海洋金属管道的内防腐措施
海洋金属管道的内防腐是用于降低管道和立管内表面腐蚀破坏的措施。对于输送有腐蚀性油、气的管道都应进行内防腐。
金属管道的内防腐可用脱水、脱氧、脱硫等抑制输送介质的腐蚀性,减轻对金属管道的腐蚀外,还可采用下列方法:
1、使用各种阻蚀剂(缓蚀剂)
2、设计时留有腐蚀裕量
3、使用内涂层,将管壁与介质隔离
4、采用耐腐蚀合金或内衬等。
根据输送介质的特性和环境条件,可分别或同时采用其中的一种或几种内防腐措施。
1、使用缓蚀剂
在腐蚀介质中添加少量物质,可以显著地阻止或减缓金属腐蚀速度。这些物质被称为缓蚀剂。缓蚀剂加入量都很少,一般添加量在0.1%~1%之间就可起到保护金属的作用。缓蚀剂的保护效果用缓蚀率Z表示。
式中Ko——未加缓蚀剂的金属腐蚀速度;
K——加缓蚀剂后的金属腐蚀速度。
Z达到90%以上就是良好的缓蚀剂。缓蚀剂的种类很多,按缓蚀剂的化学成分,可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂;按介质状态、性质可分为液相缓蚀剂和气相缓蚀剂。
对输送含硫的油、气金属管道,我国专门研制了抗硫化氢腐蚀的缓蚀剂。例如咪唑啉、蓝4-A等有机缓蚀剂,其缓蚀率都在90%以上。
2、用涂料控制内腐蚀
用于海洋管道内防腐的涂料包括液体涂料和固体涂料。
(1)液体涂料
作为钢管衬里的液体涂料必须同时具有防腐性和耐磨性。国产内防腐的液体涂料主要有8511耐磨防腐涂料、8701环氧树脂涂料、H87环氧耐温防腐涂料、氯磺化聚乙烯防腐漆、玻璃鳞片防腐涂料等。
对于金属管道,用液体涂料进行涂装的工艺分预制和现场整体涂装两种。预制是在工厂内对管道进行涂装,可采用离心法、喷涂法。离心法是将配好的液体涂料送入钢管内,旋转钢管,靠离心力使液体涂料在钢管内流动,形成厚度均匀的涂膜;喷涂法是采用适合钢管直径的喷射装置进行喷涂。目前国内外研制了各种类型的喷涂器,我国研制的气动转杯式喷涂器已获专利。这种喷涂器是使涂料在高速旋转的雾化器内雾化,而后在高速离心力作用下,由喷孔脱杯而出,以细小雾滴状均匀地附着在管子内表面上。
现场整体涂装常用的工艺有涂抹法和喷涂法。涂抹法是在内表面经过预处理的钢管中放一个封堵器,然后放涂抹器,二者中间充满液体涂料,用压缩空气推动涂抹器,从而推动液体涂料和封堵器前进,在钢管内壁形成涂膜。图为一旋转式涂抹器示意图。
现场喷涂法用和工厂预制喷涂法类似的装置来实现钢管现场衬里的施工。这种方法是在喷涂装置喷出雾状与液体喷涂的同时,以相应的速度,用喷涂装置自身携带的电动机或卷扬机驱动喷涂装置,在管道内边退边喷,形成管道衬里。
(2)固体涂料
主要是用环氧粉末和聚乙烯粉末涂料。环氧粉末涂料与金属附着力强,机械强度高,防水抗渗性好,耐细菌腐蚀、海洋微生物腐蚀、化学腐蚀的性能好。近年来各国相继用环氧粉末作管道内衬,它不仅有良好的防腐蚀性能,更重要的是使管道内表面光滑,减少摩阻,增加输量。在原油管道中涂环氧粉末还能就爱你各地结蜡速度。
粉末涂料作内防腐的涂装方法有流化床法、静电流床法和静电喷涂法。
流化床法常用于工厂管道内衬的预制。流化床是一块多孔板,使用时将它放在压力容器内,压力容器底部有压缩空气进口,压缩空气通过流化床上的小孔,将放置在硫化床上的粉末涂料流化,并以一定速度通过导管吹入已预热的管道内部,粉末涂料遇热熔化粘附剂管壁上,冷却后形成涂膜。
静电流化床法是硫化粉末通过预热的管道内部,应用静电吸附原理使粉末吸附到管壁上形成涂膜。该方法适用于小口径管道的内衬。
静电喷涂法是将静电发生器的正极被涂管段,并接地,负极接喷枪头。通电后管段与喷枪头之间形成很强的静电场,由于喷枪头尖端放电,使电场内充满电子,当粉末粒子从喷枪口通过时,捕捉电子形成带负电的粉末粒子,这些粉末在静电场的作用下被吸附到已预热的管壁上。采用旋转式内喷枪,即可喷涂管道内管道内壁,形成内衬。
(3)用砂浆涂层防腐
用于内防腐的砂浆涂层包括水泥砂浆和环氧砂浆,这两种砂浆主要用于输水管道。涂层厚度一般为5mm。砂浆涂层常用的施工方法有离心法、喷涂法和风送法。离心法和喷涂法与涂装液体涂料类似。风送法是在安装好的管道内装入水泥砂浆,在砂浆后面装涂抹器,然后用压缩空气推动涂抹器前进,从而推动砂浆,在管道内壁形成砂浆内衬。
(4)采用耐腐蚀合金内衬
由于耐腐蚀合金价格昂贵,当前这种材料还没有应用。
目前国内海洋管道内防腐主要采用增加腐蚀裕量,输送的流体脱硫、脱水和加缓蚀剂等办法。
