一、引言
腐蝕對于人類(lèi)的生產(chǎn)和生活造成的危害是巨大的,據有關(guān)部門(mén)統計,每年僅僅由于金屬材料腐蝕造成的直接損失達全年國民生產(chǎn)總值的4%,遠遠超過(guò)一年中的火災、水災、風(fēng)災、地震等損失的總和。
控制油田用管道和設備腐蝕的主要手段是防腐層加陰極保護。在某種程度上,防腐層質(zhì)量決定著(zhù)管道的使用壽命。
鋼質(zhì)管道在空氣中或埋地后會(huì )受到來(lái)自環(huán)境的腐蝕和破壞,為了防止鋼質(zhì)管道的腐蝕破壞,通常采用防腐層和陰極保護的方法對管道進(jìn)行防護。外防腐層的作用是將鋼制管道表面與周?chē)h(huán)境隔離絕緣,以達到抑制腐蝕的目的。陰極保護是通過(guò)降低腐蝕電位,即當埋地鋼質(zhì)管道裸露遭到腐蝕時(shí),腐蝕電子首先由陰極保護電流提供而不是鋼管的鐵,這樣,就達到了電化學(xué)保護的目的。對于外防腐層保護和陰極保護的作用,大部分專(zhuān)家認為,外防腐層保護是主要的,占99% ,陰極保護是輔助的。
當埋地管道外防腐層千瘡百孔時(shí),陰極保護將不能發(fā)揮作用,甚至還會(huì )起負作用,例如陰極剝離。
二、防腐現狀
目前,我國防腐層基本實(shí)現了標準化,某些技術(shù)參數已經(jīng)達到了國外的先進(jìn)水平,已建的國內外長(cháng)輸管道的防腐層材料主要為熔結環(huán)氧粉末、三層聚乙烯和少量的煤焦油瓷漆;油田內部主要集輸管道的防腐層材料多為熔結環(huán)氧粉末、三層聚乙烯,非主要管道的防腐層材料仍然為石油瀝青類(lèi);城市供水、供氣管道的防腐層材料則一般多采用環(huán)氧煤瀝青和膠帶
三、油田幾種常用管道防腐方法介紹
1、石油瀝青防腐層:
石油瀝青防腐層是由石油瀝青浸漬玻璃纖維布經(jīng)纏繞而成的埋地管道外防腐層,是我國使用最多的管道覆蓋層材料,其優(yōu)點(diǎn)是原材料來(lái)源廣泛、技術(shù)成熟、價(jià)格便宜,缺點(diǎn)是吸水率大、耐溫差、易老化、耐細菌差、易被蘆葦等植物根系破壞。
2、煤焦油瓷漆防腐層:
煤焦油瓷漆是由高溫煤焦油分餾得到的重質(zhì)餾分和煤瀝青,添加煤粉和填料,經(jīng)加熱熬制而成的制品,與石油瀝青防腐層相比,吸水率低,粘結性能好,抗植物根莖穿透,耐細菌,絕緣性能好,使用溫度為- 25~80 ℃,使用壽命可達60 年以上。但是其低溫時(shí)發(fā)脆,熱穩定性較差,特別是施工時(shí)產(chǎn)生的煙氣對環(huán)境和人體健康都有影響。
3、熔結環(huán)氧粉末防腐層
熔結環(huán)氧粉末(FBE) 是由環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、填料和顏料等組成的單組分涂料。FBE防腐層與鋼管附著(zhù)力很強,抗腐蝕性能優(yōu)越,機械性能好。缺點(diǎn)是吸水率較高,耐沖擊能力有限,對除銹質(zhì)量要求較高,成本較貴。
4、環(huán)氧煤瀝青防腐層:
環(huán)氧煤瀝青涂料是由環(huán)氧樹(shù)脂、煤焦油瀝青、固化劑、填料等組成的雙組分固化涂料。我國自20 世紀70 年代開(kāi)始應用,使用溫度為- 20~100 ℃。性能介于煤焦油瓷漆、熔結環(huán)氧粉末和聚乙烯之間,在我國石油及供水工程中應用較廣泛。由于環(huán)保要求,近年來(lái)的應用受到一定程度的抑制。
環(huán)氧煤瀝青防腐層
5、 3PE防腐層
20世紀80年代由德國率先研制和推出的3PE防腐層,將熔結環(huán)氧粉末的防腐性能與聚乙烯的抗機械劃傷保護性能結合在一起,使其性能更加完善,其組成為:環(huán)氧粉末涂料底漆+共聚物膠層+聚乙烯外防護層。
這種防腐層的優(yōu)點(diǎn)是絕緣電阻值很高,粘接力強,耐沖擊、耐磨損等機械性能良好,耐植物根莖穿透,化學(xué)穩定性好。因而適用于各種敷設及施工條件惡劣環(huán)境中的管道。但是這種防腐層的價(jià)格高,它對鋼管表面處理、涂敷工藝要求很高,防腐層的補口較困難,需要嚴格控制施工工藝來(lái)確保其質(zhì)量。
3pe防腐層
6、聚乙烯膠粘帶防腐層
聚乙烯膠粘帶的主要優(yōu)點(diǎn)是絕緣電阻高、抗雜散電流性能好、施工方便。缺點(diǎn)是抗土壤應力能力差,該防腐層適用于管道修復和管件防腐。
7、聚丙烯纖冷纏帶防腐層
該產(chǎn)品基材為改性聚丙烯編織纖維布,采用丁基橡膠改性瀝青做防腐膠層。具有施工簡(jiǎn)便、抗沖擊、耐老化、耐拉伸、耐紫外線(xiàn)輻射、粘結強度高等特性。
聚丙烯纖冷纏帶防腐層