茂名市恒孚石化工程有限公司 广东茂名
摘要：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。在防腐蚀过程中，还要借助多种技术手段来提升管道整体质量，使其在应用中不会过早出现腐蚀问题。本文主要针对石油化工企业工艺管道的腐蚀问题进行探析。
关键词：石油化工企业 工艺管道 腐蚀问题 防护措施
1.石油化工企业工艺管道腐蚀影响因素
（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）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）管道材质与制造工艺因素。管道材质与制造工艺会对管道质量和性能产生直接影响，管道本身质量不满足要求，即使涂抹防护层，其在应用中，也会比较容易出现腐蚀问题。这种影响因素属于内在因素。管道中的非金属成分过多，会造成腐蚀，金属成分过高，其容易与其他物质发生化学反应，也会造成腐蚀。管道材质应用中，还需要控制其微晶细度等级，使其在应用中不会出现裂缝裂纹。即使出现开裂问题，也要控制裂纹的扩展范围和速度。在管道制作中，操作人员还要对制作工艺进行控制，使其保持精细，减少管道缺陷。如此管道在应用中才不会出现腐蚀问题。
（4）管道使用应力因素。管道运行中的应力集中现象会造成集中处腐蚀，这与外界作用压力过高有关，与输送压力波动也有关。管道管壁使用应力增加后，管道本身的缝隙会更大，而管道长期处于高压负荷状态，这也会增加管道腐蚀程度。
2.石油化工管道工艺腐蚀的机理
金属在高温气体中原子与非电解质中的氧化剂直接发生纯化学作用，硫腐蚀导致金属表面与非电解质引起了破坏。根据腐蚀机理进行划分：可分为化学、电化学和物理腐蚀。金属的高温氧化形成腐蚀产物，其特点是直接发生氧化还原反应，存在于金属表面，形成了化学腐蚀。化学反应中没有电流产生。
电化学腐蚀最普遍，其特点是：它至少包含一个阳极反应和一个阴极反应，例如金属伴随着电流的产生会对金属材料产生“割裂”作用，在大气和各种电解质溶液、当低熔点的金属熔入金属材料中时，海水、土壤中的腐蚀都属于此类，电子通过金属，最常见的反应发生了，此时保证材料从阳极区流向阴极区。电化学腐蚀是指金属表面单纯的物理溶解而引起的破坏。由于低熔点的金属强度一般较低，腐蚀过程中与离子导电的介质发生电化学反应而引起的破坏。
物理腐蚀在工程中并不多见。工程中根据腐蚀形态划分：是指金属由于其特点，这种腐蚀成为金属材料的裂纹源，在受力状态下它将优先断裂。可分为局部腐蚀均匀腐蚀等种类。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆均匀腐蚀是危险性最小的一种腐蚀，局部腐蚀，容易设防，往往是给出足够的腐蚀余量，大多数的物理腐蚀均特点是腐蚀均匀地发生，在整个金属表面的机械强度和使用寿命是关键。但是危害性需要重视。局部腐蚀则难以预测和预防，危害性远比均匀腐蚀大，腐蚀发生后使金属构件突然发生破坏，从而造成重大火灾或人身伤亡事故。又叫非均匀腐蚀，是腐蚀发生在金属材料的一些特定区域。它的特点虽不像均匀腐蚀那样，但其往往在没有先兆的情况下因为均匀腐蚀容易被发觉，造成大量的金属损失，局部腐蚀包括：①电偶腐蚀；对于表面有钝化膜或保护膜的金属，当其钝化膜表面存在缺陷造成钝化膜的厚薄不均匀时，电位较负的金属其腐蚀速度会比机械裂缝、擦伤、夹杂物等单独存在时更快，而电位较正的金属腐蚀速度，比它单独存在时减慢，甚至露出基体金属时，一种因微电池作用而引起的局部破坏，因为缝隙内存在的腐蚀介质迁移比较困难便形成活化—钝化腐蚀电池，引发金属的腐蚀，这种腐蚀称之为电偶腐蚀。②晶间腐蚀是特定的金属材料在特定的腐蚀介质中两种电极电位不同的金属或合金接触，晶间腐蚀沿着材料的晶界产生的腐蚀，由于结构上的原因而存在缝隙。③缝隙腐蚀发生在缝隙内，处于电解质溶液环境中时的金属腐蚀，一般在 0.025～0.1 mm 叫做缝隙腐蚀。
3.石油化工企业工艺管道腐蚀问题防护措施
（1）涂层防护方法。这种方法最常见，也最有效，管道的表面涂层将起到隔离作用，将管道与外界环境分离开，使管道不会受到环境侵蚀影响，所以这是防腐保护的第一道防线，也是管道其它防腐措施的基础。
（2）防蚀涂层。相比第一道防线，该种涂层主要借助环氧粉末来构成复合涂层，以使管道表面防腐效果更为显著。这种防腐方式主要应用在铺设地面上的管道，其也起到隔离作用，使管道受到保护。在防蚀涂层应用中，除了环氧粉末外，还有石油沥青等传统防腐措施，虽然其应用频率较低，但其也起到了防护作用。针对已经发生腐蚀的管道，工作人员在清理防腐层，做好管道处理维护后，需要在其上涂抹液体防腐材料，或应用缠带式材料来保证管道的应用效果。有机涂层与管道的紧密性更强，在应用中不太容易出现涂层脱落现象，其可以使阴极处于剥离状态，在抗阴极屏蔽方面具有显著优势。当管道敷设在腐蚀性较强的土壤中，其会表现出良好的耐腐性能，且不会使管道出现弯曲变形。在选择该种涂层涂料时，操作人员还应选择防水性能较强，且不会对机械设备或管道造成负面影响的涂料。在有机涂层应用中，还要做好焊缝处的涂抹处理工作，使该处不会出现缝隙，如此防蚀效果才不会差。
（3）阴极防护措施。该种防护措施主要基于第一道防线，对已经出现损坏的管道进行附加防腐保护，其主要作用于地下管道中。在管道涂层出现损坏后，施加阴极防护措施，管道金属依旧可以得到保护。这种保护措施可以表现为外加电流阴极保护及牺牲阳极保护等措施。该种防护措施是行业公认的有效措施，所以行业也规定了该种措施应用的相关标准规范，石油化工企业工作人员在利用该种方式保护管道时，还要应用标准材料，遵循设计标准规范进行防腐处理。这种措施操作比较简单，且不会对管道造成其他影响。
（4）杂散电流排流保护。在管道防腐保护中，还应注意管道上方输电线路带来的腐蚀影响。这种线路电压较强，其会增加管道腐蚀程度。在安装管道时，需要使其远离这些高压线路，或改变其近距离平行状态，使管路本身受到保护。管道路由安装位置也应避开地下杂散电流分布区域。杂散电流会对阴极保护方式产生干扰影响，针对这种影响，操作人员还应采取排流措施，消除杂散电流。排流方式有多种，操作人员还应观察管道阳极附近区域，看其是否存在正负极性交变现象。
结束语
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。
参考文献：
[1] 任鹏 . 石油化工企业工艺管道腐蚀及防护 [J]. 中国石油和化工标准与质量，2018，38（15）：155-156.
论文作者:陈庆
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第28期
论文发表时间:2019/8/26
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