金属管道的内防腐可用脱水、脱氧、脱硫等抑制输送介质的腐蚀性,减轻对金属管道的腐蚀外,还可采用下列方法:
1、使用各种阻蚀剂(缓蚀剂)
2、设计时留有腐蚀裕量
3、使用内涂层,将管壁与介质隔离
4、采用耐腐蚀合金或内衬等。
根据输送介质的特性和环境条件,可分别或同时采用其中的一种或几种内防腐措施。
1、使用缓蚀剂
在腐蚀介质中添加少量物质,可以显著地阻止或减缓金属腐蚀速度。这些物质被称为缓蚀剂。缓蚀剂加入量都很少,一般添加量在0.1%~1%之间就可起到保护金属的作用。缓蚀剂的保护效果用缓蚀率Z表示。
式中Ko——未加缓蚀剂的金属腐蚀速度;
K——加缓蚀剂后的金属腐蚀速度。
Z达到90%以上就是良好的缓蚀剂。缓蚀剂的种类很多,按缓蚀剂的化学成分,可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂;按介质状态、性质可分为液相缓蚀剂和气相缓蚀剂。
对输送含硫的油、气金属管道,我国专门研制了抗硫化氢腐蚀的缓蚀剂。例如咪唑啉、蓝4-A等有机缓蚀剂,其缓蚀率都在90%以上。
2、用涂料控制内腐蚀
用于海洋管道内防腐的涂料包括液体涂料和固体涂料。
(1)液体涂料
作为钢管衬里的液体涂料必须同时具有防腐性和耐磨性。国产内防腐的液体涂料主要有8511耐磨防腐涂料、8701环氧树脂涂料、H87环氧耐温防腐涂料、氯磺化聚乙烯防腐漆、玻璃鳞片防腐涂料等。
对于金属管道,用液体涂料进行涂装的工艺分预制和现场整体涂装两种。预制是在工厂内对管道进行涂装,可采用离心法、喷涂法。离心法是将配好的液体涂料送入钢管内,旋转钢管,靠离心力使液体涂料在钢管内流动,形成厚度均匀的涂膜;喷涂法是采用适合钢管直径的喷射装置进行喷涂。目前国内外研制了各种类型的喷涂器,我国研制的气动转杯式喷涂器已获专利。这种喷涂器是使涂料在高速旋转的雾化器内雾化,而后在高速离心力作用下,由喷孔脱杯而出,以细小雾滴状均匀地附着在管子内表面上。
现场整体涂装常用的工艺有涂抹法和喷涂法。涂抹法是在内表面经过预处理的钢管中放一个封堵器,然后放涂抹器,二者中间充满液体涂料,用压缩空气推动涂抹器,从而推动液体涂料和封堵器前进,在钢管内壁形成涂膜。图为一旋转式涂抹器示意图。
现场喷涂法用和工厂预制喷涂法类似的装置来实现钢管现场衬里的施工。这种方法是在喷涂装置喷出雾状与液体喷涂的同时,以相应的速度,用喷涂装置自身携带的电动机或卷扬机驱动喷涂装置,在管道内边退边喷,形成管道衬里。
(2)固体涂料
主要是用环氧粉末和聚乙烯粉末涂料。环氧粉末涂料与金属附着力强,机械强度高,防水抗渗性好,耐细菌腐蚀、海洋微生物腐蚀、化学腐蚀的性能好。近年来各国相继用环氧粉末作管道内衬,它不仅有良好的防腐蚀性能,更重要的是使管道内表面光滑,减少摩阻,增加输量。在原油管道中涂环氧粉末还能就爱你各地结蜡速度。
粉末涂料作内防腐的涂装方法有流化床法、静电流床法和静电喷涂法。
流化床法常用于工厂管道内衬的预制。流化床是一块多孔板,使用时将它放在压力容器内,压力容器底部有压缩空气进口,压缩空气通过流化床上的小孔,将放置在硫化床上的粉末涂料流化,并以一定速度通过导管吹入已预热的管道内部,粉末涂料遇热熔化粘附剂管壁上,冷却后形成涂膜。
静电流化床法是硫化粉末通过预热的管道内部,应用静电吸附原理使粉末吸附到管壁上形成涂膜。该方法适用于小口径管道的内衬。
静电喷涂法是将静电发生器的正极被涂管段,并接地,负极接喷枪头。通电后管段与喷枪头之间形成很强的静电场,由于喷枪头尖端放电,使电场内充满电子,当粉末粒子从喷枪口通过时,捕捉电子形成带负电的粉末粒子,这些粉末在静电场的作用下被吸附到已预热的管壁上。采用旋转式内喷枪,即可喷涂管道内管道内壁,形成内衬。
(3)用砂浆涂层防腐
用于内防腐的砂浆涂层包括水泥砂浆和环氧砂浆,这两种砂浆主要用于输水管道。涂层厚度一般为5mm。砂浆涂层常用的施工方法有离心法、喷涂法和风送法。离心法和喷涂法与涂装液体涂料类似。风送法是在安装好的管道内装入水泥砂浆,在砂浆后面装涂抹器,然后用压缩空气推动涂抹器前进,从而推动砂浆,在管道内壁形成砂浆内衬。
(4)采用耐腐蚀合金内衬
由于耐腐蚀合金价格昂贵,当前这种材料还没有应用。
目前国内海洋管道内防腐主要采用增加腐蚀裕量,输送的流体脱硫、脱水和加缓蚀剂等办法。
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