石油化工設(shè)備接地裝置防腐研究

孫波大慶油田有限責任公司化工集團輕烴分餾分公司

石油化工設(shè)備接地裝置防腐研究

孫波
大慶油田有限責任公司化工集團輕烴分餾分公司

摘要：文章分別從降阻劑、納米碳防腐導電涂料以及連鑄銅覆鋼三項技術(shù)對接地裝置的防腐方法進行研究，分析了不同技術(shù)的優(yōu)點以及缺陷，石油化工設(shè)備在安全有效的防腐技術(shù)下，能夠避免出現(xiàn)使用安全問題，并且防腐性能保護下材料安全使用年限也會有所增長。

關(guān)鍵詞：石油化工設(shè)備；接地裝置；防腐技術(shù)

一、降阻劑

接地裝置存在較大電阻時，會影響電流向地面的傳輸分散。通過降阻劑可以將導體的電阻減小，并且裝置被腐蝕氧化的速度也會因此而減慢，這樣的環(huán)境下所進行的設(shè)備使用安全防護可以達到預期目標。降阻劑使用在鋼材防護方面，能夠?qū)摬牧系氖褂脡勖娱L一年以上。這一結(jié)果是通過試驗室驗證來得出的，原因是能夠在鋼表面形成防護體系，使干擾過載電流更好的進入到地面中，材料也能與腐蝕物質(zhì)相互隔離，處于隔離狀態(tài)下的鋼材料使用年限自然也能夠增長。但現(xiàn)實情況下，會發(fā)現(xiàn)使用了降阻劑后的接地裝置并沒有達到預期安全使用年薪，甚至在時間上還有明顯的縮短。包裹防護下的接地裝置使用安全性得不到保障，原因在于施工環(huán)境與實驗室存在很大差異，并不能達到安全防護的標準，在包裹前材料表面已經(jīng)存在雜質(zhì)，并且清潔程度也達不到標準，繼續(xù)使用降阻劑會將腐蝕物質(zhì)包裹在其中，導致材料被腐蝕的速度增快，最終造成了嚴重的腐蝕問題。應用這一技術(shù)要對現(xiàn)場環(huán)境進行優(yōu)化，達到規(guī)定標準才能可以實現(xiàn)防護效果，因此技術(shù)選擇要謹慎考慮。

降阻劑又名導電水泥或?qū)щ娀炷粒瑸槿斯づ渲糜脕斫档徒拥仉娮璧脑噭云浒拥伢w可延緩接地體腐蝕速率。QX/T 104—2009《接地降阻劑》規(guī)定：接地降阻劑對接地體的腐蝕率應小于相應土壤對接地體的腐蝕率，對于熱浸鋅圓鋼和扁鋼，表面年平均腐蝕率應不大于0.03mm/a；對于不鍍鋅的低碳圓鋼和扁鋼，表面年平均腐蝕率應不大于0.05mm/a。

二、納米碳防腐導電涂料

1、材料優(yōu)點與性能

納米碳材料使用的優(yōu)異性更高，采用涂層的方法來實現(xiàn)安全防護，在石油化工企業(yè)得到了廣泛的應用。以二甲苯為原料，添加一些具有導電性的碳物質(zhì)，現(xiàn)階段的生產(chǎn)工藝已經(jīng)十分完善，應用導電涂料后接地裝置的安全使用年限能夠延長30年左右。可以根據(jù)設(shè)備使用強度來對涂層的厚度進行掌控，施工前要將涂料攪拌均勻，確保投入使用后能夠達到薄厚均勻的形式。納米材料形成的防護層包裹更緊密，并且組成成分中與降阻劑相比較復雜程度也不會增大，材料的防水性能也有更大的進步，這樣可以避免出現(xiàn)使用不穩(wěn)定的情況。接地裝置使用環(huán)境中存在大量的安全隱患，納米碳材料可以做到有效的隔絕。試驗結(jié)果分析這種涂層材料已經(jīng)完全能夠達到使用標準，但正是投入到使用后仍然會受到環(huán)境因素的干擾，例如長時間在潮濕的環(huán)境下材料表面涂層中的物質(zhì)會逐漸分散，功能也有明顯的降低，繼續(xù)使用并不能達到預期的防護標準，這樣的環(huán)境下所開展接地保護施工，安全性自然也得不到保障。材料具備施工過程簡單、性能穩(wěn)定、成本低廉的優(yōu)點，地下導體防護中也常常會使用到。

