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石油化工工艺管道的腐蚀及防护技术研究
摘要:工艺管道是石油化工企业中主要运输工具,在对其进行应用过程中,为了确保运输的合理性,必须做好防护处理工作。下面,以防护工艺管道腐蚀的重要性作为切入点,阐述了影响工艺管道腐蚀现象的原因,最终对防护工艺管道腐蚀现象的合理措施进行了总结,目的就是发挥工艺管道作用,保证运输过程中,不会出现安全问题。
关键词:工艺管道;石油化工;腐蚀;管道材质
石油化工企业采用的工艺管道质量会影响运输物品的质量,以及运输过程中的安全性。工艺管道在长期应用过程中,受外界各种因素影响,容易出现腐蚀现象,这会对运输作业造成不良影响。因此,在采用工艺管道时,相关工作人员要加强对工艺管道防腐问题的分析,确保其在长期运行中,能够始终保持稳定,保证运输稳定、安全,提高企业经济效益,推动行业发展。
1 防护工艺管道腐蚀的重要性
工艺管道在长期应用过程中,一旦遭受腐蚀,其性能会受到破坏,无法正常应用,遭受腐蚀的工艺管道如图1所示。可见,针对石油化工企业中采用的工艺管道,工作人员需要做好防腐蚀工作,做好该项工作的意义主要体现在以下两个方面:
(1)延长工艺管道寿命
工艺管道寿命会影响运输效率,而工艺管道寿命会受腐蚀速度和程度影响,因此,对于工艺管道来说,在对其进行应用时,要做好防腐工作,保证工艺管道在应用过程中,不会发生严重腐蚀现象,避免运输期间,影响运输物质的质量,引起安全问题。石油化工中采用的工艺管道经常需要埋在地下,其在应用过程中,即使出现腐蚀现象,难以采取合理措施进行检测,而且随着时间推移,腐蚀现象会加重,这会对其应用造成不良影响[1]。因此,为了确保工艺管道在应用过程中,能够保持安全,必须做好防腐工作,减少腐蚀情况的出现,延长其寿命。
(2)减少工艺管道消耗
工艺管道遭受腐蚀是其消耗的最大影响因素,腐蚀现象的发生会消耗大量金属。金属制造过程中需要消耗大量石油或煤炭等各种不可再生能源,以及金属矿石,成本较高。因此,无论是从保护生态环境,还是从提高经济效益方面,都应当做好工艺管道防护工作,减少金属使用量,这在一定程度上,也可以起到保护生态环境作用。
2 影响工艺管道腐蚀现象的原因
2.1 管道材质
管道材质会影响工艺管道在应用过程中腐蚀情况,采用不同材质工艺管道,其在应用过程中,抵抗腐蚀能力会存在一定差别。例如,如果工艺管道采取的为铁质材料,其在实际应用过程中,其腐蚀速度与铁质管材中碳含量有着直接关联,一般来说,碳含量越高,其在应用过程中腐蚀速度越快,腐蚀情况严重,一旦出现严重腐蚀情况,无法继续应用[2]。因此,针对工艺管道来说,要采取不同方式,改变金属材料材质,从而在保证金属材质物理性能基础上,改变其性能,保证其在实际应用过程中,具有较强抗腐蚀性能。可见,相关工作人员在具体工作期间,要提高对工艺管道材质的重视,选择不易腐蚀的材质,避免工艺管道在应用过程中,发生严重腐蚀现象,对其应用造成不良影响[3]。
2.2 化学反应
石油化工行业中采用的工艺管道,其在实际应用过程中会与不同类型化学物质频繁接触,这会导致工艺管道与接触的化学物品发生化学反应,特别是与碱性、酸性物质进行接触时,会提高工艺管道发生化学腐蚀几率。不同工艺管道采用的材质类型也会存在差别,不同材质管道与化学试剂在接触过程中,会释放热量,这也会加快工艺管道腐蚀速度,加重腐蚀现象。
2.3 埋设管道周围环境
石油化工行业中采用的工艺管道,其通常都被埋在较深地层区域,这就导致其在具体应用过程中会受周围土壤环境影响,从环境方面来看,影响工艺管道腐蚀的因素如图2所示。
