高分子陶瓷聚合物UA808包裹补强技术在管道修复中的应用(02)煤气管道中腐蚀形态的影响

煤气管道中腐蚀形态的影响,均匀腐蚀对煤气管道的影响和影响因素

2024-03-13 16:05 李兵
919

[声明:所有图片资料均是自己现场实际拍摄,文字资料由本人整理总结所得,如有遗漏或错误,请您及时交流沟通或拨冗指正,不胜感激。

原创作品,如需转载,请联系本人。

联系方式:李兵 13331178788(微信同号)]


煤气管道中腐蚀形态的影响

不同类型的管道有不同的腐蚀部位,腐蚀程度也不尽相同。

以某公司实际数据为例:

某公司DN1600煤气主管线使用期间多次出现管道腐蚀泄漏情况,目前整个煤气管线处于不安全运行状态。

以下是该公司2023年2月对DN1600煤气管道进行检测的报告和结论:

本次检测煤气管道主管网DN1600管道整体减薄量在60%以上,腐蚀严重,建议更换或修复处理;上部腐蚀及其严重,最高减薄量达到70%,存在极大隐患,建议更换或修复处理;

该公司对部分煤气管道漏磁检测评级:

序号

管段名称

介质

管径

材质

管道腐蚀等级

1

DN1600煤气管道分机房三通1-6

煤气,氨水

DN1600

碳钢

D

2

DN1600煤气管道支架1-1至1-3

煤气,氨水

DN1600

碳钢

C

3

DN1600煤气管道支架2-1至2-5

煤气,氨水

DN1600

碳钢

D

4

DN1600煤气管道支架3-5至2-5

煤气,氨水

DN1600

碳钢

C

管道腐蚀等级划分及测量建议

对于微腐蚀煤气管道(A级),建议每年进行2次测量;

腐蚀较严重的煤气管道(B级),建议需每季度进行1次测量;

对于严重腐蚀煤气管道(C级),建议进行特别标记,每月进行1次测量,并列入煤气管道加固或更换计划;

对于非常严重腐蚀煤气管道(D级),不得继续使用,若无条件更换,需按照C级方式先应急处理。

20240304-28.jpg

在管线腐蚀中可分为均匀腐蚀和局部腐蚀两种,这两种腐蚀会造成不同部位的腐蚀,腐蚀程度也不尽相同,造成的影响和损坏程度也有很大不同,例如均匀腐蚀会造成煤气管道整体变薄,影响管道的整体强度;而局部腐蚀会造成管道蚀穿、泄露等环境、维保问题。

均匀腐蚀对煤气管道的影响和影响因素

管道中的均匀腐蚀是指管道金属内部表面均匀受到腐蚀的现象,金属表面会逐渐失去金属物质,使煤气管道整体变薄,导致管道强度不足,严重的将会引起煤气管道的垮塌和断裂。影响因素主要有腐蚀介质和温度、氧气含量等,管道在酸性、碱性或含有腐蚀性物质、高含量氧气的介质中,会随着温度的升高而加速金属的腐蚀速率,管道在高温工况下更容易发生均匀腐蚀。

ZMJX009.jpg


局部腐蚀对煤气管道的影响和影响因素

管道中的局部腐蚀是指管道金属表面发生不均匀的腐蚀现象,通常以点蚀、缝蚀、孔蚀等形式出现,导致管道管道出现局部的腐蚀坑、凹陷或孔洞。腐蚀坑周围可能出现颜色变化,如生锈或产生氧化物。局部腐蚀导致金属表面形成不规则的凸起或锋利的边缘。

腐蚀介质:管道中的腐蚀介质是导致局部腐蚀的主要因素之一。例如,含有酸性、碱性、氯化物等腐蚀性物质的介质会加速局部腐蚀的发生。

ZMJX008.jpg

工况温度:温度升高会加速腐蚀速率,这是因为温度升高会促进腐蚀介质与金属之间的反应速率,使腐蚀反应更为剧烈和迅速;温度的变化还可以改变腐蚀介质的性质,如酸性、碱性和含氧量的程度。不同的腐蚀介质在不同温度下对金属的腐蚀性能有所不同,在高温情况下一些腐蚀介质会变得更加具有侵蚀性,从而加剧局部腐蚀的程度;温度的升高还可以引发热腐蚀,热腐蚀是一种介于高温和腐蚀介质的共同作用而引起的腐蚀形式。高温环境下的腐蚀介质可能与金属内部表面发生反应,形成高温氧化物或硫化物,导致金属材料的烧蚀、变薄和失效。

