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压力管道腐蚀及防护分析
作者:赵 祥 发布于:2014/4/4 0:05:56 点击量:

摘 要:通过对压力管道的腐蚀机理、腐蚀种类等的分析,提出了相适应的腐蚀护措施,以消除安全隐患,防止安全事故的发生,确保压力管道安全正常运行。


关键词压力管道  腐蚀机理  防护措施

压力管道腐蚀是由于受到内部输送物料及外部环境的影响,发生化学或电化学作用而发生的破坏。在工业生产中,压力管道除输送蒸汽、空气及惰性气体外,大多数输送的是化工原料及燃料、有毒有害、易燃易爆介质,一旦因腐蚀破坏造成泄露,会污染环境而引起公害,并往往酿成火灾、中毒、爆炸等事故,给工业生产和人民生命带来重大损失。所以研究管道的腐蚀防护措施十分必要。
1 管道腐蚀机理

金属被腐蚀是由于电极电位不同,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。在存在氧气和水的同时,生成水和氧化铁,俗称铁锈:为一种疏松物质,浮在钢铁表面无保护作用。

2 管道腐蚀分类和产生的原因

 金属管道按腐蚀主要形式有下列几种:全面腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀等这些腐蚀都会对管道产生不同程度的破坏。                                                                         

2.1全面腐蚀

管道内壁遭到介质的腐蚀,管道外壁裸露表面遭到大气、水等物质的锈蚀,导致管道壁厚全面减薄,最后管道被破坏,

2. 2局部腐蚀

局部腐蚀主要有点蚀、缝隙腐蚀、冷凝液腐蚀、局部大气腐蚀等形式:

1)点蚀:集中在金属表面个别小点上的深度较大的腐蚀称为点蚀,多发生在管线露头、位错、表面缺陷等部位,其产生的原因是氯化物水解使溶液酸化造成的。点蚀是管道最具有破坏性的隐藏的腐蚀形态之一。它常常使得管道在失重还很小的情况下就穿孔产生泄露。

2缝隙腐蚀:缝隙腐蚀产生的机理是浓差腐蚀电池的原理,(缝隙内和周围溶液之间氧浓度或金属离子浓度存在差异造成的)。这种腐蚀多发生在管道内表面的缝隙处、法兰垫片处、单面焊未焊透处等。

3冷凝液腐蚀:对于含水蒸气的热腐蚀性气体管道,在保温层中止处或破环处之内壁,由于局部温度降至漏点以下,将发生冷凝现象,从而造成冷凝腐蚀,也称之为漏点腐蚀。

4局部大气腐蚀:对于化工厂的碳钢管道,这种腐蚀最为严重,因为在化工厂区内的大气中常常含有酸性气体,比自然大气的腐蚀性要强得多。

2.3应力腐蚀破裂

金属材料在拉应力和特定的腐蚀介质共同作用下发生的断裂称为应力腐蚀破裂。应力的来源,对管线来说主要是焊接、冷加工及安装时的残余应力,通常有一个或长或短的孕育期,因此有管线运行后几天发生开裂的,也有过数年才发生开裂的,开裂是突然发生造成破坏。

3 防护措施

压力管道防腐的方法应该从以下列方面考虑:正确的选材、合理设计、精心严格的安装以及良好的防护涂层,使腐蚀危害降到最低点。

设计时应充分考虑管道的介质和外部环境的影响正确选材、合理设计。管线的选材上要从耐腐蚀性、机械性能、加工性能、及材料经济性能等方面,进行综合分析,做到合理选材。首先要从管道的使用条件考虑。材料使用条件一般是从输送介质、温度、压力等方面考虑,其次要从耐腐性能要求出发。材料耐腐性能一般是从腐蚀速率(一般要求为0.550.1mm/a);有无产生局部腐蚀的条件和材料耐局部腐蚀的性能;耐应力腐蚀的性能等方面考虑。此外对于腐蚀性比较严重环境(大气中有较多腐蚀性气体)或易受到机械损坏的场所, 管道应尽量埋地敷设,管道沟不能和排水沟共用,同时减小管沟内湿度,管沟气流通畅。

在安装过程中按规范操作。管道应按规定放要有一定坡度,使其能自然排空,避免沉渣积水引起局部腐蚀。焊接过程严格控制焊接操作工序,防止出现未焊满和未焊透引起的缝隙腐蚀,焊接完成后要采取热处理等方式消除焊接残余应力,防止应力腐蚀的发生。此外应进行冲洗和吹洗保证管内清洁。非工作状态时管道内在冲洗后应用压缩空气吹干。 

金属管道的防腐应用最多、最普遍的是涂料和复合材料,将管道与其所处的外部环境隔绝。一般管道的防腐处理包括除油、除锈及酸洗表面,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,此外,在管道外壁包扎塑料带防等措施。

结语
  (1)管道的腐蚀是运行中长期存在,并且很难解决的问题,我们要做就是了解管道腐蚀产生的原因,选择要得当的防护措施,有效控制腐蚀对管道带来危害。 同时每种腐蚀控制措施都有其适应性的一面,但也存在一定的局限性。要根据管线具体使用情况和环境条件,合理的选择和应用防护措施。

2)在压力管道的使用过程要严格管理,加强对管线运行进行情况检查,发现锈蚀或渗漏要及时处理。同事还要坚持定期检验制度,消除安全隐患、防止安全事故的发生,确保压力管道安全正常运行。

 

收稿日期:2013-9-18

作者简介:赵祥(1970-),男 , 工程师,从事特种设备检验工作。

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