从本质上来说,泥土是由固体、气体、液体多种物质构成的一种物质,其存在大量裂缝。泥土裂缝中含有水分、空气,而且在水中还会含有盐分,部分盐分会形成离子,其具有较强导电性。此外,泥土物理性质稳定性,这就导致工艺管道在具体应用过程中,始终处于较为恶劣的化学环境中,在这一情况下,工艺管道所在区域的泥土容易受到污染,这就导致工艺管道土壤、细菌、水流等各种因素影响,出现严重腐蚀现象,无法完成运输任务[4]。
3 防护工艺管道腐蚀现象的合理措施
工艺管道在实际应用过程中,受各种因素会发生严重腐蚀现象,这会对其应用造成不良影响,综合考虑各种影响工艺管道腐蚀的因素,最终决定采取下列措施进行防护。
3.1 选择高抗腐蚀管材
针对石油化工企业中采用的工艺管道,要从源头入手进行控制,减缓工艺管道腐蚀速度,从根本上杜绝工艺管道腐蚀现象的发生。从现阶段我国的石油化工行业的整体发展情况来看,在进行工艺管道中采用的管材选择时,常用的材料有合金和不锈钢两种材料。相关工作人员在具体工作期间,要想从源头入手,消除腐蚀现象,工作人员要依据工艺管道具体应用环境选择管材。针对钢管在应用过程中容易发生腐蚀现象,导致其无法正常应用这一情况,需要选择具有较强抗腐蚀性的材料,通过对进行应用,可以提高工艺管道性能,减少腐蚀现象的发生[5]。例如,可以选择玻璃钢管、合金钢管材等,这一类管材具有较强抗腐蚀性能,而且其在实际应用过程中,能够抵御二氧化碳造成的腐蚀现象。从经济效益方面来看,这种管材在具体应用时,虽然前提投入成本高,但其抗腐蚀性强,寿命长,同时,在实际应用中,可以依据工艺管道情况,采取合理防腐措施进行处理,提高工艺管道性能,减少腐蚀现象的发生,从而提高工艺管道应用的经济效益。
3.2 采用电化学保护法
采取该方法保护工艺管道,主要有两种方法,一种为外加电流阴极保护法,另一种为牺牲阳极的阴极保护法,在工艺管道防腐保护过程中,无论采取哪一种保护方法,都能够实现对工艺管道的保护,避免其在应用过程中,发生腐蚀现象,导致工艺管道无法正常应用。外加电流阴极保护法在具体应用过程中的原理,就是采取通电方式,在钢铁制造工艺管道过程中强制加载电子,通过这一方式处理,能够提高钢铁管道出现失去电子现象,这能够保护由钢铁材料制作的工艺管道,提高其抗腐蚀性,保证其在应用中,不会出现腐蚀现象[6]。牺牲阳极的阴极保护法主要是采用性能比工艺管道更活泼的金属进行应用,将其连接在工艺管道上,将被保护的工艺管道作为阴极,确保其在实际应用过程中,不会与周围环境中的物质发生化学反应,以免工艺管道发生腐蚀现象。实际保护过程中,采用的活泼金属为阳极,其在应用中与周围环境反应,消耗掉用于保护工艺管道的金属材料,确保工艺管道自身材料不会出现腐蚀。
3.3 改变工艺管道周围环境
通过分析影响工艺管道腐蚀的各种因素可以发现,湿度、温度各项内容都会对工艺管道腐蚀情况造成一定影响。可见,工作人员开展进行工艺管道防腐作业期间,要从具体情况入手,控制工艺管道周围环境,例如,具体工作开展期间,要做好周围湿度、温度等各项会影响工艺管道腐蚀情况因素的控制,做好防腐工作,保证工艺管道在实际应用期间,不会发生严重腐蚀现象,达到保护工艺管道目的。开展工艺管道防腐作业时,为了确保实际采用的防腐方法作用能够得到合理发挥,要针对采用的方法是否合理进行分析,而且要评估应用方法是否可行,依据工艺管道应用环境,选择一种合理防腐方法,通过对其进行应用,做好防腐作业,确保工艺管道在长期应用过程中不会出现安全问题。
3.4 采用外涂层技术
