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設(shè)備保溫下腐蝕機理探討及防控措施

文檔作者：楊琴李增增文檔來源：中石油長慶油田分公司第一采氣廠作業(yè)六區(qū)		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月02日
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設(shè)備保溫下腐蝕機理探討及防控措施
楊琴李增增(中石油長慶油田分公司第一采氣廠作業(yè)六區(qū)，陜西榆林718500)
摘要：南11站脫水橇重沸器、南35站分離器積液包等設(shè)備
采用內(nèi)側(cè)包扎保溫，外層包裹不銹鋼鐵皮的保溫結(jié)構(gòu)。由于受
設(shè)備材質(zhì)、設(shè)備運行工況及保溫結(jié)構(gòu)特性的影響，設(shè)備表面發(fā)
生不同程度的腐蝕：為防治這種保溫下腐蝕．從設(shè)備運行工況
及保溫結(jié)構(gòu)特性角度出發(fā)對腐蝕機理進(jìn)行探討．并提出防控
措施。
關(guān)鍵詞：保溫結(jié)構(gòu)；腐蝕
作為天然氣開發(fā)企業(yè)，由于重視防腐治理，設(shè)備的內(nèi)防腐、
輸送管線的外防腐成果顯著。然而，隨著設(shè)備使用年限的增
加，設(shè)備的保溫下腐蝕問題日益突出。
1設(shè)備運行工況簡介
1．1設(shè)備運行工況
1．1．1南11站脫水橇重沸器
南11站脫水橇重沸器的運行工況其材質(zhì)為SA一516—70N
(美標(biāo))，其材質(zhì)與國內(nèi)SA516Gr70最為相近，主要元素含量是
C、Mn、Si決定其性能。主要用于制作反應(yīng)器、換熱器、分離器、
鍋爐等設(shè)備及構(gòu)件。其特性是滿足高含量硫化氫的油氣體的
需要，降低硫化氫的腐蝕。
按重沸器設(shè)計運行工藝要求，其運行溫度在198-204％。
2012年6月至2013年6月月平均運行溫度，看出該重沸器長期
未在設(shè)計工況下運行。這是因為該站集氣量少，有時全站未開
井，脫水橇長期低溫運行或是處于卸醇停運狀態(tài)，尤其是進(jìn)入
2013年以來，脫水橇長期停運，重沸器溫度接近環(huán)境溫度。
1．1．2南35站分離器積液包
南35站分離器運行工況其材質(zhì)為Q245R，材質(zhì)及應(yīng)用領(lǐng)域
與SA516Gr70相近。其運行溫度，在夏季時為20—30％，冬季
時，纏繞在積液包上的電伴熱帶投運，其溫度在5～100C間。
1．2環(huán)境簡介
靖邊縣屬于半干旱內(nèi)陸性季風(fēng)氣候。春季多風(fēng)沙，夏季多
雨，冬季低濕、寒冷、降水稀少。年平均降水量395．4mm，年平均
氣溫攝氏8℃。
2保溫結(jié)構(gòu)特性
保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)主要取決于材料內(nèi)所含空氣泡或空
氣層的大小及其分布狀態(tài)，與保溫材料的固體性質(zhì)的關(guān)系小。
水分的增加、溫度的升高也會使導(dǎo)熱系數(shù)增大。所選用的硅酸
鹽保溫板內(nèi)部含較多不流動的單獨氣泡和氣層。
南35站在拆卸硅酸鹽保溫板時，發(fā)現(xiàn)硅酸鹽保溫板明顯加
重，甚至可以擠出水。這說明這種硅酸鹽保溫板的吸濕率較
高，水分容易進(jìn)入保溫板中。
2．1外層包裹不銹鋼鐵皮
當(dāng)降雨或是空氣潮濕時，外界水分及空氣通過不銹鋼鐵皮
嚙合處和不銹鋼鉚釘孔進(jìn)入硅酸鹽保溫板中。由于這種硅酸
鹽保溫板吸濕率較高，加上設(shè)備運行溫度長期低于40℃，同時
外層包裹有不銹鋼鐵皮，形成相對密閉的系統(tǒng)，造成水分和空
