石油化工設(shè)備接地裝置防腐研究

孫波大慶油田有限責(zé)任公司化工集團(tuán)輕烴分餾分公司

石油化工設(shè)備接地裝置防腐研究

孫波
大慶油田有限責(zé)任公司化工集團(tuán)輕烴分餾分公司

摘要：文章分別從降阻劑、納米碳防腐導(dǎo)電涂料以及連鑄銅覆鋼三項(xiàng)技術(shù)對接地裝置的防腐方法進(jìn)行研究，分析了不同技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及缺陷，石油化工設(shè)備在安全有效的防腐技術(shù)下，能夠避免出現(xiàn)使用安全問題，并且防腐性能保護(hù)下材料安全使用年限也會(huì)有所增長。

關(guān)鍵詞：石油化工設(shè)備；接地裝置；防腐技術(shù)

一、降阻劑

接地裝置存在較大電阻時(shí)，會(huì)影響電流向地面的傳輸分散。通過降阻劑可以將導(dǎo)體的電阻減小，并且裝置被腐蝕氧化的速度也會(huì)因此而減慢，這樣的環(huán)境下所進(jìn)行的設(shè)備使用安全防護(hù)可以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。降阻劑使用在鋼材防護(hù)方面，能夠?qū)摬牧系氖褂脡勖娱L一年以上。這一結(jié)果是通過試驗(yàn)室驗(yàn)證來得出的，原因是能夠在鋼表面形成防護(hù)體系，使干擾過載電流更好的進(jìn)入到地面中，材料也能與腐蝕物質(zhì)相互隔離，處于隔離狀態(tài)下的鋼材料使用年限自然也能夠增長。但現(xiàn)實(shí)情況下，會(huì)發(fā)現(xiàn)使用了降阻劑后的接地裝置并沒有達(dá)到預(yù)期安全使用年薪，甚至在時(shí)間上還有明顯的縮短。包裹防護(hù)下的接地裝置使用安全性得不到保障，原因在于施工環(huán)境與實(shí)驗(yàn)室存在很大差異，并不能達(dá)到安全防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，在包裹前材料表面已經(jīng)存在雜質(zhì)，并且清潔程度也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，繼續(xù)使用降阻劑會(huì)將腐蝕物質(zhì)包裹在其中，導(dǎo)致材料被腐蝕的速度增快，最終造成了嚴(yán)重的腐蝕問題。應(yīng)用這一技術(shù)要對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)才能可以實(shí)現(xiàn)防護(hù)效果，因此技術(shù)選擇要謹(jǐn)慎考慮。

降阻劑又名導(dǎo)電水泥或?qū)щ娀炷?，為人工配置用來降低接地電阻的試劑，以其包裹接地體可延緩接地體腐蝕速率。QX/T 104—2009《接地降阻劑》規(guī)定：接地降阻劑對接地體的腐蝕率應(yīng)小于相應(yīng)土壤對接地體的腐蝕率，對于熱浸鋅圓鋼和扁鋼，表面年平均腐蝕率應(yīng)不大于0.03mm/a；對于不鍍鋅的低碳圓鋼和扁鋼，表面年平均腐蝕率應(yīng)不大于0.05mm/a。

二、納米碳防腐導(dǎo)電涂料

1、材料優(yōu)點(diǎn)與性能

納米碳材料使用的優(yōu)異性更高，采用涂層的方法來實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)，在石油化工企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。以二甲苯為原料，添加一些具有導(dǎo)電性的碳物質(zhì)，現(xiàn)階段的生產(chǎn)工藝已經(jīng)十分完善，應(yīng)用導(dǎo)電涂料后接地裝置的安全使用年限能夠延長30年左右?？梢愿鶕?jù)設(shè)備使用強(qiáng)度來對涂層的厚度進(jìn)行掌控，施工前要將涂料攪拌均勻，確保投入使用后能夠達(dá)到薄厚均勻的形式。納米材料形成的防護(hù)層包裹更緊密，并且組成成分中與降阻劑相比較復(fù)雜程度也不會(huì)增大，材料的防水性能也有更大的進(jìn)步，這樣可以避免出現(xiàn)使用不穩(wěn)定的情況。接地裝置使用環(huán)境中存在大量的安全隱患，納米碳材料可以做到有效的隔絕。試驗(yàn)結(jié)果分析這種涂層材料已經(jīng)完全能夠達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，但正是投入到使用后仍然會(huì)受到環(huán)境因素的干擾，例如長時(shí)間在潮濕的環(huán)境下材料表面涂層中的物質(zhì)會(huì)逐漸分散，功能也有明顯的降低，繼續(xù)使用并不能達(dá)到預(yù)期的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣的環(huán)境下所開展接地保護(hù)施工，安全性自然也得不到保障。材料具備施工過程簡單、性能穩(wěn)定、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，地下導(dǎo)體防護(hù)中也常常會(huì)使用到。