工艺管道在实际应用期间,为了减少普遍腐蚀现象的发生,在工艺管道外侧要进行适当覆盖,通过管道覆盖外表面涂层进行应用,能够保护工艺管道外层,避免工艺管道外层出现腐蚀现象,无法正常应用,从而延长工艺管道寿命,保证其在应用过程中,不会出现质量问题。对于工艺管道来说,选择外部涂料时,为了保证外涂层能起到保护作用,保证工艺管道不会出现腐蚀现象,采用外部涂料必须依据制定好的原则进行。具体作业开展时,要在采用的工艺管道外部均匀涂抹一层涂层,保证工艺管道的材料不会与外界环境直接接触,避免工艺管道材料发生化学反应,出现腐蚀现象[7]。外涂层防腐技术在具体应用时,如果其具有较好力学性能,则可以减少工艺管道与泥土间之间出现的细小位移,特别是在温度相差较大时,工艺管道外涂层不受温度变化发生脱落问题,影响工艺管道应用。除此之外,现阶段应用在工艺管道中外涂层涂料,其性能稳定,呈现出了不错的抗腐性能,将其应用在工艺管道中,能够隔离工艺管道与空气、微生物等各种会导致其发生腐蚀的物质,从而达到绝缘作用。从我国石油化工行业的整体发展情况来看,采用外涂层技术进行防腐是一种厚度适宜、经济效益较好的方法。因此,在进行工艺管道防腐作业时,工作人员可以采取防腐涂料进行外涂层处理,保证工艺管道性能不会受到影响,确保运输安全、稳定。
3.5 控制溶液介质浓度
溶液介质浓度不合理,也是导致工艺管道在应用过程中发生腐蚀现象的一项重要因素。为了应对这一现象引起的腐蚀问题,工作人员要做好溶液浓度精度控制。一般来说,石油化工企业中采用的工艺管道,系统参数设定对精度的要求较高,因此,工作人员要做好溶液浓度控制,将其控制在一个合理区间内,避免采用的设备与介质发生化学反应,发生腐蚀现象。如果介质浓度超出了设备在实际应用期间可以承受的最大限度,这一方面会提高工艺管道发生腐蚀几率,另一方面也会加重工艺管道腐蚀程度,缩短工艺管道寿命。除此之外,因为溶液介质中含有大量不同类型的化学物质,各种成分都会提高工艺管道腐蚀几率,特别是对工艺管道焊接接头区域,腐蚀情况尤为突出。可见,在这些区域采用介质溶液时,工作人员要严格控制溶液浓度,而且应用期间,要通过动态方式,监测溶液浓度变化情况,而且要控制合理温度区间内运行,这是防护工艺管道腐蚀现象的一种合理措施。
4结语:
总而言之,运输是石油化工企业运行过程中的一项重要内容,实际运输过程中,管道运输时是最常用的一种方式,采取这一方式进行运输,不仅效率高,而且成本低,因此,其一种较为理想的运输方式。但是,实际运输期间,为了确保工艺管道在运行中能够保持稳定,要做好防护工作,保证工艺管道不会发生腐蚀,确保运输安全。
参考文献:
[1]易顶珍.石油化工管道防腐蚀技术的应用和改进研究[J].中国设备工程, 2023, (15): 174-177.
[2]何鹊,张娜,许宝善,等.石油化工管道冲刷腐蚀失效分析与预测[J].化工设计通讯, 2022, 48 (05): 18-20.
[3]李晓星.化工工艺管道耐腐蚀材质的选择探究[J].化工管理, 2019, (06): 97-98.
[4]张丹,杨传玉.对煤化工生产过程中的防止腐蚀结垢的技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量, 2021, 41 (04): 10-12.
[5]张勇.基于石油化工管道安装新技术的要点分析[J].化工设计通讯, 2020, 46 (12): 18-19.
[6]李伟.基于化工生产的耐腐蚀管道综合性能探究[J].中国氯碱, 2020, (12): 17-19.
[7]王红.氟树脂在石油化工金属管道和设备腐蚀防护中的应用[J].涂料工业, 2018, 48 (09): 82-87.
作者信息:张蕾蕾(1995.3-) 女 大专 安徽桐城 研究方向:石油化工工艺


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