石油化工企業工藝管道的腐蝕問題探析

丁孟一 張天聞

【摘 要】在石油化工企業工藝管道腐蝕與防護研究中，相關人員需要站在 經濟角度和生產需求上考慮防護對策，使管道運行過程受到保護，使 其后期運營維護更加方便。化工工藝管道主要敷設在地下，對于這種 管道，化工企業還要為其提供安全可靠環境，可以做好地下防腐工作，來提升管道運行的安全可靠性。化工企業還應創新防腐措施，使管道 的防腐能力更強。

【關鍵詞】石油化工企業;工藝管道;腐蝕問題;防護措施

化工工藝管道是石油化工企業重點維護對象，管道在石油介質運輸中起著不可替代的作用，受介質或工作環境影響，該管道經常會出 現腐蝕問題，該問題會引發管道滲漏，降低化工生產的安全性。針對腐蝕問題，化工企業應做好管道腐蝕影響因素分析工作，并基于此，提出 防護措施，做好后期檢修和維護工作，使每根管道在運輸中都保持完好無損狀態。

1 石油化工企業工藝管道腐蝕影響因素

（1）管道鋪設的環境因素。有些化工管道需要敷設在地下，地 下土壤中含有水分和其它元素，這些成分都會對管道造成腐蝕。土壤 中的細菌會使管道發生電極反應，該反應會對還原土壤中的鹽，還原 物質會與管道中的鐵元素發生化學反應，該反應必然導致管道腐蝕 [1]。另外敷設環境周圍的雜散電流也會造成管道腐蝕。該電流分為直流和 交流兩種形式，其來源于地下流動防護系統，會降低管道本身的防腐 蝕性能。

（2）管道防護效果因素。管道本身具有一定的防腐蝕性能，如 果該性能過低，最終的防護效果也不會很顯著。防腐蝕覆蓋層及陰極 保護是化工企業常用的防腐措施。這兩種措施會控制管道陰極剝離現 象，使管道電流陰極保護效果更佳。如果措施有效，管道將不會受到 環境腐蝕影響。但在實際中，這種措施防護效果有限，在管道運行中，管道還是無可避免出現腐蝕問題。

（3）管道材質與制造工藝因素。管道材質與制造工藝會對管道 質量和性能產生直接影響，管道本身質量不滿足要求，即使涂抹防護 層，其在應用中，也會比較容易出現腐蝕問題。這種影響因素屬于內 在因素。管道中的非金屬成分過多，會造成腐蝕，金屬成分過高，其 容易與其他物質發生化學反應，也會造成腐蝕。管道材質應用中，還 需要控制其微晶細度等級，使其在應用中不會出現裂縫裂紋。即使出 現開裂問題，也要控制裂紋的擴展范圍和速度。在管道制作中，操 作人員還要對制作工藝進行控制，使其保持精細，減少管道缺陷。如 此管道在應用中才不會出現腐蝕問題。

（4）管道使用應力因素。管道運行中的應力集中現象會造成集 中處腐蝕，這與外界作用壓力過高有關，與輸送壓力波動也有關。管 道管壁使用應力增加后，管道本身的縫隙會更大，而管道長期處于高 壓負荷狀態，這也會增加管道腐蝕程度。

2 石油化工企業工藝管道腐蝕問題防護措施

（1）涂層防護方法。這種方法最常見，也最有效，管道的表面 涂層將起到隔離作用，將管道與外界環境分離開，使管道不會受到環 境侵蝕影響，所以這是防腐保護的第一道防線，也是管道其它防腐措 施的基礎。

（2）防蝕涂層。相比第一道防線，該種涂層主要借助環氧粉末 來構成復合涂層，以使管道表面防腐效果更為顯著。這種防腐方式主 要應用在鋪設地面上的管道，其也起到隔離作用，使管道受到保護。在防蝕涂層應用中，除了環氧粉末外，還有石油瀝青等傳統防腐措施，雖然其應用頻率較低，但其也起到了防護作用。針對已經發生腐蝕的 管道，工作人員在清理防腐層，做好管道處理維護后，需要在其上涂抹液體防腐材料，或應用纏帶式材料來保證管道的應用效果。有機涂 層與管道的緊密性更強，在應用中不太容易出現涂層脫落現象，其可 以使陰極處于剝離狀態，在抗陰極屏蔽方面具有顯著優勢。當管道敷 設在腐蝕性較強的土壤中，其會表現出良好的耐腐性能，且不會使管 道出現彎曲變形。在選擇該種涂層涂料時，操作人員還應選擇防水性 能較強，且不會對機械設備或管道造成負面影響的涂料。在有機涂層 應用中，還要做好焊縫處的涂抹處理工作，使該處不會出現縫隙，如 此防蝕效果才不會差。

