【正文】 于腐蝕環(huán)境的管體金屬免遭腐蝕破壞。 402 涂層是埋地管道腐蝕控制的第 ?道防線，其作用是將管體金屬與腐蝕環(huán)境隔離。耳蒔新建管道投資中約有 10％ (防腐涂層 9． 5％，陰極保護(hù) 0． 5％ )用于腐蝕控制，中困石油管道分公司每年用于管道腐蝕控制系統(tǒng) 維護(hù)的費(fèi)用超過 2 000萬元。 相對于管道干線而言，站場管道和設(shè)備的腐蝕控制水平要低一些，目前大部分站場 設(shè)備和管道只是采用防腐涂層進(jìn)行保護(hù)，只有部分站場施加了陰極保護(hù)技術(shù)。 2． 2中石油管道腐蝕控制技術(shù)現(xiàn)狀 國內(nèi)涉及工業(yè)和自然環(huán)境腐蝕的所有行、止中，石油工業(yè)是腐蝕與防護(hù)研究工 作基礎(chǔ)較好、技術(shù)應(yīng)用效果較為明顯的部門之一，其中管道的腐蝕與防護(hù)又是石 油行 、lk中做得最好的。 剛： j管道外腐蝕 圈 d 管道麻力腐蝕開裂 圖 5 管道腐蝕穿孔 400 圖 6 汕品泄漏引發(fā)火災(zāi) 2 國內(nèi)管道腐蝕控制技術(shù)現(xiàn)狀 2． 1國內(nèi)工業(yè)和自然環(huán)境腐蝕控制的總體水平 我國早在 1956年制定科技發(fā)展規(guī)劃時，就開始將腐蝕作為專題來考慮，并逐步建 立了專門的腐蝕研究機(jī)構(gòu)和教學(xué)單位，但由于各行業(yè)腐蝕控制技術(shù)的應(yīng)用水平參差不齊 (其中石油、化工、電力、鐵路、造船業(yè)行業(yè)相對較好 )，所以總體控制水平較低。自然環(huán)境和 1業(yè)機(jī)制均有可能造成材料的腐蝕，其 危害遍及所有行、 lk，除了材料和能源消耗、設(shè)備失效、產(chǎn)：品漏失等直接損失外，通常還 伴隨著生產(chǎn)中斷、產(chǎn)品污染、人員傷亡、環(huán)境污染等間接損失，甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸等 重大事故。從圖 1列示的西歐油氣管道泄漏事故統(tǒng)計(jì)結(jié)果 (1971年 ~2020年 )和 H 2 列示的美國管道事 故原因及比例的數(shù)據(jù)結(jié)果， 1999 年～ 2020年，中國工程院開展了大型咨詢項(xiàng)目 “中心工業(yè)弓自然環(huán)境腐蝕調(diào)查 ”，本次 調(diào)查是建國以來我國所進(jìn)行的規(guī)模最大的一次行業(yè)腐蝕調(diào)查，涉及能源、交通、建筑、 機(jī)械、化工、基礎(chǔ)設(shè)施、水利和軍事設(shè)旋與裝備等八個重點(diǎn) tAk部門，調(diào)查表結(jié)果明， 我國每年腐蝕總損失 (包括肖接損失、問接損失和腐蝕控制費(fèi)用總和 )呵達(dá) 5000億元 以 }：，約占 I目民生產(chǎn)總值的 5％。目前在腐蝕與防護(hù)理論研究、腐蝕控制技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、防腐蝕 40l 設(shè)計(jì)、防腐蝕工程施工、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范制修訂、腐蝕控制系統(tǒng)的管理等方面 已形 成系列化、規(guī)范化的配套技術(shù)。站場管網(wǎng) 和設(shè)備因腐蝕而進(jìn)行的大修周期～般 5～ 10年，與國內(nèi)其他行業(yè)基本 j：處于同一水平。 b．目前管道防腐材料與涂裝作業(yè)、陰極保護(hù)設(shè)備與材料基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，腐蝕控制 技術(shù)研究處于國內(nèi)領(lǐng)先水平?！?}j 于涂層不可能近乎完美，涂裝中的缺陷不可避免；管道運(yùn)輸、裝卸及施工會塒涂層造成 損傷；而投入運(yùn)行后，周圍 {二壤環(huán)境作用、第三方破壞等都會導(dǎo) !致涂層缺陷的發(fā)生與發(fā) 展。 涂層的存在極大地降低了建立并維持管道陰極極化所需要的保護(hù)電流，使陰極保護(hù) 用于氏距離管道保護(hù)成為可能：而陰極保護(hù)則彌補(bǔ)了涂層中不可避免的缺陷，成為有效 控制埋地管道腐蝕必不可少的保障。 3． 1． 1瀝青類 3． 1． 1． 1石油瀝青 由石油蒸餾殘余物制得， ?般采用玻璃布或玻璃纖維氈增強(qiáng)，涂層較厚 (普通級 ≥4 mm，加強(qiáng)級 ≥5． 5 mm，特加強(qiáng)級 ≥7 rnm)。在有些發(fā)達(dá)國家近乎淘汰， 但實(shí)踐也證實(shí)石油瀝青涂層在其適用的 403 環(huán)境中，壽命可達(dá)到二二、三十年。 