流体、气体的流速:高流速会增加腐蚀介质对管道内壁金属的冲刷和侵蚀力度,导致腐蚀速率增加,流体和气体的高速流动可以带走腐蚀产物和管道内壁的保护层,暴露更多的金属表面,从而加剧腐蚀;高速流动的流体和气体会使腐蚀介质更容易在金属表面形成局部的湍流或涡流,改变腐蚀介质与金属表面之间的质量传递和反应速率,增加局部腐蚀的发生概率。流体和气体的流速还可以带走腐蚀产物和金属表面的腐蚀产物,减少其在金属表面的积聚,也可以降低腐蚀产物对金属的保护作用,从而加剧腐蚀。

材料缺陷:管道金属材料中的缺陷,如夹杂物、裂纹、焊接缺陷等,会成为局部腐蚀的起始点。材料缺陷如裂纹、夹杂物或孔洞等可能导致局部腐蚀的发生,这些缺陷会破坏材料的完整性和均匀性,使局部区域容易受到腐蚀介质的侵蚀,从而降低了材料的抗腐蚀性能;材料缺陷可以作为局部电池的形成点,引发局部电池腐蚀。例如,裂纹、夹杂物或孔洞等缺陷可以促使局部区域形成阳极和阴极,从而形成腐蚀电池。局部电池腐蚀会导致局部腐蚀的加剧和扩展。材料缺陷可能成为应力集中的位置,引发应力腐蚀开裂。当材料在腐蚀介质的作用下承受应力时,缺陷处的应力会进一步集中,导致局部腐蚀和开裂的发生。应力腐蚀开裂会加剧局部腐蚀的程度,并可能引发材料的失效。材料缺陷可能降低防腐措施的效果。例如,缺陷可能导致防腐涂层的附着性变差,从而减弱对材料的保护作用。此外,缺陷还可能成为腐蚀介质侵入材料内部的通道,导致局部腐蚀的发生和扩展。

电化学因素:管道中存在的电化学不均匀性,如局部电位差、电流分布不均等,可能导致局部腐蚀的发生。局部腐蚀对管道的影响可能更加严重和突出,因为它可以快速破坏金属表面并产生孔洞。

还有一些其他的因素,例如煤气管道中腐蚀产物的堵塞因素、逃逸的氨水、溶解于液体中的氧气含量、氯离子和硫酸根离子诱发的应力腐蚀以及煤气流动带来的冲刷和磨损等,这些因素都会导致管道内壁的均匀腐蚀或局部腐蚀的加速。

煤气管道的蚀穿、开裂和泄露发生的因素还有设计缺陷、施工质量问题、管道设计不合理、管道老化、管道材质与防腐措施不足等,这里就不再一一赘述。

FHNY001.jpg


采用高分子陶瓷陶瓷聚合物UA808包裹技术优点

(1)、高分子陶瓷聚合物UA808材料具有很高的机械强度,能对腐蚀的管道起到加强作用;在煤气管道腐蚀变薄或者部分金属消失的情况下,包裹后形成的通道能起到代替金属管道的作用。

FHNY002.jpg

(2)、高分子陶瓷聚合物UA808材料本身具有很好的结合强度,材料施工完成后形成的包裹涂层具有很好的整体性,包裹涂层除加强作用外,还能屏蔽管道因蚀穿而产生的各种“跑冒滴漏”等泄漏风险。

DZXY007.jpg

(3)、UA808材料本身腐性能突出,加强涂层具有优异的抗腐蚀能力,能保证管道在产生不良因素的情况下,如蚀穿、管壁金属变薄的情况下,包裹涂层不会因为管道中腐蚀性介质发生腐蚀变化,能很好的解决碳纤、玻纤等无法解决的二次蚀穿。包裹涂层底涂采用耐阴极剥离的高分子陶瓷聚合物底胶U27,可以有效解决加强涂层容易形成两张皮的现象。

(4)、高分子陶瓷聚合物包裹方案中采用的聚合物材料如UA808、U87、U27等都具有良好的耐温性能,针对200℃以下的管道都有相应的材料解决方案。

(5)、涂层材料具有很好的抗环境老化的能力,在自然环境下保持足够长的使用寿命,做到不剥离,不脱落;

DZXY015.jpg

(6)、加强涂层较轻,不会给管道增加太大的额外称重,加强涂层每平方米大约只需7-8公斤。

(7)、采用高分子陶瓷聚合物UA808包裹涂层可以避免如采用玻纤、碳纤整体包裹后再次蚀穿后无法定位和难处理的问题。

(8)、采用高分子陶瓷聚合物UA808可根据客户要求在涂层任意部位或管道上预留监测和检测位置,避免了采用玻纤、碳纤整体包裹后无法对管道进行后期测量的问题。本司的方案中有专门开发的部件可以预留在涂层上,能做到需要检测时随用随时打开。

DZXY017.jpg