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案例展示
关于煤气管道堵漏及补强的技术探讨
发布时间:2021-10-21  阅读: 259次

一、煤气管道运行概况

煤化工企业中煤气管道非常多,在生产中占有很重要的作用,煤气管道是用管子、联接件和等联接成的用于输送或带颗粒的。在使用中经常会因为管道腐蚀泄露而影响正常生产。煤气管路泄露的处理难度非常大,处理时往往需停气停产,造成很大的经济损失,而且抢修工作中危险性又很大。所以煤气管道腐蚀泄漏原因分析,制定出预防或减缓管道腐蚀的应对措施是非常必要和重要的。

二、煤气管道腐蚀原因分析

1、管道内壁均匀腐蚀。煤气管道在输送煤气时均匀腐蚀占主导地位,腐蚀分布相对均匀,这是一种损失较大而危险性较小的腐蚀,可按腐蚀前后重量变化或腐蚀深度变化来计算年腐蚀率,并在设计管道厚度时将此因素考虑在内。但由于工况条件的改变导致管道产生的局部腐蚀却是很难预料的,而且也是非常危险的。 

2、管道内部局部腐蚀。煤气管道管内局部腐蚀的主要原因是由于煤气中有害杂质的存在而形成的电化学腐蚀,发生于煤气管道的下半部分。由于受煤气净化条件的限制,煤气中的H3SHCNCO2O2、萘、甲苯不溶物等杂质或多或少地残存在煤气中,在煤气输送过程中部分杂质逐渐沉积到管道底部,因煤气中含有水分,当煤气温度低于煤气露点时,将从煤气中分析出冷凝水。在煤气管道下部积存的液体和固体杂质成为管道腐蚀的诱因。H3SHCNCO2等腐蚀气体与水共存时,生成氢硫酸、氢氰酸和碳酸,对煤气管道产生酸腐蚀。同时,在管道表面与电解质结合的界面上就发生电化学腐蚀。

H2S→H++HS-       HS-H++S2-

阳极反应:FeFe2++2e

阴极反应:2H+ +2eH2     O2 +H2O +2e20H-

化学反应: Fe2++S2-FeS

Fe +O2 +H20→Fe(OH)2

4Fe(OH)2+O2+2H20→4Fe(OH)3

由于氢氧化铁在水中的溶解度低于氢氧化亚铁,所以在管道上沉淀析出,沉淀开始时是非晶态,并在管道表面形成多孔的结合较差的腐蚀产物。该腐蚀物对管壁并无保护作用,使腐蚀继续蔓延,腐蚀产物与氢氰酸发生络合生成六氰合铁,进一步加速管壁的腐蚀。

3、煤气管道外部局部腐蚀。管外局部腐蚀主要是大气腐蚀,多发生在防腐层破损且潮湿、易积存灰层的部位。大气腐蚀是在金属表面存在水膜时发生的电化学腐蚀,主要是氧还原阴极的过程。影响管道在大气中腐蚀的主要因素有相对湿度、温度、大气成分等。

1)相对湿度。在一定的温度下,干燥的空气对钢铁的腐蚀速度是很低的,只有在空气的相对湿度增加到一定范围时,腐蚀速度才突然升高。这一大气相对湿度范围称为临界湿度,经测定临界湿度约为50%70%。其原因为在低于临界湿度时,金属表面不存在水膜。因此从本质上看,临界相对湿度也就是形成水膜时的相对湿度。

2)温度。当管道表面处在比自身温度高的空气中,金属表面可能产生结露现象。在临界湿度附近能否结露和温度变化有关,平均温度高的地区大气腐蚀速度较大。温度的影响更主要表现在有温差的情况下,即周期性地在金属表面结露时腐蚀更为严重。

三、待修复煤气管道的设备参数及现场图片

设备名称

煤气管道

损坏部位

管壁

损坏形式

腐蚀

管内介质

煤气为主伴有H3SHCNCO2等杂质

管壁材质

碳钢

工作温度

40℃左右

管道压力

0.01MPa

管道直径

Φ1400mm

管道补强长度

7m

 

 

 

 

 

 

 






现场图片

  

四、煤气管道补强的工艺

1、传统修复工艺

对于表面的腐蚀,企业往往通过涂刷防腐漆层来提高防腐蚀性能,但是随着使用时间的推移,管道表面腐蚀的现象会再次出现,所以这种方法只能延缓腐蚀周期,无法从根本上解决腐蚀现象;通过更换管道及更换管道铸造材质进行修复,这样将投入大量的资金,而且更换周期较长,影响正常生产运行,且仍然无法保证管道不会再次腐蚀。

2、福世蓝®修复工艺

福世蓝高分子复合材料现场管道修复补强技术既节省时间又可降低修复费用,高分子复合材料有着优异的粘着力和耐腐蚀性能,可以防止整个管道表面,尤其是焊缝及涨接部位进一步腐蚀渗漏。针对此次煤气管道腐蚀具体工况,最终采用福世蓝135防腐材料配合碳纤维缠绕带进行修复。

福世蓝® 135防腐材料是一种在室外环境下的抗高温、抗紫外线、抗强化学腐蚀保护的材料,其优良的浸润性能够使其与碳纤维加强带配合。对氨、氮、盐酸、冰状醋酸和甲醇都有极好的抗腐蚀能力;用于高温、紫外线、强腐蚀等一般涂料不能工作的环境;可修复和保护各种管道、金属罐体、阀门,避免腐蚀;特别用于室外环境强紫外线照射下的应用。

五、煤气管道补强操作步骤

1、进入现场查看管道的渗漏情况,确定渗漏部位,确认渗漏点周边基体强度,测量管壁厚度,准备修复所需要的材料、工具,做好安全措施。

2、对渗漏点利用高分子堵漏材料配合磁铁进行暂时堵漏,封堵完成后使用福世蓝2296材料对渗漏位置做加强,对磁铁覆盖处高点突兀处使用腻子顺平处理,确保缠绕加强带时能够完全贴实,为管道整体补强综合治理做准备。

3、表面处理:对管道整体进行表面处理,去除表面的油污、锈迹、油漆等。

4、严格按照比例调和福世蓝®135高分子防腐材料。

5、使用调和均匀的材料浸润碳纤维加强带,对管道进行整体缠绕。

6、缠绕时一层福世蓝®135高分子防腐材料,一层碳纤维加强带,碳纤维加强带覆盖前一层加强带的一半,根据管壁厚度,确定缠绕层数,保证碳纤维带紧密贴合在管线外壁上,无翘边现象。

7、缠绕完成后,使用材料在表面整体涂刷一遍,确保管道表面被完全覆盖。

现场图片

六、总结

通过此次福世蓝®管道补强技术在煤气管道上的应用,证明福世蓝®管道补强技术可以很好的应用在设备的腐蚀及补强问题上。福世蓝®技术根据设备运行环境及不同型号复合材料的综合性能来定制针对性的修复方案和严谨科学的实施修复步骤,改变了用户的传统修复手段,实现了现场短时间的高质量修复,保证了设备的正常运行。其工艺简便、费用低廉,实现了生产成本的合理控制。

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