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管道防腐層的失效與維修

作者:jzaotai  來源:本站  發表時間:2019/3/20 5:29:58  點擊:1305

如何使鋼質管道避免遭受腐蝕,目前還是一大難題。雖然涂刷了防腐層,采用了陰極保護措施,但防腐層壽命有限,經常失效,導致鋼質管道經常遭受腐蝕,威脅安全生產。
1腐蝕情況調查通過檢查以及對防腐層的維修,發現地上管線和地溝里的管線以及埋地管線腐蝕情況不一樣,腐蝕形狀也有所不同,不同保溫材料下的管線腐蝕程度不一樣,管道腐蝕的部位也不一樣,底部腐蝕比管頂腐蝕嚴重。
在干燥地溝里的管線腐蝕程度比較小,局部有點坑腐蝕形成;而地上架空管線的腐蝕比較嚴重,形成大面積片狀腐蝕帶,尤其是與閥門的連接處,腐蝕更嚴重,有腐蝕剝落現象,應根據實際情況進行修補。
對埋地管線,不同土壤的地段腐蝕情況不一樣,特別干燥地段腐蝕不嚴重,河溝附近腐蝕不嚴重,而潮濕地段腐蝕嚴重。
2腐蝕原因分析防腐涂層的失效機制主要取決于管道所處的特定位置、施工質量及運行條件,吸水性是主要的破壞因素。最常見的是縱向或環向涂層開裂,在管體周圍形成一個剝離的圓筒。
防腐層施工質量不過關,厚度不夠或有針孔,針孔不斷擴大。
防腐層如瀝青會隨著時間的增加而氧化老化,使防腐層變脆開裂失去防腐作用,造成鋼質管道直接與外界接觸而導致腐蝕。>防腐涂層的防腐能力與環境的潮濕程度和含氧量有關,環境越潮濕,涂層的防腐能力越差,環境越干燥,含氧量越低,涂層的使用壽命就越長。
地溝中的管線由于保溫材料干燥,防銹漆均勻地粘附在管線上,而地上管線由于保溫材料吸水使管線長期處于潮濕的環境中,使管線外表面與防腐涂層的結合面受到侵蝕,不僅降低了涂層與金屬管線的附著能力,而且促使涂層逐漸脫離結合面,造成涂層破裂起鼓、脫落,導致管線外表面暴露于外部環境中,與水或空氣發生氧化反應,造成腐蝕。
對于埋地管道,在河溝附近,土壤特別濕潤,管道防腐層幾乎被水完全包圍,與空氣形成隔離狀態,氧氣濃度很低,從而阻止了防腐層的氧化老化,也阻止了氧化反應,管道金屬幾乎不腐蝕。如果管道不被水完全包圍,又相當潮濕,周圍有一定的氧氣濃度,則防腐層老化開裂嚴重,管道遭受腐蝕也嚴重。這是因為氧容易奪取電子,與水分子生成OH-離子,造成管道腐蝕,反應式如下:管道金屬被迫失去電子,與OH-離子形成鐵的氫氧化物遭受腐蝕。
如果沒有水分,不能形成電解液,不會發生電化學腐蝕。如果只有氧氣,管道金屬會與氧氣發生氧化反應生成氧化物而腐蝕。
如果管道周圍既無水分存在又無氧氣存在,則就不會發生腐蝕。但這樣很難做到。又由于不同位置的水分含量和氧氣含量是不同的,周圍電解液的多少與濃度也不同,于是又形成了濃度差腐蝕。即使在同一管段,由于底部含氧量比管頂低,形成上下氧濃差腐蝕。
對站內管線,由于架空管線上的鍍鋅鐵皮對管道有保護作用,也有一定的防水能力,但接頭易進水,底部易存水,時間一長,防腐層逐漸失效。由于管線底部潮濕含水多,腐蝕也更嚴重些。
由于閥門不便保溫,只能防腐,架空管線的保溫層只能到與閥門的連接處,而連接處幾乎沒有防水措施,雨水會輕易進人保溫層,從而破壞保溫層和防腐層,腐蝕管線,又由于該處存在水分和氧氣濃度差,腐蝕更嚴重。
3治理措施對管線外表面進行除銹刷漆,修補防腐層。
與水或空氣隔離是困難的,因此,除銹刷漆是保護管道的最有效的措施。在施工過程中,不論是人工作業或是機械作業或是先進的流水線作業,都要認真進行除銹,除掉氧化皮等雜物,達到要求的Sa2或St3除銹級別,這是延長防腐層使用壽命的關鍵的第一步。
