常溫環(huán)氧玻璃鱗片涂料抗酸堿耐腐蝕抗?jié)B透排污管道施工
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玻璃鱗片膠泥 是一種優(yōu)良的耐化學(xué)藥品和耐耐老化的無機(jī)材料,玻璃鱗片是玻璃經(jīng)1700℃高溫熔化再經(jīng)*工藝吹制而成的極薄的玻璃碎片,厚度一般為2~5um,片徑長度為100~3000um。玻璃鱗片的片徑縱橫越大,涂層的抗?jié)B透性越強(qiáng)。玻璃鱗片能將涂層分割成許多小空間,使涂層中的微裂紋、微氣泡相互分割,同時(shí)抑制了毛細(xì)管作用的滲透。玻璃鱗片的硬化收縮率只有其他材料的幾分之一到幾十分之一,這大大地提高了涂層的附著力和耐沖擊性,抑制了涂層龜裂、剝落等缺陷。涂層中的玻璃鱗片上下交錯(cuò)排列,形成了*的屏蔽結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)復(fù)雜曲折滲透擴(kuò)散路徑,從而有效延長介質(zhì)滲透至基體的時(shí)間,提高了涂層的抗?jié)B透性和耐蝕壽命,是理想的表面重防腐材料,其特點(diǎn)是耐腐蝕、抗?jié)B透、耐磨蝕、施工簡便、易于修補(bǔ)。同時(shí)由于玻璃鱗片的化學(xué)惰性,使其具有良好的配伍性,可與氯化橡膠、氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧煤瀝青、酚醛環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂和乙烯酯等多種樹脂組成防腐涂料。可以應(yīng)用在化工、冶金、化纖、電鍍、建筑等行業(yè),特別是在各種海洋工程設(shè)備、海上石油天然氣平臺(tái)、港灣碼頭及船舶等領(lǐng)域
常溫環(huán)氧玻璃鱗片涂料抗酸堿耐腐蝕抗?jié)B透排污管道施工
注重短期投入,輕視*費(fèi)用:
①“防腐維護(hù)年年有,只是大小各不同”,這是筆者對(duì)石化行業(yè)防腐的戲言,筆者對(duì)幾家大型石化企業(yè)調(diào)查表明:70%以上的裝置鋼結(jié)構(gòu)三年已開始銹蝕,五年已上則“面目全非”,管廊鋼結(jié)構(gòu)五年已是銹跡斑斑,非保溫管線也是類似情形。
②在防腐涂裝體系選定時(shí),應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比,對(duì)不同的項(xiàng)目采用不同的防腐壽命設(shè)定,避免選用壽命過短的體系,這些體系看起來初始投資小,但后期維護(hù)費(fèi)用高,由于維護(hù)的復(fù)雜性,很多項(xiàng)目在后繼維護(hù)上的費(fèi)用甚至于高于初始投資。
③維護(hù)后的防腐壽命通常不及新建時(shí)選用防腐年限較長的涂裝體系來的效果好,在石化項(xiàng)目的總投資中,防腐必競占的比重較小,為確保裝置的長周期運(yùn)行,*有條件選擇防腐年限較長的涂裝體系,減少后期的“修修補(bǔ)補(bǔ)”,避免后期因防腐不到位,影響正常生產(chǎn),增大維護(hù)投入。
一、含硫化氫球球罐存在的腐蝕隱患
1.1 鋼在某些介質(zhì)環(huán)境下使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂(即SCC),一般說,鋼的強(qiáng)度越高,對(duì)應(yīng)力腐蝕越敏感。生產(chǎn)中常見的應(yīng)力腐蝕環(huán)境主要有濕H2S、無水液氨、硝酸鹽、碳酸鹽和二氧化碳等8類。在煉油生產(chǎn)中,特別是近年來隨著煉制原油量的增加,濕H2S應(yīng)力腐蝕開裂尤為嚴(yán)重。
1.2 應(yīng)力腐蝕是指某一特定金屬構(gòu)件在持續(xù)拉伸應(yīng)力作用下,在特定的腐蝕環(huán)境下所產(chǎn)生的開裂及擴(kuò)展失效。只有當(dāng)環(huán)境、應(yīng)力及材料三個(gè)因素均具備時(shí),才會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。構(gòu)件承受拉伸應(yīng)力是發(fā)生應(yīng)力腐蝕的必要條件,而材料及腐蝕介質(zhì)的組合則具有選揮性,即不同的材料及其微觀組織不同,發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂的腐蝕環(huán)境也不同,也就是說,對(duì)特定材料只有在特定的腐蝕環(huán)境中才會(huì)產(chǎn)應(yīng)力腐蝕;碳鋼或低合金高強(qiáng)度鋼在一定濃度的濕硫化氫環(huán)境中將會(huì)導(dǎo)致氫致開裂型應(yīng)力腐蝕,即硫化氫溶液中產(chǎn)生的氫原子能向鋼材表面滲透并擴(kuò)散到鋼材內(nèi)部溶解到金屬晶粒中,形成微裂紋,在外加拉伸及殘余拉伸應(yīng)力的作用下,擴(kuò)展形成裂紋導(dǎo)致破壞。
1.3 含硫化氫球罐具備一切發(fā)生濕硫化氫腐蝕開裂的一切條件
1.3.1濕硫化氫球罐定義