C；不宜用于沼澤、水下以及生物活動頻繁、植物根系發(fā)達(dá)地帶。隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益提 高，目前發(fā)達(dá)國家很少使用。 l刳 9煤焦油磁漆防腐管 3． 1． 1． 3涂裝技術(shù) 瀝青類材料屬于熱塑性材料，需要熱澆涂旋工。 圖 lO 煤焦油瓷漆作業(yè)線 受現(xiàn)場條件和環(huán)境保護(hù)要求限制，在役管道一般不進(jìn)行熱澆涂施工，多采用熱烤纏 帶產(chǎn)品進(jìn)行涂裝。環(huán)氧粉末 用作管道防蝕涂層，具有對鋼鐵強(qiáng)粘結(jié)、良好的膜完整性、優(yōu)秀的耐陰極剝離性能、耐 土壤應(yīng)力、耐磨損、可冷彎等特點(diǎn)，使用溫度范圍廣 (一 30～ 100|。它在我國特別是近年來的應(yīng)用呈上升趨勢?？膳c陰極保護(hù)系統(tǒng)更好的匹配，外護(hù)層類似于 FBE， 但能提供塑料外護(hù)層的機(jī)械性能優(yōu)勢，塑化 FBE耐水性和抗沖擊性能得到顯著改善，同 時能保持其作為陰極保護(hù)系統(tǒng)一部分的能力，不會屏蔽陰極保護(hù)。特別適用于定向鉆穿越段、石方段。 3． 1． 2． 2液態(tài)環(huán)氯 包括溶劑型和無溶劑型兩種，均為雙組分反應(yīng)固化型。所渭無溶 劑涂料是 ?種不含或含少量揮發(fā)性溶劑 的涂料。 圖 12 液態(tài)環(huán)氧內(nèi)涂層管道 圖 13無溶劑環(huán)氧用于管道防腐大修 3． 1． 2． 3涂裝技術(shù) 3． 1． 2． 3． 1單層／雙層環(huán)氧粉末涂裝工藝 (見圖 14)及設(shè)備 環(huán)氧粉末采用靜電噴涂工藝，涂裝工序 包括鋼管預(yù)熱、拋丸除銹、中頻感應(yīng)加熱、 環(huán)氧粉末噴涂／固化、水冷、電火花檢測等。 圖 14環(huán)氧粉末涂裝：【一藝流程 圖 15 內(nèi)噴涂作、世線 3． 1， 2， 3． 2液態(tài)環(huán)氧 管道內(nèi)噴涂由專門設(shè)計(jì)制作的作、 fp線完成，主要包括鋼管預(yù)熱、拋丸除銹、表面 吹掃、內(nèi)噴涂、表面固化等工序。 1聚乙烯膠粘帶 (見圖 16) 以聚乙烯薄膜為基材，復(fù)合上一層膠粘劑 (通常為丁基橡膠或 EV A)而成。聚乙烯膠帶涂 層由底漆 、防腐膠粘帶 (內(nèi)帶 )、保護(hù)膠粘帶構(gòu)成。失去粘結(jié)后，由于高度絕緣的聚乙烯層屏蔽了陰極保護(hù)電流，極易造成剝 離層下腐蝕，而且很難察覺。國外于 20世紀(jì) 80年代開 發(fā)，用于施工及敷設(shè)環(huán)境均較苛刻的地帶，其主要缺點(diǎn)是涂裝工藝復(fù)雜，補(bǔ)口及管道配 件涂裝的一致性較差，此外價格較高也在一定程度上限制了其應(yīng)用。 圖 19 三層聚乙烯結(jié)構(gòu)圖 圖 20 二三層聚乙烯成品管 3． 1． 3． 3泡沫夾克防腐保溫復(fù)合結(jié)構(gòu) 由防腐層 (防蝕涂層或具有防蝕性能的熱溶膠層 )、保溫層 (泡沫塑料層 )和防護(hù) 層 (聚乙烯塑料層 )組成，預(yù)制管管端采用防水帽密封 (見圖 21)。 409 該種復(fù)合結(jié)構(gòu)用于埋地管道，具有介質(zhì)輸送熱損失小、電絕緣性能好等特點(diǎn)，但是 不具備失效安全性。國內(nèi)現(xiàn)有該種 擇業(yè)縣十幾條，生產(chǎn)速度達(dá)到 350 m2／ h?！駲z測 ■撇塵吹掃 l 中額加 *～ FBE●檢測 ● 2P￡ ●檢測 ● 3PE●撩測 ●側(cè)向縫繞餐乙烯 ●側(cè)向纏繞粘攘荊 ●■粉末噴漆 圖 26 聚乙烯膠帶現(xiàn)場施工 4ll 聚氯酯泡沫夾克防腐保溫結(jié)構(gòu)的防腐涂裝采用刷涂或噴涂方法，保溫層和外護(hù)層， q 采用～次成型 ”工藝 (保溫層噴涂發(fā)泡與外護(hù)層擠出包覆同時進(jìn)行 )或 “管中管 ”成型 工藝 (鋼管套入成型的外護(hù)層管后再噴涂發(fā)泡 )(見圖 27)。 2陰極保護(hù)技術(shù) 3 2 1保護(hù)原理及方法 通過向金屬提供電子，使其產(chǎn)生陰極極化從而抑制其腐蝕，有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)陰 極保護(hù)： a)l自 rl電流法：將外部直流電源的負(fù)極接被保護(hù)金屬，向其提供電子； b．犧牲陽極法：由活潑的負(fù)電性金屬或合金與被保護(hù)體構(gòu)成電偶對，由于兩者之間 存在電位差，活潑金屬／合金 {1：為陽極通過自身腐蝕消耗向被保護(hù)體提供保護(hù)電流。 3． 2． 2外加電流陰極保護(hù)電源設(shè)備與輔助陽極材料