纤维输油管
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纤维输油管道的防护方法及应用

2021-01-06 09:34:09

鉴于电化学腐蚀、应力腐蚀和冲蚀腐蚀,管道防腐方案应因地制宜。管道直径越大,对防腐涂层的结构性能要求越高,所以特殊截面必须有针对性的处理。管道涂层保护应采用合适的材料,施工时应进行质量控制,防腐涂层必须严格达标。

一、纤维输油管道的涂层保护

涂层保护是在金属表面涂上防腐绝缘层。管道涂上防腐材料后,固化形成漆膜,漆膜可与金属表面牢固结合,使金属表面与外界紧密隔离,防止金属与外界物质发生化学反应或电化学反应,从而防止金属腐蚀。庆哈油管道穿越河流、公路、铁路较多,防腐方案应因地制宜选择管道保护方式。管线正常地段防腐采用S52涂层,低洼地段采用钢塑聚乙烯涂层管,河流穿越地段采用PE管。管道保温层采用聚氨酯泡沫和黄夹套保温结构,聚氨酯泡沫厚度40mm,黄夹套厚度4mm。PE是近年来从国外引进的先进防腐技术。作为埋地管道,其外保护层非常优越。聚乙烯因其复杂的水下腐蚀因素,庆哈穿江管线段由于在水下,所以采用PE非常合适。

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二、纤维输油管的电化学保护

(1)阴极保护。

阴极保护是防止地下管道和金属结构电化学腐蚀的有效方法。它是在金属表面通过足够的阴极电流,使金属表面的阴极极化,成为电化学腐蚀电池中电位均匀的阴极,从而防止管道腐蚀。有两种方法:一种是牺牲阳极的阴极保护,另一种是外加电流的阴极保护。前者是将被保护的金属直接与电位较低的牺牲阳极相连,形成电流回路,使金属发生阴极极化,通过阳极的腐蚀和溶解来保护阴极。一般采用镁阳极和锌阳极。后者是将被保护的管道与外部DC电源的负极连接,并将另一个辅助阳极连接到电源的正极。外部电流在管道和辅助阳极之间产生较大的电位差,保护距离长,便于调节电流和电压。主要适用于长输管道,以及杂散电流引起的管道接地电位变化超过牺牲阳极保护能力时。在许多情况下,这两种方法一起使用。

(2)裂纹腐蚀及措施。

管道中的裂纹倾向于在表面缺陷周围的涂层下形成。当水流过表面缺陷时,可能会发生缝隙腐蚀。测试了氯化钠稀溶液阴极保护中模拟涂层与分区低碳钢电极间缝隙腐蚀的电位和电流分布。如果控制电位太负,由于稀氢的极化程度可能低于适当控制电位下的极化程度,提出了在高电导率环境下避免缝隙腐蚀的阴极保护机制。虽然阴极电流在高电导率环境下难以穿透裂纹,但裂纹中的腐蚀可以在合适的控制电位下控制。在管道阴极保护系统的设计中,应尽可能降低管道沿线的保护电位,以避免碱脆或过保护析氢剥离现象。例如,可以适当缩短保护距离,以避免阴极保护站出口处的负电压和中间部分的正电压。

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三、纤维输油管应用

(1)外部缺陷的维护方法。

①腐蚀缺陷长度≥2000mm的腐蚀点用碳纤维加固,三层加固层。

②腐蚀缺陷长度<<2000mm,宽度≥592mm的腐蚀点应采用套管加固。

③其他不符合上述条件的腐蚀缺陷,应采用钢板补焊加固。

(2)外部缺陷的防腐保温结构。

①防腐保温层结构。结构为TO树脂增强级→聚氨酯泡沫→TO树脂特殊增强级→聚乙烯工业薄膜。

②超强结构。结构为面漆→玻璃布→面漆→玻璃布→玻璃布→面漆→面漆。保护层厚度大于1.0毫米..

③强化层级结构。结构为底漆→面漆→玻璃布→面漆→玻璃布→面漆→面漆。保护层厚度大于0.75毫米..

④保温层选用40-50毫米厚的聚氨酯泡沫保温层,现场发泡。

⑤制作TO树脂玻璃纤维增强塑料时,应将包裹的玻璃布拉紧,重叠超过5厘米,在原结构上不少于15厘米。

(3)防腐层检查。

①外观检查。其表面光滑光亮,无气泡、裂纹、褶皱和可见的玻璃纤维布网。

②针孔检查。应使用电火花检漏仪进行检查。增强防腐层的检漏电压不低于3000伏,超增强防腐层的检漏电压不低于5000伏。合格无火花,不合格部分应修复。

③附着力检查。撕裂处铁不外露为合格;固化后的防腐层不易撕裂。

④厚度检查。用磁性测厚仪测量其厚度。表面干燥后的防腐层厚度不得小于0.75毫米..


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