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管道防腐层的失效与维修
文章来源:中国防腐装备网    添加人:admin    添加时间:2015/11/19
 
  如何使钢质管道避免遭受腐蚀,目前还是一大难题。虽然涂刷了防腐层,采用了阴极保护措施,但防腐层寿命有限,经常失效,导致钢质管道经常遭受腐蚀,威胁安全生产。
  1腐蚀情况调查通过检查以及对防腐层的维修,发现地上管线和地沟里的管线以及埋地管线腐蚀情况不一样,腐蚀形状也有所不同,不同保温材料下的管线腐蚀程度不一样,管道腐蚀的部位也不一样,底部腐蚀比管顶腐蚀严重。
  在干燥地沟里的管线腐蚀程度比较小,局部有点坑腐蚀形成;而地上架空管线的腐蚀比较严重,形成大面积片状腐蚀带,尤其是与阀门的连接处,腐蚀更严重,有腐蚀剥落现象,应根据实际情况进行修补。
  对埋地管线,不同土壤的地段腐蚀情况不一样,特别干燥地段腐蚀不严重,河沟附近腐蚀不严重,而潮湿地段腐蚀严重。
  2腐蚀原因分析防腐涂层的失效机制主要取决于管道所处的特定位置、施工质量及运行条件,吸水性是主要的破坏因素。最常见的是纵向或环向涂层开裂,在管体周围形成一个剥离的圆筒。
  防腐层施工质量不过关,厚度不够或有针孔,针孔不断扩大。
  防腐层如沥青会随着时间的增加而氧化老化,使防腐层变脆开裂失去防腐作用,造成钢质管道直接与外界接触而导致腐蚀。>防腐涂层的防腐能力与环境的潮湿程度和含氧量有关,环境越潮湿,涂层的防腐能力越差,环境越干燥,含氧量越低,涂层的使用寿命就越长。
  地沟中的管线由于保温材料干燥,防锈漆均匀地粘附在管线上,而地上管线由于保温材料吸水使管线长期处于潮湿的环境中,使管线外表面与防腐涂层的结合面受到侵蚀,不仅降低了涂层与金属管线的附着能力,而且促使涂层逐渐脱离结合面,造成涂层破裂起鼓、脱落,导致管线外表面暴露于外部环境中,与水或空气发生氧化反应,造成腐蚀。
  对于埋地管道,在河沟附近,土壤特别湿润,管道防腐层几乎被水完全包围,与空气形成隔离状态,氧气浓度很低,从而阻止了防腐层的氧化老化,也阻止了氧化反应,管道金属几乎不腐蚀。如果管道不被水完全包围,又相当潮湿,周围有一定的氧气浓度,则防腐层老化开裂严重,管道遭受腐蚀也严重。这是因为氧容易夺取电子,与水分子生成OH-离子,造成管道腐蚀,反应式如下:管道金属被迫失去电子,与OH-离子形成铁的氢氧化物遭受腐蚀。
  如果没有水分,不能形成电解液,不会发生电化学腐蚀。如果只有氧气,管道金属会与氧气发生氧化反应生成氧化物而腐蚀。
  如果管道周围既无水分存在又无氧气存在,则就不会发生腐蚀。但这样很难做到。又由于不同位置的水分含量和氧气含量是不同的,周围电解液的多少与浓度也不同,于是又形成了浓度差腐蚀。即使在同一管段,由于底部含氧量比管顶低,形成上下氧浓差腐蚀。
  对站内管线,由于架空管线上的镀锌铁皮对管道有保护作用,也有一定的防水能力,但接头易进水,底部易存水,时间一长,防腐层逐渐失效。由于管线底部潮湿含水多,腐蚀也更严重些。
  由于阀门不便保温,只能防腐,架空管线的保温层只能到与阀门的连接处,而连接处几乎没有防水措施,雨水会轻易进人保温层,从而破坏保温层和防腐层,腐蚀管线,又由于该处存在水分和氧气浓度差,腐蚀更严重。
  3治理措施对管线外表面进行除锈刷漆,修补防腐层。
  与水或空气隔离是困难的,因此,除锈刷漆是保护管道的最有效的措施。在施工过程中,不论是人工作业或是机械作业或是先进的流水线作业,都要认真进行除锈,除掉氧化皮等杂物,达到要求的Sa2或St3除锈级别,这是延长防腐层使用寿命的关键的第一步。
