摘要：化工工艺管道内壁长期与高温、高压的各种化学物质接触，因而由于不同浓度、温度和压力的酸、碱、盐类的作用，加之气态和液体介质高速流动过程的冲刷，管壁和管道连接、拐弯处极易出现腐蚀和表面材质剥离现象，导致管壁变薄和介质泄露，危害生产环境的安全，甚至造成管线的机械性能失效，因此确保化工工艺管道的耐腐蚀性能稳定可靠十分关键。
关键词：石油化工企业；工艺管道；腐蚀问题探析
引言
在石油化工企业工艺管道腐蚀与防护研究中，相关人员需要站在经济角度和生产需求上考虑防护对策，使管道运行过程受到保护，使其后期运营维护更加方便。化工工艺管道主要敷设在地下，对于这种管道，化工企业还要为其提供安全可靠环境，可以做好地下防腐工作，来提升管道运行的安全可靠性。化工企业还应创新防腐措施，使管道的防腐能力更强。
1化工工艺管道腐蚀发生的机理分析
化工工艺管道被腐蚀的根本原因是管道内壁材质中的某些成分和工作介质发生了化学反应。而化学反应能否发生除了与两种物质本身的化学性质有关，还受到环境温度、湿度和压力等条件的影响，而且通常情况下工艺管道与介质之间并不是简单的发生一种化学反应，参与反应的物质也不止两种。因此，化工工艺管道的腐蚀过程十分复杂，腐蚀速度不仅和管道与介质的性质有关，还受到介质的物理状态、浓度以及温度和压力等工艺参数的影响。但是，结果都是使管道内壁材质的物理化学性质发生了变化，导致其失去了设计使用的机械强度，降低了管道运行的可靠性。
2石油化工企业工艺管道腐蚀影响因素
2.1管道铺设的环境因素
有些化工管道需要敷设在地下，地下土壤中含有水分和其它元素，这些成分都会对管道造成腐蚀。土壤中的细菌会使管道发生电极反应，该反应会对还原土壤中的盐，还原物质会与管道中的铁元素发生化学反应，该反应必然导致管道腐蚀。另外敷设环境周围的杂散电流也会造成管道腐蚀。该电流分为直流和交流两种形式，其来源于地下流动防护系统，会降低管道本身的防腐蚀性能。
2.2金属材料腐蚀性不均匀
输油管道本身的金属不均匀，导致电位差，通过电荷的运动引起输油管道的腐蚀。潜在差异的原因是随着管道石油年数的增加，管道需要进行改造。改造后，原结构会产生电位差，导致管道腐蚀。另外，由于管道在运输过程中会经过新旧管道，会出现新管道使用与未使用之间的潜在差异，导致管道腐蚀。
2.3管道防护效果因素
管道本身具有一定的防腐蚀性能，如果该性能过低，最终的防护效果也不会很显著。防腐蚀覆盖层及阴极保护是化工企业常用的防腐措施。这两种措施会控制管道阴极剥离现象，使管道电流阴极保护效果更佳。如果措施有效，管道将不会受到环境腐蚀影响。但在实际中，这种措施防护效果有限，在管道运行中，管道还是无可避免出现腐蚀问题。
3防腐层选择和施工中的注意事项
3.1正确选择防腐层材料和防腐蚀等级
应根据管道内介质的温度、土壤腐蚀性程度、管道建设环境和管道设计寿命等选用合适的防腐层材料和防腐蚀等级。
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3.2以控制防腐施工质量为根基，优选材料
