以及使用年限等多種因素的影響,會(huì)出現(xiàn)管道的腐蝕防護(hù)系統(tǒng)失效的情況。而使用環(huán)境不同的管道,防腐技術(shù)也存在差異,例如油氣輸送中常用的架空管道與埋地管道。

架空管道主要受大氣環(huán)境的腐蝕,通過噴涂防腐漆能夠起到較好的防護(hù)效果。而埋地管道由于外部環(huán)境比較復(fù)雜,因此通常采用防腐層與陰極保護(hù)共同作用的方式。壓力管道的腐蝕程度與外防腐層的質(zhì)量直接相關(guān),同時(shí)陰極保護(hù)的運(yùn)行參數(shù)以及管道周圍的土壤腐蝕程度也會(huì)對(duì)壓力管道的腐蝕產(chǎn)生較大影響。埋地管道因?yàn)殇佋O(shè)于地下,不但需要承受偶發(fā)的自然災(zāi)害的影響,還需要一直承受土壤的腐蝕作用,因此埋地管道的外腐蝕防護(hù)就顯得尤為重要。只有選擇合適的外防腐材料,按照標(biāo)準(zhǔn)保證防腐層的質(zhì)量,才能夠保證壓力管道具有較好的防腐效果。

在對(duì)壓力管道進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇以及安裝維護(hù)的過程中,可以采取以下措施,能夠一定程度提高管道的抗腐蝕能力,具體有:(1)在進(jìn)行管道設(shè)計(jì)的過程中,選擇和輸送介質(zhì)相匹配的材料,即不會(huì)與輸送介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(2)在選擇管道的內(nèi)外防腐層材料時(shí),應(yīng)結(jié)合具體的使用環(huán)境以及輸送介質(zhì),并且防腐層需要均勻致密的涂在管道的金屬表面上,如果是埋地管道,則還需要采用陰極保護(hù)系統(tǒng)。(3)強(qiáng)化施工過程中的管控工作,確保壓力管道不會(huì)由于施工質(zhì)量問題而出現(xiàn)抗腐蝕能力下降的情況。(4)定期對(duì)輸送介質(zhì)中腐蝕介質(zhì)的含量進(jìn)行檢測,如果發(fā)現(xiàn)升高,則應(yīng)及時(shí)的采取措施,具體有降低腐蝕介質(zhì)含量以及添加緩蝕劑等措施。

3 管道防腐蝕運(yùn)行管理技術(shù)

結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出以下幾點(diǎn)能夠提高壓力管道防腐運(yùn)行管理的措施:

(1)相關(guān)單位應(yīng)建立健全壓力管道系統(tǒng)的安全管理制度,采取多種安全防護(hù)措施,定期對(duì)管道進(jìn)行巡檢與維護(hù),在日常檢查中應(yīng)對(duì)管道外防腐漆或者防腐層的破損情況或者剝離程度以及陰極保護(hù)參數(shù)等是否合適進(jìn)行記錄,如果發(fā)現(xiàn)問題則應(yīng)及時(shí)的處理。

(2)按照相關(guān)要求,應(yīng)對(duì)壓力管道進(jìn)行定期檢查,并且每一年度應(yīng)進(jìn)行較為全面的年度檢查。定期檢查應(yīng)按照檢驗(yàn)的有效期限向有資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行申報(bào),對(duì)于檢驗(yàn)人員提出的相關(guān)防腐問題應(yīng)及時(shí)的進(jìn)行整改。年度檢查主要有相關(guān)單位自行進(jìn)行,或者委托有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行,從而確保壓力管道的防腐效果達(dá)到要求。

(3)對(duì)壓力管道進(jìn)行完整性管理工作,識(shí)別壓力管道系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)源,及時(shí)的采取風(fēng)控措施,將風(fēng)險(xiǎn)控制在能夠接收的范圍內(nèi),從而確保壓力管道安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的運(yùn)行。

4 管道腐蝕防護(hù)安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

(1)管道本身質(zhì)量情況。例如壓力管道的實(shí)際是否能夠滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn);防腐措施是否到位;管道中使用的相關(guān)元件是否有相應(yīng)的質(zhì)量合格證書;施工質(zhì)量是否有保障,施工完成后是否對(duì)管道防腐層的完整性以及陰極保護(hù)的有效性進(jìn)行了檢查。(2)管道運(yùn)行安全管理。操作人員的教育培訓(xùn)情況、相關(guān)維護(hù)檢修制度的執(zhí)行情況以及是否對(duì)管道存在隱患以及風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行排查解決等。(3)日常檢查。是否按照指定的方案進(jìn)行定期檢查,對(duì)容易出現(xiàn)腐蝕的部位是否進(jìn)行了重點(diǎn)的監(jiān)測與檢查,管道防腐系統(tǒng)是否健全,在進(jìn)行年檢時(shí)是否對(duì)管道的壁厚進(jìn)行了測定等。(4)安全防護(hù)措施。是否設(shè)立了相關(guān)的安全警示標(biāo)示,介質(zhì)泄漏檢測系統(tǒng)等是否正常運(yùn)行;管道腐蝕監(jiān)控措施是否完善等。(5)工作環(huán)境。管道的周邊環(huán)境同設(shè)計(jì)時(shí)是否存在較大變化等。(6)施工單位是否按照要求進(jìn)行施工。(7)地質(zhì)災(zāi)害安全防范措施。(8)定期檢驗(yàn)檢測情況。

通過進(jìn)行上述的安全評(píng)價(jià),運(yùn)營單位能夠準(zhǔn)確的掌握壓力管道的運(yùn)行情況,能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題并解決,從而保證了管道的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)語

壓力管道對(duì)輸送油氣等資源非常重要,而腐蝕對(duì)其穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生較大威脅,本文通過對(duì)腐蝕的原因進(jìn)行分析,提出具體的防腐措施,對(duì)壓力管道的安全可靠運(yùn)行有重要意義。