首先進行干燥處理,再進行除銹,目前最先進的是噴丸除鎊,同時達到一定的錨紋深度,增強表面結合力。除銹之后對鋼管進行預熱,溫度為40 ~60*,然后均勻涂刷防腐層,用測厚儀測量防腐層厚度,用檢漏儀檢查是否有漏點,用彈簧秤測量剝離強度是否符合要求。
做好防水工作。在管線防腐保溫之后,最重要的是做好保溫材料的外表面的防水防護工作。一是要防水,二是要有一定的強度和嚴密性。從現場情況來看,造成管線腐蝕的原因主要是因為保護層不嚴密或有破損,使保溫材料吸水所致。這既有施工時防護工作沒做好的因素,也有施工后人為的因素,如踩踏、撞擊等,造成防水層、保溫層變形進水。
建議選擇一種密封材料對防水、保護層的連接處進行密封;選擇一種方法對管道與閥門的連接處進行密封,如先用瀝青麻搗實,再用瀝青、玻璃布、塑料布密封,防止進水。
優選防腐材料。好的防腐涂層要求防水性好、絕緣性好、粘結性好、機械性能好、熱穩定性好、化學穩定性好、經濟性好、便于涂刷、便于修復等。
做好防腐層保護工作。管線在施工完畢后,要注意檢查和保護,由于地上管線常年遭受風吹雨淋和日曬,防腐層和保溫層老化較快,發現局部破損或腐蝕要及時進行修補,延長管線的使用壽命。
保持管網的防腐保溫層完好,禁止在防腐保溫層上踩踏,遵守《原油站庫管網運行管理規定》,定期涂刷防銹漆。每年的春季和冬季,對管網的支墩、支架進行檢修,防止支墩、支架下沉、歪斜,破壞管道。每月對管進行檢查,保持溝內清潔。
對防腐層大修。如果防腐層破損、管線腐蝕嚴重,就必須對防腐層進行大修。防腐層大修是指將管道上的防腐層全部清除,對管道重新防腐作業。除去舊涂層的一般方法包括使用鋼絲刷和刮刀清除,通常需要清理數遍,還要除去表面浮銹。以瀝青防腐為例,主要要求如下:瀝青熬制前,應將瀝青破碎為粒徑不超過100mm的塊狀,并清除紙屑、泥土及其它雜物。熬制溫度控制在230*C左右,并經常攪拌,清除漂浮物,熬制時間控制在4h左右,確保完全脫水。
土方開挖:熱油管道防腐層大修理開挖時,應特別注意管道的熱穩定性和荷載問題。根據不同的管徑、管材、壁厚確定允許懸空長度,管徑越小,允許懸空長度越小,如426mmx7mm管道,允許懸空長度為15m.在懸空管之間的支撐土墩長度應不少于2m.為保證熱力參數的要求,要分段挖,分段防腐,上一段完工回填壓實后,再開挖下一段。挖出的管道連續長度(包括支撐土墩)不得超過200m,管道兩側留出凈寬各50cm,管底懸空40cm為操作空間。
管線挖出后,首先將舊防腐層清除干凈,用瀝青作防腐涂層時,用柴油擦洗管體上殘留的浙青,再用汽油擦凈,對有腐蝕的部位,用鋼刷進行除銹,并做上記號,根據腐蝕程度選擇點焊、補板,或打套袖加強,除銹完畢,應立即涂刷底漆,底漆由瀝青和汽油配制而成。
底漆干燥后方可涂刷第1層熱瀝青,然后立即纏第1層玻璃布,待瀝青層冷卻到軟化點左右,立即澆第2層,瀝青涂刷必須均勻飽滿。多檢查底部是否有漏涂現象。玻璃布壓邊寬度一般為2030mm,搭接長度應為100~150mm.當最后一遍瀝青冷卻到100T以下時,即可包纏塑料布,壓邊應達到3040cm,最后用瀝青封口。
大修后的防腐層表面應平整,無氣泡、皺紋、凸瘤等缺陷。厚度檢查合格,每處測量上、下、左、右4個點,粘結力檢查合格,檢漏合格。防腐完畢應等防腐層硬化以后再回填,防止砸壞防腐層,先從兩側滑填細土,充實管道底部。
支撐土墩處的管道必須在懸空段防腐完畢、檢查合格回填后方可進行防腐作業。



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