在近海平台上经常使用的316不锈钢仪表管设有一层薄薄的氧化铬保护层用于防止发生腐蚀。但是,某些情况下,该层仍无法提供必要的保护。在存在氯化物或局部腐蚀的情况下,氧化膜可能存在失效的风险。此外,不锈钢中可能会发生缝隙腐蚀,并且可能会出现点蚀。安装于墨西哥湾下使用一到三年后,某些316不锈钢管便已遭致点蚀。为了解决此类问题,我们尝试使用了317和317L不锈钢管。尽管其被一致认为稍微更为耐腐,但并未取得显著的积极成效。

腐蚀的类型和原因

局部腐蚀通常被分为点蚀或缝隙腐蚀。点蚀很容易便可在表面上进行确认,即遭致腐蚀或生锈的凹槽之处,而缝隙腐蚀通常较难进行检测。导致局部腐蚀的影响因素很多,包括环境条件、处理和安装情况,甚至涉及未能正确选择最适用于应用场所的合金。安装不当和合金选择错误通常会导致管件表面迅速变质。

上述情况看似显而易见,但却常被忽视,是最为见的间接事故,可导致表面发生退化。导致污染的事故事件则是由以下过程中释放的含铁颗粒引发的:

  • 焊接和磨削
  • 导致表面沉积物受到污染的处理、钻孔和爆破
  • 柴油机含硫废气的排放

此外,如果在没有适当清洁淡水的情况下展开海水雨淋系统测试,则腐蚀性氯化物沉积物可能得以沉淀。

示例

316不锈钢管的腐蚀与点蚀在佛罗里达州的美国国家航空航天局(NASA)肯尼迪航天中心发射台、西非邦加油田浮式生产储油卸油船(Bonga FPSO)和某些北海平台下,不锈钢仪表管上发生了相同或非常相似的腐蚀现象。在使用五年或更短时间内,在北海平台上发现了点蚀和缝隙腐蚀现象。

某些应用场所下尝试了各种液体涂层,然而并未取得成功。由于小径管的表面积十分有限,即便可能,适当制备表面和保持涂层的干膜厚度均匀不变也绝非易事。

因为海上环境中常伴有因爆破磨料、钻井泥浆和其他常见操作而造成碎片,所以缝隙腐蚀在海上平台上并不罕见。对于此类应用场所,诸如AL-6XN合金、2507合金、c276合金、Monel 400合金或Tungum合金等耐点蚀合金可表示出显著成效。热塑性PVC不锈钢护套管较为经济实惠,其可经受此类应用环境,不失为一种上佳的替代选择。

随着氯化物浓度和温度的升高,膜破裂的可能性将随之增加。

解决方案

迄今为止,针对耐腐蚀管所作的最佳解决方案便是使用抗紫外线的挤出型热塑性聚氨酯护套(TPU)。在TPU护套管上成功进行了几项资格认证测试。TPU护套管已被推荐用于雪佛龙能源技术公司的所有新建和维护、修理与运行(MRO)应用场所。如有可能,雪佛龙建议使用带有TPU护套的不锈钢盘管,以减少所需的机械或焊接连接的数量,因其可能是潜在的腐蚀区域。

在316L无缝盘管上使用封装的直管和配件并非理想的解决方案,而热塑性聚氨酯(TPU)护套则不失为一良选。TPU护套必须具有阻燃性,并且能在紫外线强烈的情况下至少保持现场使用20年以上。此类护套易于徒手,或使用桌面或专业的现场弯曲机具实现安装。开卷机可用于将管件从管轴拉至所需长度,然后用传统的截管器切割管件并使其弯曲到所需的半径。另一种替代方案是使用覆有PVC涂层的不锈钢管,其将采用相同的安装流程。PVC不锈钢护套管将有助于提供更佳的防电偶和大气腐蚀的保护性能。PVC最适用于诸如天然气和液体输送管、蒸汽供应和冷凝液回收管等的应用场所,其下防风雨性和节能性通常至关重要。对于针对小径管系统而于现场安装的绝缘装置而言,这是一种更为实用且更具成本效益的替代方案。

盘管

使用超长不锈钢盘管的主要优势之一便是其可减少或避免出现机械配件和/或多处焊缝。应尽可能减少使用配件,以降低出现泄漏的风险。当短管与配件连接时,即使管件本身带有TPU护套,在安装后仍然需要耗费大量人工保护配件。带有TPU护套的AISI 316L盘管则是这一和其他诸多应用场所的最佳解决方案。其可降低因为配件(连续管卷)和点蚀(腐蚀防护)而造成的泄漏风险。上漆盘管可以并联安装,以封装的形式一起运行。该方法可以节约空间,并且可以快速简便地进行安装并多次运行,从而降低人工成本。对于多管(最多高达四个并联管)应用场所,则应使用双护套或导管,以便可将其拆分为单管,并同时在每一单独长度的管件上保持保护套的连续性。

结论(最佳方法)

行业标准NACE SP00108-2008“使用防护漆对海上平台结构进行防腐蚀控制”概述了在海上平台结构中进行更有效腐蚀防护的相关程序;而API RP 552“传输系统”则介绍了一些最佳安装方法。但是,此类标准都没有阐明用于避免产生缝隙腐蚀的方法。如上所述,保持管件腐蚀控制的最佳方法便是使用带有TPU护套的AISI 316L盘管

资料来源:

PolyLab LLC

NACE International 08254

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