【摘要】采用高分子復(fù)合材料管道補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)既節(jié)省時(shí)間又可降低修復(fù)費(fèi)用，高分子復(fù)合材料有著優(yōu)異的粘著力和耐腐蝕性能，可以防止整個(gè)管道表面進(jìn)一步腐蝕滲漏。

【關(guān)鍵詞】 煤氣、管道、滲漏、堵漏、表面處理、高分子復(fù)合材料、碳纖維加強(qiáng)帶、福世藍(lán)

一、煤氣管道運(yùn)行概況

煤化工企業(yè)中煤氣管道非常多，在生產(chǎn)中占有很重要的作用，煤氣管道是用管子、管子聯(lián)接件和閥門等聯(lián)接成的用于輸送氣體、液體或帶固體顆粒的流體的裝置。在使用中經(jīng)常會(huì)因?yàn)楣艿栏g泄露而影響正常生產(chǎn)。煤氣管路泄露的處理難度非常大，處理時(shí)往往需停氣停產(chǎn)，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，而且搶修工作中危險(xiǎn)性又很大。所以煤氣管道腐蝕泄漏原因分析，制定出預(yù)防或減緩管道腐蝕的應(yīng)對措施是非常必要和重要的。

二、煤氣管道腐蝕原因分析

1、管道內(nèi)壁均勻腐蝕。煤氣管道在輸送煤氣時(shí)均勻腐蝕占主導(dǎo)地位，腐蝕分布相對均勻，這是一種損失較大而危險(xiǎn)性較小的腐蝕，可按腐蝕前后重量變化或腐蝕深度變化來計(jì)算年腐蝕率，并在設(shè)計(jì)管道厚度時(shí)將此因素考慮在內(nèi)。但由于工況條件的改變導(dǎo)致管道產(chǎn)生的局部腐蝕卻是很難預(yù)料的，而且也是非常危險(xiǎn)的。?

2、管道內(nèi)部局部腐蝕。煤氣管道管內(nèi)局部腐蝕的主要原因是由于煤氣中有害雜質(zhì)的存在而形成的電化學(xué)腐蝕，發(fā)生于煤氣管道的下半部分。由于受煤氣凈化條件的限制，煤氣中的H3S、HCN、CO2、O2、萘、甲苯不溶物等雜質(zhì)或多或少地殘存在煤氣中，在煤氣輸送過程中部分雜質(zhì)逐漸沉積到管道底部，因煤氣中含有水分，當(dāng)煤氣溫度低于煤氣露點(diǎn)時(shí)，將從煤氣中分析出冷凝水。在煤氣管道下部積存的液體和固體雜質(zhì)成為管道腐蝕的誘因。H3S、HCN、CO2等腐蝕氣體與水共存時(shí)，生成氫硫酸、氫氰酸和碳酸，對煤氣管道產(chǎn)生酸腐蝕。同時(shí)，在管道表面與電解質(zhì)結(jié)合的界面上就發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

H2S→H++HS-?????? HS-→H++S2-

陽極反應(yīng):Fe→Fe2++2e

陰極反應(yīng):2H+ +2e→H2?? ??O2 +H2O +2e→20H-

化學(xué)反應(yīng): Fe2++S2-→FeS

Fe +O2 +H20→Fe(OH)2

4Fe(OH)2+O2+2H20→4Fe(OH)3

由于氫氧化鐵在水中的溶解度低于氫氧化亞鐵，所以在管道上沉淀析出，沉淀開始時(shí)是非晶態(tài)，并在管道表面形成多孔的結(jié)合較差的腐蝕產(chǎn)物。該腐蝕物對管壁并無保護(hù)作用，使腐蝕繼續(xù)蔓延，腐蝕產(chǎn)物與氫氰酸發(fā)生絡(luò)合生成六氰合鐵，進(jìn)一步加速管壁的腐蝕。

3、煤氣管道外部局部腐蝕。管外局部腐蝕主要是大氣腐蝕，多發(fā)生在防腐層破損且潮濕、易積存灰層的部位。大氣腐蝕是在金屬表面存在水膜時(shí)發(fā)生的電化學(xué)腐蝕，主要是氧還原陰極的過程。影響管道在大氣中腐蝕的主要因素有相對濕度、溫度、大氣成分等。

（1）相對濕度。在一定的溫度下，干燥的空氣對鋼鐵的腐蝕速度是很低的，只有在空氣的相對濕度增加到一定范圍時(shí)，腐蝕速度才突然升高。這一大氣相對濕度范圍稱為臨界濕度，經(jīng)測定臨界濕度約為50%～70%。其原因?yàn)樵诘陀谂R界濕度時(shí)，金屬表面不存在水膜。因此從本質(zhì)上看，臨界相對濕度也就是形成水膜時(shí)的相對濕度。

