摘 要： 海洋石油平台不锈钢管线防腐防锈是保证其使用的关键，本文讲述不锈钢管在施工各个环节生锈原因以及防护关键。
关键词： 不锈钢管 海上平台建造 生锈 腐蚀
不锈钢因其表面形成的一层极薄致密且坚固稳定的氧化膜，可防止氧原子的渗入进而防止氧化还原反应的发生，从而得到抵抗大气氧化的能力——即抗氧化性。但薄膜因为某些原因受到了破坏，空气中的氧气趁虚而入，与不锈钢中的铁原子发生氧化还原反应，生成疏松的氧化铁，即不锈钢表面遭到锈蚀。故不锈钢在一定条件和环境下也会生锈。不锈钢管质量把控是海洋工程配管专业重要的一环，因此严格把控不锈钢管运输、施工直至投产使用的质量显得格外重要。
不锈钢管件在运输或二次搬运作业过程中，容易造成磕碰或者划伤，在管段上留下凹坑或者划痕，如图1所示，破坏了其表面的保护膜，从而导致不锈钢管的生锈。故运输和吊装过程中应做好防护措施，避免冲撞，并且应该使用专用吊装工具，以此避免划伤。
施工过程中，在450～850 ℃范围内加热会使不锈钢管具备发生晶间腐蚀的倾向，在550～750 ℃温度范围内产生晶间腐蚀所需时间最短，说明在此温度范围内晶间腐蚀对加热最为敏感。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，很大程度地降低了不锈钢管的强度。宏观上，发生晶间腐蚀的不锈钢管表面丝毫看不出破坏的痕迹，但是微观上晶粒间结合力被大大削弱，力学性能恶化，从而导致脆性上升，如果不能及时发现，将会埋下严重的质量事故隐患。所以在施焊过程中，应尽量减少在危险温度区的滞留时间，防止过热，快焊快冷。
焊接工作结束后，未及时对不锈钢管段内部进行吹扫，用内窥镜观察管段内部，发现在管段内部残留有金属大颗粒或金属颗粒残渣，如图2（a）（b）所示。管段、管段内部的金属附着物和空气中的水汽三者连成了原电池，会诱发电化学反应，可能导致不锈钢管内部保护膜收到破坏，造成了不锈钢管段内部的生锈。所以施焊结束后应当及时对管段进行吹扫，吹扫完成后应在不锈钢管两端和其余开口处做临时密封处理，防止二次污染。
除此之外，施工作业人员未及时将施焊完毕的不锈钢段与其它金属管隔离存放，而且在不锈钢管段放置区域附近进行铜镍管线的打磨作业，导致不锈钢管表面附着上铜元素。利用PMI（Positive Material Identification）分析仪对不锈钢管段进行光谱分析，在其外表面发现了铜元素，这就使其具备发生电化学腐蚀的可能。所以，不锈钢管储存时应与其它管材隔离存放，增加防护措施，谨防不锈钢表面附着上其它金属和有机液体。与此同时，还必须经常对不锈钢管表面进行清洁擦洗，消除引发腐蚀的外界因素。
同理，不锈钢管在储存过程中，与其它金属支架相碰触，在一定的环境下，也会发生电化学腐蚀，如图3所示。故不锈钢管应该存放在专用支架上，存放架与不锈钢接触的部位应为木材或橡胶，不应有金属成份。
不锈钢管安装前可进行喷砂和涂漆处理。喷砂可以将管段表面的锈皮等一切污渍去除，同时也可以清理管子表面上细小的毛刺。涂漆可以隔绝不锈钢与空气的接触，从而起到保护作用。除此之外，也可以采用激光熔覆技术，改善不锈钢管表面的抗氧化性。
不锈钢管生锈的原因多种多样，所以做好不锈钢管的防锈工作十分重要。在吊装过程中需要做好防护，避免冲撞表面从而导致生锈。焊接过程中快焊快冷，减小产生晶间腐蚀的趋势。焊接结束后对管道进行吹扫，防止内部金属附着物与空气中的水汽形成原电池，进而腐蚀管道。存放时应进行隔离，避免与其它金属接触，从而发生电化学腐蚀。海洋石油工程施工的特殊性，各类管段加工预制与安装拆卸等工序几乎是在沿海地区进行的，所以将不锈钢管和管件尽可能地存放在干燥的环境下也是防止不锈钢生锈的关键。最后安装前进行喷砂喷涂作业，进一步保护不锈钢管。
参考文献（References）
［1］Yong Cui , Shuming Liu , Kate Smith. Characterization of corrosion scale formed on stainless steel delivery pipe for reclaimed water treatment- Water Research, 2016 - Elsevier
论文作者:王宇堃 赵影浩 李国伟
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第18期
论文发表时间:2019/11/8
标签：不锈钢管论文; 不锈钢论文; 表面论文; 过程中论文; 金属论文; 电化学论文; 发生论文; 《工程管理前沿》2019年第18期论文;