氣在硅酸鹽保溫板中儲存，水分進(jìn)入快，散發(fā)慢。
2．2外層包裹玻璃絲布的保溫結(jié)構(gòu)
當(dāng)降雨或是空氣潮濕時，外側(cè)噴涂的銀粉漆及包裹的油毛
氈能防止部分水分的入侵；當(dāng)設(shè)備運行溫度上升，外界干燥時，
水分能通過油毛氈?jǐn)U散至外界空氣中，水分進(jìn)入快，散發(fā)快。
2．3可拆卸一體式保溫結(jié)構(gòu)
當(dāng)降雨或是空氣潮濕時，外界水分及空氣通過縫制的針眼
進(jìn)入保溫層中，會破壞保溫層的特性。由于該結(jié)構(gòu)保溫層較
薄，在安裝和拆卸時需輕緩操作，不能踩踏和帶鉤刺的物體接
觸，否則易刺破保溫套。
3腐蝕類型
3．1腐蝕機理
通過設(shè)備運行工況及保溫結(jié)構(gòu)分析得知，對于外層包裹不
銹鋼鐵皮的保溫結(jié)構(gòu)，當(dāng)外界水分進(jìn)入保溫層中，易形成高濕
度的環(huán)境。
3．1．1金屬化學(xué)成分不均勻
在這種中性的潮濕環(huán)境中，當(dāng)管壁吸附有水膜，且氧氣溶
解其中時，由于管壁表面不均勻或含雜質(zhì)，在管壁表面形成無
數(shù)微電池，發(fā)生吸氧腐蝕。
當(dāng)保溫層中水分含量高到能聯(lián)通管壁與外層包裹的不銹
鋼鐵皮時，在管壁及不銹鋼鐵皮間形成回路，形成無數(shù)微電池，
使管壁不斷被腐蝕。
3．1．2氧氣濃度差
由于重力的影響，保溫層的下部含水率高于上部含水率，
造成保溫層上下部分氧氣的充足程度不同而形成氧氣濃度
差。在這種氧濃差的環(huán)境下發(fā)生氧濃度差腐蝕，南35站分離器
積液包底部腐蝕較上部腐蝕更明顯就是這個道理。
3．2腐蝕類型一吸氧腐蝕
陽極：Fe_Fe“+2e 陰極：02+2H20+4e_40H’
在水中：Fe2+20H’—+Fe(0H)2 Fe(OH)2+02+H20_+Fe(0H)3
3．3保溫結(jié)構(gòu)腐蝕特性差異
通過以上分析得知，引起保溫下腐蝕的主要影響因素是金
屬化學(xué)成分不均勻、水分的入侵及儲存。由于外層包裹不銹鋼
鐵皮的保溫結(jié)構(gòu)水分進(jìn)入快，散發(fā)慢，在管壁及不銹鋼鐵皮間
存在金屬差異；外層包裹玻璃絲布的保溫結(jié)構(gòu)水分進(jìn)入快，散
發(fā)快，管壁及不銹鋼鐵皮間無金屬差異。所以外層包裹玻璃絲
布的保溫結(jié)構(gòu)較外層包裹不銹鋼鐵皮的保溫結(jié)構(gòu)更不易發(fā)生
腐蝕。
4防控措施
從腐蝕涂層角度出發(fā)可采?。?
(1)設(shè)備表面除銹處理后，進(jìn)行電化學(xué)保護(hù)；
(2)增加防腐涂層厚度，減少涂層針孔。
從保溫結(jié)構(gòu)對設(shè)備腐蝕的影響角度出發(fā)可采?。?
(1)在包裹不銹鋼鐵皮時保證質(zhì)量，以保證密封性；
(2)采用其他保溫結(jié)構(gòu)，如外層包裹玻璃絲布結(jié)構(gòu)；
(3)將不同的保溫結(jié)構(gòu)綜合利用，取長補短，如在可拆卸一
體式保溫結(jié)構(gòu)外層可包裹玻璃絲布，以達(dá)到保護(hù)和防腐保溫的
效果。
5結(jié)語
外層包裹不銹鋼鐵皮的保溫結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)特性易引起管
壁發(fā)生吸氧腐蝕。為減小外層包裹不銹鋼鐵皮的保溫結(jié)構(gòu)對
設(shè)備的腐蝕，建議定期對選用這種保溫結(jié)構(gòu)的設(shè)備(如加熱爐)
進(jìn)行檢查、防腐處理。
作者簡介：楊琴(1986一)女，漢，湖北荊門人，助理工程師，主要
從事天然氣開發(fā)工作。
2016年4月化；蓄揮223

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