2、毒副作用

但經(jīng)過研究表明才，材料中的二甲苯具有很強的毒副作用，投入使用后會逐漸揮發(fā)出有毒物質(zhì)這種成分對人體的神經(jīng)系統(tǒng)健康影響很大，長時間處于這樣的環(huán)境下，會威脅到裝置檢修人員的生命安全。在涂刷施工期間，物質(zhì)揮發(fā)還會對施工人員皮膚造成影響，干燥失水，甚至還會造成嚴重的失水問題，長時間處于這樣的環(huán)境下，工作人員容易出現(xiàn)皮炎。在研究二甲苯的毒性時，發(fā)現(xiàn)對人體器官健康也存在很大威脅，并不僅僅是在施工階段會出現(xiàn)這樣的問題，后期使用時毒害物質(zhì)的揮發(fā)影響也是極其嚴重的。在石油化工工程中，選用納米防腐涂層材料時要考慮毒副作用，并將使用的范圍以及使用量進行嚴格控制，這樣才能夠保障人身安全。防腐材料雖然效果十分明顯，但使用時卻要注意安全標準，將安全放在首位，在局部使用這種材料來保護接地裝置。

三、連鑄銅覆鋼

在材料表面覆蓋銅材料，充分利用銅材料化學性質(zhì)穩(wěn)定的特點，施工過程中會對材料的質(zhì)量以及純度進行檢驗，觀察是否存在影響安全性的因素。銅材料本身是不具備毒害性的，因此使用范圍不會受到限制，材料在表層形成了防護層，金屬材料即是受到碰撞也不會損壞，使用效果更佳理想。但這種材料并不是沒有缺點的，常見的缺點問題是在使用期間，表層材料出現(xiàn)斷裂，裂縫產(chǎn)生后不能再起到防護作用，并且這樣的環(huán)境下接地裝置安全性也受到了很嚴重的影響，不利于化工設(shè)備安全運行。采用加熱融化的電解銅溶液將鋼芯加工而成連鑄銅覆鋼。就目前，針對這種防腐材料也沒有統(tǒng)一的認證。從研究中就會發(fā)現(xiàn)，我國并沒有一家生產(chǎn)商針對連鑄銅覆鋼進行了認證。在實際應用的過程中，連鑄銅覆鋼一個最為明顯的缺陷就是非常容易剝皮、開裂。如果在實際中出現(xiàn)了開裂、剝皮后，鋼芯與銅層之間就會產(chǎn)生原電池腐蝕。這種開裂缺陷主要是由銅與鋼之間固有的屬性來決定的，根據(jù)當前的技術(shù)是很難克服的。在此過程中需要充分說明的一點就是，當前我國并沒有任何關(guān)于銅覆鋼導電性、熱穩(wěn)定性等相應的參數(shù)，沒有認證的實驗數(shù)據(jù)也沒有計算公式。因此，在石化企業(yè)應用的過程中需要謹慎對待，避免出現(xiàn)不良后果。就目前市場上而言，厚度為0.25mm的鍍銅鋼導電性、熱穩(wěn)定性等多項特征獲得廣泛的認可。

目前，銅材或者鍍銅鋼為國內(nèi)外公認的最有效的防腐接地材料，也是最經(jīng)濟可行的防腐材料。但是，當前國內(nèi)一些石化企業(yè)試圖通過采用納米碳防腐導電涂料、銅鑄鋼甚至降阻劑等材料解決接地裝置鋼材的腐蝕問題，以期提高接地裝置的可靠性和使用壽命。

結(jié)語

無論是何種企業(yè)，接地工作的本質(zhì)都是相同，選擇的材料本質(zhì)上而言不會有本質(zhì)性的差別。石油化工行業(yè)在防腐蝕方面具備豐富的參考經(jīng)驗。對于任何尚未經(jīng)過認證的防腐材料，需要謹慎的使用。當前我國材料工藝技術(shù)與國外仍舊存在著較大的差距，針對此需要客觀、嚴謹?shù)貙Υ庐a(chǎn)品。

參考文獻：

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