鑒于電化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕和沖蝕腐蝕,管道防腐方案應(yīng)因地制宜。管道直徑越大,對防腐涂層的結(jié)構(gòu)性能要求越高,所以特殊截面必須有針對性的處理。管道涂層保護(hù)應(yīng)采用合適的材料,施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量控制,防腐涂層必須嚴(yán)格達(dá)標(biāo)。
一、纖維輸油管道的涂層保護(hù)
涂層保護(hù)是在金屬表面涂上防腐絕緣層。管道涂上防腐材料后,固化形成漆膜,漆膜可與金屬表面牢固結(jié)合,使金屬表面與外界緊密隔離,防止金屬與外界物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng),從而防止金屬腐蝕。慶哈油管道穿越河流、公路、鐵路較多,防腐方案應(yīng)因地制宜選擇管道保護(hù)方式。管線正常地段防腐采用S52涂層,低洼地段采用鋼塑聚乙烯涂層管,河流穿越地段采用PE管。管道保溫層采用聚氨酯泡沫和黃夾套保溫結(jié)構(gòu),聚氨酯泡沫厚度40mm,黃夾套厚度4mm。PE是近年來從國外引進(jìn)的先進(jìn)防腐技術(shù)。作為埋地管道,其外保護(hù)層非常優(yōu)越。聚乙烯因其復(fù)雜的水下腐蝕因素,慶哈穿江管線段由于在水下,所以采用PE非常合適。
二、纖維輸油管的電化學(xué)保護(hù)
(1)陰極保護(hù)。
陰極保護(hù)是防止地下管道和金屬結(jié)構(gòu)電化學(xué)腐蝕的有效方法。它是在金屬表面通過足夠的陰極電流,使金屬表面的陰極極化,成為電化學(xué)腐蝕電池中電位均勻的陰極,從而防止管道腐蝕。有兩種方法:一種是犧牲陽極的陰極保護(hù),另一種是外加電流的陰極保護(hù)。前者是將被保護(hù)的金屬直接與電位較低的犧牲陽極相連,形成電流回路,使金屬發(fā)生陰極極化,通過陽極的腐蝕和溶解來保護(hù)陰極。一般采用鎂陽極和鋅陽極。后者是將被保護(hù)的管道與外部DC電源的負(fù)極連接,并將另一個(gè)輔助陽極連接到電源的正極。外部電流在管道和輔助陽極之間產(chǎn)生較大的電位差,保護(hù)距離長,便于調(diào)節(jié)電流和電壓。主要適用于長輸管道,以及雜散電流引起的管道接地電位變化超過犧牲陽極保護(hù)能力時(shí)。在許多情況下,這兩種方法一起使用。
(2)裂紋腐蝕及措施。
管道中的裂紋傾向于在表面缺陷周圍的涂層下形成。當(dāng)水流過表面缺陷時(shí),可能會發(fā)生縫隙腐蝕。測試了氯化鈉稀溶液陰極保護(hù)中模擬涂層與分區(qū)低碳鋼電極間縫隙腐蝕的電位和電流分布。如果控制電位太負(fù),由于稀氫的極化程度可能低于適當(dāng)控制電位下的極化程度,提出了在高電導(dǎo)率環(huán)境下避免縫隙腐蝕的陰極保護(hù)機(jī)制。雖然陰極電流在高電導(dǎo)率環(huán)境下難以穿透裂紋,但裂紋中的腐蝕可以在合適的控制電位下控制。在管道陰極保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡可能降低管道沿線的保護(hù)電位,以避免堿脆或過保護(hù)析氫剝離現(xiàn)象。例如,可以適當(dāng)縮短保護(hù)距離,以避免陰極保護(hù)站出口處的負(fù)電壓和中間部分的正電壓。
(1)外部缺陷的維護(hù)方法。
①腐蝕缺陷長度≥2000mm的腐蝕點(diǎn)用碳纖維加固,三層加固層。
②腐蝕缺陷長度<<2000mm,寬度≥592mm的腐蝕點(diǎn)應(yīng)采用套管加固。
③其他不符合上述條件的腐蝕缺陷,應(yīng)采用鋼板補(bǔ)焊加固。
(2)外部缺陷的防腐保溫結(jié)構(gòu)。
①防腐保溫層結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)為TO樹脂增強(qiáng)級→聚氨酯泡沫→TO樹脂特殊增強(qiáng)級→聚乙烯工業(yè)薄膜。
②超強(qiáng)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)為面漆→玻璃布→面漆→玻璃布→玻璃布→面漆→面漆。保護(hù)層厚度大于1.0毫米..
③強(qiáng)化層級結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)為底漆→面漆→玻璃布→面漆→玻璃布→面漆→面漆。保護(hù)層厚度大于0.75毫米..
④保溫層選用40-50毫米厚的聚氨酯泡沫保溫層,現(xiàn)場發(fā)泡。
⑤制作TO樹脂玻璃纖維增強(qiáng)塑料時(shí),應(yīng)將包裹的玻璃布拉緊,重疊超過5厘米,在原結(jié)構(gòu)上不少于15厘米。
(3)防腐層檢查。
①外觀檢查。其表面光滑光亮,無氣泡、裂紋、褶皺和可見的玻璃纖維布網(wǎng)。
②針孔檢查。應(yīng)使用電火花檢漏儀進(jìn)行檢查。增強(qiáng)防腐層的檢漏電壓不低于3000伏,超增強(qiáng)防腐層的檢漏電壓不低于5000伏。合格無火花,不合格部分應(yīng)修復(fù)。
③附著力檢查。撕裂處鐵不外露為合格;固化后的防腐層不易撕裂。
④厚度檢查。用磁性測厚儀測量其厚度。表面干燥后的防腐層厚度不得小于0.75毫米..