2、毒副作用

但經(jīng)過研究表明才，材料中的二甲苯具有很強(qiáng)的毒副作用，投入使用后會(huì)逐漸揮發(fā)出有毒物質(zhì)這種成分對人體的神經(jīng)系統(tǒng)健康影響很大，長時(shí)間處于這樣的環(huán)境下，會(huì)威脅到裝置檢修人員的生命安全。在涂刷施工期間，物質(zhì)揮發(fā)還會(huì)對施工人員皮膚造成影響，干燥失水，甚至還會(huì)造成嚴(yán)重的失水問題，長時(shí)間處于這樣的環(huán)境下，工作人員容易出現(xiàn)皮炎。在研究二甲苯的毒性時(shí)，發(fā)現(xiàn)對人體器官健康也存在很大威脅，并不僅僅是在施工階段會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，后期使用時(shí)毒害物質(zhì)的揮發(fā)影響也是極其嚴(yán)重的。在石油化工工程中，選用納米防腐涂層材料時(shí)要考慮毒副作用，并將使用的范圍以及使用量進(jìn)行嚴(yán)格控制，這樣才能夠保障人身安全。防腐材料雖然效果十分明顯，但使用時(shí)卻要注意安全標(biāo)準(zhǔn)，將安全放在首位，在局部使用這種材料來保護(hù)接地裝置。

三、連鑄銅覆鋼

在材料表面覆蓋銅材料，充分利用銅材料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，施工過程中會(huì)對材料的質(zhì)量以及純度進(jìn)行檢驗(yàn)，觀察是否存在影響安全性的因素。銅材料本身是不具備毒害性的，因此使用范圍不會(huì)受到限制，材料在表層形成了防護(hù)層，金屬材料即是受到碰撞也不會(huì)損壞，使用效果更佳理想。但這種材料并不是沒有缺點(diǎn)的，常見的缺點(diǎn)問題是在使用期間，表層材料出現(xiàn)斷裂，裂縫產(chǎn)生后不能再起到防護(hù)作用，并且這樣的環(huán)境下接地裝置安全性也受到了很嚴(yán)重的影響，不利于化工設(shè)備安全運(yùn)行。采用加熱融化的電解銅溶液將鋼芯加工而成連鑄銅覆鋼。就目前，針對這種防腐材料也沒有統(tǒng)一的認(rèn)證。從研究中就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我國并沒有一家生產(chǎn)商針對連鑄銅覆鋼進(jìn)行了認(rèn)證。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，連鑄銅覆鋼一個(gè)最為明顯的缺陷就是非常容易剝皮、開裂。如果在實(shí)際中出現(xiàn)了開裂、剝皮后，鋼芯與銅層之間就會(huì)產(chǎn)生原電池腐蝕。這種開裂缺陷主要是由銅與鋼之間固有的屬性來決定的，根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)是很難克服的。在此過程中需要充分說明的一點(diǎn)就是，當(dāng)前我國并沒有任何關(guān)于銅覆鋼導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性等相應(yīng)的參數(shù)，沒有認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也沒有計(jì)算公式。因此，在石化企業(yè)應(yīng)用的過程中需要謹(jǐn)慎對待，避免出現(xiàn)不良后果。就目前市場上而言，厚度為0.25mm的鍍銅鋼導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性等多項(xiàng)特征獲得廣泛的認(rèn)可。

目前，銅材或者鍍銅鋼為國內(nèi)外公認(rèn)的最有效的防腐接地材料，也是最經(jīng)濟(jì)可行的防腐材料。但是，當(dāng)前國內(nèi)一些石化企業(yè)試圖通過采用納米碳防腐導(dǎo)電涂料、銅鑄鋼甚至降阻劑等材料解決接地裝置鋼材的腐蝕問題，以期提高接地裝置的可靠性和使用壽命。

結(jié)語

無論是何種企業(yè)，接地工作的本質(zhì)都是相同，選擇的材料本質(zhì)上而言不會(huì)有本質(zhì)性的差別。石油化工行業(yè)在防腐蝕方面具備豐富的參考經(jīng)驗(yàn)。對于任何尚未經(jīng)過認(rèn)證的防腐材料，需要謹(jǐn)慎的使用。當(dāng)前我國材料工藝技術(shù)與國外仍舊存在著較大的差距，針對此需要客觀、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙Υ庐a(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁學(xué)群,李輝,黃旭.石油化工項(xiàng)目全廠性接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析和探討[J].電氣應(yīng)用,2011(05).

[2]杜俊杰.防腐接地裝置在石化工程建設(shè)中的應(yīng)用[J].化工管理,2015(08).

[3]焦育.鋼管內(nèi)腐蝕及強(qiáng)制電流防腐應(yīng)用[J].化工管理,2015 (02).