（3）陰極防護措施。該種防護措施主要基于第一道防線，對已 經出現損壞的管道進行附加防腐保護，其主要作用于地下管道中。在 管道涂層出現損壞后，施加陰極防護措施，管道金屬依舊可以得到保 護。這種保護措施可以表現為外加電流陰極保護及犧牲陽極保護等措 施。該種防護措施是行業公認的有效措施，所以行業也規定了該種措 施應用的相關標準規范，石油化工企業工作人員在利用該種方式保護 管道時，還要應用標準材料，遵循設計標準規范進行防腐處理。這 種措施操作比較簡單，且不會對管道造成其他影響。

（4）雜散電流排流保護。在管道防腐保護中，還應注意管道上 方輸電線路帶來的腐蝕影響。這種線路電壓較強，其會增加管道腐蝕 程度。在安裝管道時，需要使其遠離這些高壓線路，或改變其近距離 平行狀態，使管路本身受到保護。管道路由安裝位置也應避開地下雜 散電流分布區域。雜散電流會對陰極保護方式產生干擾影響，針對這 種影響，操作人員還應采取排流措施，消除雜散電流。排流方式有多種，操作人員還應觀察管道陽極附近區域，看其是否存在正負極性交變現 象。

3 防腐層選擇和施工中的注意事項

3. 1 正確選擇防腐層材料和防腐蝕等級

應根據管道內介質的溫度、土壤腐蝕性程度、管道建設環境和管道設計壽命等選用合適的防腐 層材料和防腐蝕等級。

3. 2 嚴格控制原材料質量

應選用技術指標穩定、信譽好的產品，同時應 注意原材料的保管，避免原材料變質、損壞或受到 污染而影響防腐層性能。

3. 3 注重施工細節管理

3. 3. 1 鋼管表面狀態

鋼管表面的除銹質量直接影響防腐層與鋼管 表面的粘接力。為減少人為因素影響，應盡可能 采用噴射或拋射除銹代替手工或動力工具除銹。鋼管表面除銹與防腐蝕處理之間的時間間隔不宜 過長，以防止鋼管表面受潮或被污染。如果時間 間隔過長應重新進行表面處理。

3. 3. 2 氣候環境

防腐蝕施工時的環境溫度及濕度也會對防腐 層質量造成影響，因此在溫度過低、雨雪天氣或風 沙過大時，如果沒有防護措施，不應進行現場防腐 蝕施工。

3. 3. 3 施工工藝

應嚴格按照規范和施工說明書的要求進行施 工，避免偷工減料和野蠻施工。

3. 3. 4 儲存、吊裝、安放和回填

完成防腐層施工的鋼管在搬運、吊裝、儲存、下溝和回填過程中應注意避免損壞防腐層。應選 擇適宜的吊裝運輸工具、運輸方式、保護措施及擺 放方式等。長期存儲時，應避免暴曬和雨淋，防止 防腐層老化和性能衰變。下溝回填時應采取保護 措施，防止因管道撞擊溝壁和硬物造成其防腐層 損傷。

3. 3. 5 補口質量 由于現場條件限制，埋地管道現場安裝時焊 縫的防腐層補口往往成為管道防腐蝕的薄弱點，從而影響管道整體的防腐蝕質量。應選用與主管 防腐層材料相容的補口材料，補口處防腐蝕等級 不應低于主管防腐蝕等級;鋼管表面的處理質量 原則上應與主管相同，并應清除焊縫表面的焊渣、毛刺等尖銳部分，以免刺傷防腐層。

4 結束語

在工藝管道運行中，運維人員需要保證管道的質量和性能、運行 狀態，需要落實定期檢查和不定期抽查計劃，使工藝管道檢修頻率得 到保證。化工企業需要根據工藝管道的應用環境，選擇合適的管材和 制作工藝，使管道耐腐蝕性更強。在防腐蝕過程中，還要借助多種技 術手段來提升管道整體質量，使其在應用中不會過早出現腐蝕問題。

參考文獻：

[1] 任鵬.石油化工企業工藝管道腐蝕及防護 [J].中國石油和化工標 準與質量，2018，38（15）：155-156.

[2] 晏蘇信，袁和榮.化工金屬管道的腐蝕及防腐對策 [J].中國金屬 通報，2018（04）：119.

[3] 劉世淵，劉世毅.石油化工工藝管道安裝風險控制研究 [J].中國 石油石化，2017（08）：4-5.

[4]陳波.淺談石油化工企業工藝管道腐蝕和防護[J].化工管理，2014（15）：190.