（2）溫度。當(dāng)管道表面處在比自身溫度高的空氣中，金屬表面可能產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。在臨界濕度附近能否結(jié)露和溫度變化有關(guān)，平均溫度高的地區(qū)大氣腐蝕速度較大。溫度的影響更主要表現(xiàn)在有溫差的情況下，即周期性地在金屬表面結(jié)露時(shí)腐蝕更為嚴(yán)重。

三、待修復(fù)煤氣管道的設(shè)備參數(shù)及現(xiàn)場圖片

現(xiàn)場圖片

四、煤氣管道補(bǔ)強(qiáng)的工藝

1、傳統(tǒng)修復(fù)工藝

對于表面的腐蝕，企業(yè)往往通過涂刷防腐漆層來提高防腐蝕性能，但是隨著使用時(shí)間的推移，管道表面腐蝕的現(xiàn)象會(huì)再次出現(xiàn)，所以這種方法只能延緩腐蝕周期，無法從根本上解決腐蝕現(xiàn)象；通過更換管道及更換管道鑄造材質(zhì)進(jìn)行修復(fù)，這樣將投入大量的資金，而且更換周期較長，影響正常生產(chǎn)運(yùn)行，且仍然無法保證管道不會(huì)再次腐蝕。

2、福世藍(lán)?修復(fù)工藝

福世藍(lán)高分子復(fù)合材料現(xiàn)場管道修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)既節(jié)省時(shí)間又可降低修復(fù)費(fèi)用，高分子復(fù)合材料有著優(yōu)異的粘著力和耐腐蝕性能，可以防止整個(gè)管道表面，尤其是焊縫及漲接部位進(jìn)一步腐蝕滲漏。針對此次煤氣管道腐蝕具體工況，最終采用福世藍(lán)135防腐材料配合碳纖維纏繞帶進(jìn)行修復(fù)。

福世藍(lán)? 135防腐材料是一種在室外環(huán)境下的抗高溫、抗紫外線、抗強(qiáng)化學(xué)腐蝕保護(hù)的材料，其優(yōu)良的浸潤性能夠使其與碳纖維加強(qiáng)帶配合。對氨、氮、鹽酸、冰狀醋酸和甲醇都有極好的抗腐蝕能力；用于高溫、紫外線、強(qiáng)腐蝕等一般涂料不能工作的環(huán)境；可修復(fù)和保護(hù)各種管道、金屬罐體、閥門，避免腐蝕；特別用于室外環(huán)境強(qiáng)紫外線照射下的應(yīng)用。

五、煤氣管道補(bǔ)強(qiáng)操作步驟

1、進(jìn)入現(xiàn)場查看管道的滲漏情況，確定滲漏部位，確認(rèn)滲漏點(diǎn)周邊基體強(qiáng)度，測量管壁厚度，準(zhǔn)備修復(fù)所需要的材料、工具，做好安全措施。

2、對滲漏點(diǎn)利用高分子堵漏材料配合磁鐵進(jìn)行暫時(shí)堵漏，封堵完成后使用福世藍(lán)2296材料對滲漏位置做加強(qiáng)，對磁鐵覆蓋處高點(diǎn)突兀處使用膩?zhàn)禹樒教幚恚_保纏繞加強(qiáng)帶時(shí)能夠完全貼實(shí)，為管道整體補(bǔ)強(qiáng)綜合治理做準(zhǔn)備。

3、表面處理：對管道整體進(jìn)行表面處理，去除表面的油污、銹跡、油漆等。

4、嚴(yán)格按照比例調(diào)和福世藍(lán)?135高分子防腐材料。

5、使用調(diào)和均勻的材料浸潤碳纖維加強(qiáng)帶，對管道進(jìn)行整體纏繞。

6、纏繞時(shí)一層福世藍(lán)?135高分子防腐材料，一層碳纖維加強(qiáng)帶，碳纖維加強(qiáng)帶覆蓋前一層加強(qiáng)帶的一半，根據(jù)管壁厚度，確定纏繞層數(shù)，保證碳纖維帶緊密貼合在管線外壁上，無翹邊現(xiàn)象。

7、纏繞完成后，使用材料在表面整體涂刷一遍，確保管道表面被完全覆蓋。

現(xiàn)場圖片

六、總結(jié)

通過此次福世藍(lán)?管道補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)在煤氣管道上的應(yīng)用，證明福世藍(lán)?管道補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)可以很好的應(yīng)用在設(shè)備的腐蝕及補(bǔ)強(qiáng)問題上。福世藍(lán)?技術(shù)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境及不同型號(hào)復(fù)合材料的綜合性能來定制針對性的修復(fù)方案和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)施修復(fù)步驟，改變了用戶的傳統(tǒng)修復(fù)手段，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場短時(shí)間的高質(zhì)量修復(fù)，保證了設(shè)備的正常運(yùn)行。其工藝簡便、費(fèi)用低廉，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)成本的合理控制。