  首先进行干燥处理,再进行除锈,目前最先进的是喷丸除镑,同时达到一定的锚纹深度,增强表面结合力。除锈之后对钢管进行预热,温度为40 ~60*,然后均匀涂刷防腐层,用测厚仪测量防腐层厚度,用检漏仪检查是否有漏点,用弹簧秤测量剥离强度是否符合要求。
  做好防水工作。在管线防腐保温之后,最重要的是做好保温材料的外表面的防水防护工作。一是要防水,二是要有一定的强度和严密性。从现场情况来看,造成管线腐蚀的原因主要是因为保护层不严密或有破损,使保温材料吸水所致。这既有施工时防护工作没做好的因素,也有施工后人为的因素,如踩踏、撞击等,造成防水层、保温层变形进水。
  建议选择一种密封材料对防水、保护层的连接处进行密封;选择一种方法对管道与阀门的连接处进行密封,如先用沥青麻捣实,再用沥青、玻璃布、塑料布密封,防止进水。
  优选防腐材料。好的防腐涂层要求防水性好、绝缘性好、粘结性好、机械性能好、热稳定性好、化学稳定性好、经济性好、便于涂刷、便于修复等。
  做好防腐层保护工作。管线在施工完毕后,要注意检查和保护,由于地上管线常年遭受风吹雨淋和日晒,防腐层和保温层老化较快,发现局部破损或腐蚀要及时进行修补,延长管线的使用寿命。
  保持管网的防腐保温层完好,禁止在防腐保温层上踩踏,遵守《原油站库管网运行管理规定》,定期涂刷防锈漆。每年的春季和冬季,对管网的支墩、支架进行检修,防止支墩、支架下沉、歪斜,破坏管道。每月对管进行检查,保持沟内清洁。
  对防腐层大修。如果防腐层破损、管线腐蚀严重,就必须对防腐层进行大修。防腐层大修是指将管道上的防腐层全部清除,对管道重新防腐作业。除去旧涂层的一般方法包括使用钢丝刷和刮刀清除,通常需要清理数遍,还要除去表面浮锈。以沥青防腐为例,主要要求如下:沥青熬制前,应将沥青破碎为粒径不超过100mm的块状,并清除纸屑、泥土及其它杂物。熬制温度控制在230*C左右,并经常搅拌,清除漂浮物,熬制时间控制在4h左右,确保完全脱水。
  土方开挖:热油管道防腐层大修理开挖时,应特别注意管道的热稳定性和荷载问题。根据不同的管径、管材、壁厚确定允许悬空长度,管径越小,允许悬空长度越小,如426mmx7mm管道,允许悬空长度为15m.在悬空管之间的支撑土墩长度应不少于2m.为保证热力参数的要求,要分段挖,分段防腐,上一段完工回填压实后,再开挖下一段。挖出的管道连续长度(包括支撑土墩)不得超过200m,管道两侧留出净宽各50cm,管底悬空40cm为操作空间。
  管线挖出后,首先将旧防腐层清除干净,用沥青作防腐涂层时,用柴油擦洗管体上残留的浙青,再用汽油擦净,对有腐蚀的部位,用钢刷进行除锈,并做上记号,根据腐蚀程度选择点焊、补板,或打套袖加强,除锈完毕,应立即涂刷底漆,底漆由沥青和汽油配制而成。
  底漆干燥后方可涂刷第1层热沥青,然后立即缠第1层玻璃布,待沥青层冷却到软化点左右,立即浇第2层,沥青涂刷必须均匀饱满。多检查底部是否有漏涂现象。玻璃布压边宽度一般为2030mm,搭接长度应为100~150mm.当最后一遍沥青冷却到100T以下时,即可包缠塑料布,压边应达到3040cm,最后用沥青封口。
  大修后的防腐层表面应平整,无气泡、皱纹、凸瘤等缺陷。厚度检查合格,每处测量上、下、左、右4个点,粘结力检查合格,检漏合格。防腐完毕应等防腐层硬化以后再回填,防止砸坏防腐层,先从两侧滑填细土,充实管道底部。
  支撑土墩处的管道必须在悬空段防腐完毕、检查合格回填后方可进行防腐作业。
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