按照《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》定義為
(1)溫度≤(60+2P)——P為壓力Mpa(表壓);
(2)H2S分壓
(3)介質(zhì)中含有液相水或處于露點(diǎn)溫度以下;PH值<9或有HCN存在。
1.3.2球罐在濕硫化氫環(huán)境中的腐蝕機(jī)理
當(dāng)硫化氫與液相水或含水物流共存時(shí),就形成濕硫化氫腐蝕環(huán)境。
1.4 鋼在濕硫化氫環(huán)境中腐蝕開裂的形式和特點(diǎn)
濕硫化氫環(huán)境下的腐蝕開裂,是指水相或含水物質(zhì)在露點(diǎn)以下形成的水相與硫化氫共存時(shí),在介質(zhì)與外力(含內(nèi)部組織應(yīng)力及殘余應(yīng)力)協(xié)同作用下所發(fā)生的開裂。一般認(rèn)為,濕硫化氫腐蝕引起開裂主要有4種形式:氫鼓泡(HB)、氫致開裂(HIC)、應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂(SOHIC)、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)。
1.5 國內(nèi)含硫化氫球罐含量分布統(tǒng)計(jì)
硫化氫含量大于50μg/g發(fā)生裂紋占73.5%,其中26.5%球罐裂紋硫化氫含量在50μg/g和100μg/g之間。應(yīng)當(dāng)指出的是,硫化氫含量低于50μg/g,僅能作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者是目前應(yīng)當(dāng)高度重視的一個(gè)數(shù)據(jù)。大量的腐蝕調(diào)查表明,尚不能*確定防止應(yīng)力腐蝕開裂的硫化氫含量安全線;有資料報(bào)道,對(duì)于硫化氫含量小于50μg/g的水相工藝環(huán)境中的壓力容器也還有17%的開裂率。
二、含硫化氫球球罐發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的危害
液化氣球罐和烴、烯球罐(以下簡稱球罐)因具有爆炸危險(xiǎn),被列入三類壓力容器。統(tǒng)計(jì)表明,從1996年到2002年,我國壓力容器與管道發(fā)生事故l040起,死亡657人,傷1474人,直接經(jīng)濟(jì)損失近4億元。
(1)廣州石化:每年安排一定數(shù)量的球罐進(jìn)行開罐檢驗(yàn),每臺(tái)球罐每次檢查均能發(fā)現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量的裂紋。經(jīng)分析,這些裂紋多為應(yīng)力腐蝕裂紋。2002年,開罐檢驗(yàn)了10臺(tái)球罐,有9臺(tái)發(fā)現(xiàn)焊縫表面裂紋共計(jì)647處。2003年,開罐檢驗(yàn)了11臺(tái)球罐,共發(fā)現(xiàn)焊縫表面裂紋518處。2004年,開罐檢查發(fā)現(xiàn)G1012液態(tài)烴球罐有42處表面裂紋,G612丙烯球罐有101處表面裂紋,G1013球罐有54處表面裂紋。雖然每次對(duì)裂紋進(jìn)行處理,但每次均又發(fā)現(xiàn)多處新的應(yīng)力腐蝕開裂。
(2)液化石油氣(LPG)球罐在使用時(shí),因儲(chǔ)存介質(zhì)環(huán)境所造成的腐蝕破壞是經(jīng)常發(fā)生的,它使球殼表面受到破壞,產(chǎn)生腐蝕坑、溝糟甚至裂紋,使鋼材的力學(xué)性能惡化,導(dǎo)致球罐失效。LPG球罐由于儲(chǔ)存介質(zhì)具有易燃、易爆等恃點(diǎn),一旦發(fā)生事故其后果十分嚴(yán)重。
國內(nèi)大量報(bào)道:加工高硫原油是導(dǎo)致球罐大量產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的主要原因。
三、含硫化氫球罐進(jìn)行防腐處理的技術(shù)說明
濕硫化氫環(huán)境下存在于煉油廠的各主要裝置中,因其處于溫度較低的部位,不象高溫部位那樣容易引起著火、爆炸等惡性事故,因此常常被忽視,高溫部位的腐蝕常常是均勻腐蝕,控制起來相對(duì)容易些,而濕硫化氫環(huán)境下的腐蝕,則常以材料的開裂破壞破壞的形式表現(xiàn)出來,對(duì)裝置的危害性更強(qiáng)。濕硫化氫環(huán)境下材料的開裂破壞,主要是由于氫損傷引起的。如果不考慮介質(zhì)中其余腐蝕雜質(zhì)的影響,金屬材料在濕硫化氫環(huán)境下的氫損傷可分為:a由氫脆導(dǎo)致的硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC);b氫內(nèi)壓導(dǎo)致的氫鼓泡(HB)、氫致開裂(HIC),應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂(SOHIC)。球罐通常由高強(qiáng)度(硬度)鋼焊接而成,其熱影響區(qū)更容易形成SSCC。據(jù)API的報(bào)告,在水中僅含有1mg/L的H2S就足以導(dǎo)致SSCC。因此各煉廠球罐的普遍受到廣泛重視。