前期设计环节中应当始终坚持以质量控制为核心，将管道防腐作为控制基础，结合油田工程敷设区域周边环境、气候等基础条件，确定最佳设计方案，并通过系统论证与反复研究，确定设计方案的实施难度与成本投入，以最大限度地保障防腐施工方案的顺利实施。油田管道敷设施工前，需要对运输至施工现场的材料质量进行反复核对，重点观察材料外观是否存在损伤、不平整或划痕，并抽检抗腐蚀性能，上述检查确认无误后方可展开施工作业。更为关键的是，在选择材料时，作业人员必须充分评估施工现场的实际需求，考虑图纸设计方案要求以及防腐涂料、管道运输环境等基本情况，选择性能最佳的防腐材料。如在污水、低压环境中，玻璃管、钢骨架复合管道腐蚀可能性大，虽金属管线强度高，但由于经上述介质，因此仍然以非金属管线为首选方案。为适应CL以及H2S腐蚀问题，可以选用能对镍基合金与腐蚀介质进行有效隔离的管道材料，如选用具有双层结构钝化膜的镍基合金双金属复合管线。而对于目前工程实践中较为常见沥青涂层防腐管道而言，此类防腐材料对于常见有机溶剂以及强氧化剂，如油类、醇类、以及脂类等的耐腐蚀性差，因此不建议将此类管道应用于生根植被比较茂盛或水位较高的区域内。
3.3内壁腐蚀防护措施
输送管道内壁腐蚀保护措施要根据输送的介质，管道内的温度压力情况，一般可选择增加防腐内涂层和采用缓蚀剂等化学药剂来减少管道内部腐蚀情况。（1）防腐内涂层。防腐内涂层与防腐外涂层一样，能有效地将管道和输送流体隔开，避免了介质中的腐蚀性组分与管道相接触，达到了防腐的目的。防腐内涂层的材料最好是选用环氧树脂类涂层。（2）添加化学药剂。采用添加缓蚀剂等化学药剂这种方法可以减缓输送介质对管道内部的腐蚀。这种方法成本较低，较为方便，容易实现。只需要根据输送介质选择合适的化学药剂，就可以有效的降低管道的腐蚀速度。
4注重施工细节管理
（1）钢管表面状态，钢管表面的除锈质量直接影响防腐层与钢管表面的粘接力。为减少人为因素影响，应尽可能采用喷射或抛射除锈代替手工或动力工具除锈。钢管表面除锈与防腐蚀处理之间的时间间隔不宜过长，以防止钢管表面受潮或被污染。如果时间间隔过长应重新进行表面处理。（2）气候环境，防腐蚀施工时的环境温度及湿度也会对防腐层质量造成影响，因此在温度过低、雨雪天气或风沙过大时，如果没有防护措施，不应进行现场防腐蚀施工。（3）施工工艺，应严格按照规范和施工说明书的要求进行施工，避免偷工减料和野蛮施工。（4）储存、吊装、安放和回填，完成防腐层施工的钢管在搬运、吊装、储存、下沟和回填过程中应注意避免损坏防腐层。应选择适宜的吊装运输工具、运输方式、保护措施及摆放方式等。长期存储时，应避免暴晒和雨淋，防止防腐层老化和性能衰变。下沟回填时应采取保护措施，防止因管道撞击沟壁和硬物造成其防腐层损伤。（5）补口质量，由于现场条件限制，埋地管道现场安装时焊缝的防腐层补口往往成为管道防腐蚀的薄弱点，从而影响管道整体的防腐蚀质量。应选用与主管防腐层材料相容的补口材料，补口处防腐蚀等级不应低于主管防腐蚀等级；钢管表面的处理质量原则上应与主管相同，并应清除焊缝表面的焊渣、毛刺等尖锐部分，以免刺伤防腐层。
结束语
在工艺管道运行中，运维人员需要保证管道的质量和性能、运行状态，需要落实定期检查和不定期抽查计划，使工艺管道检修频率得到保证。化工企业需要根据工艺管道的应用环境，选择合适的管材和制作工艺，使管道耐腐蚀性更强。
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论文作者:李文娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：管道论文; 介质论文; 工艺论文; 防腐蚀论文; 涂层论文; 环境论文; 材料论文; 《基层建设》2019年第14期论文;