浅析工业煤气管道腐蚀及处理措施

摘要：工业煤气管道在长期应用中出现的腐蚀问题，必然会影响工厂的正常生产运行，并引发安全问题。本文对工业煤气管道常见腐蚀问题进行深入分析，重点了解外部腐蚀以及内壁腐蚀的成因及其作用机制，进而也就能够予以恰当预防，降低腐蚀影响程度；对于一些腐蚀严重区域还需要关注修复方法的恰当选用，以确保工业煤气管道尽快恢复并安全运行。

关键词：工业煤气管道；腐蚀；预防；修复

对于工业煤气管道的管控而言，腐蚀问题作为较为常见的重要影响因素，详细全面分析腐蚀问题形成机制，进而才能够采取相对应的策略进行预防，降低腐蚀问题发生几率的同时，及时修复受损区域，确保工业煤气管道能够安全有序运行。

1工业煤气管道腐蚀分析

（1）外部腐蚀分析。工业煤气管道在长期运行中出现的腐蚀问题，和外界环境存在密切联系，因为外界环境中存在着较多的腐蚀性因子，进而也就容易致使其外侧出现一些局部腐蚀问题，给煤气管道的稳定运行带来较大压力。针对外部腐蚀具体成因进行分析，其主要涉及到了以下几个因素：①工业煤气管道周围存在的一些化学物质会造成腐蚀问题，这也是最为直接的影响机制。因为工业煤气管道的运行环境往往并不是特别理想，周围存在着较多的化学成分（如SO2等），尤其是对于一些工业生产较为复杂的区域，更是容易致使煤气管道处于大量腐蚀物质中间。比如工业煤气管道周围存在的一些酸性物质或者碱性物质，都会带来腐蚀影响，如果周围湿度相对较大，更是会加大这一腐蚀作用机制，局部腐蚀问题较为突出。②工业煤气管道外侧还容易出现电化学腐蚀问题，这也是造成管道局部腐蚀的重要原因，腐蚀程度往往更深。因为工业煤气管道周围存在着一些杂散电流，在这一电流的作用下，原有的氧化腐蚀反应很容易加剧，造成工业煤气管道作为的阳极区受到明显影响，很容易出现较快的腐蚀速度，相对而言腐蚀点同样也较为集中，甚至会直接造成煤气泄漏。③在工业煤气管道长期运行过程中，周围存在的微生物同样也会带来腐蚀影响，尤其是对于一些工业煤气管道和地面或者墙壁接触的区域，更是容易滋生大量微生物，这些微生物不仅仅会直接作用于工业煤气管道，还会通过改变工业煤气管道相接触区域的物理化学性质，进而加剧其它腐蚀问题，同样也不容忽视。（2）内壁腐蚀分析。在工业煤气管道长期运行下，不仅管道外侧容易受到多个因素影响出现腐蚀问题，内壁同样也存在腐蚀现象，该方面腐蚀问题主要受到以下因素影响：①工业煤气中掺杂的一些腐蚀性因素会直接影响管道内壁的完整性，带来明显的腐蚀问题。一般而言，工业煤气的成分较为复杂，存在氢气、一氧化碳、硫化氢、二氧化碳、甲烷、氯化铵以及其他碳氢化合物、水分等，这些因素的混合必然容易表现出明显的腐蚀性，在长期运输条件下，工业煤气管道内壁容易受到腐蚀影响。比如，因为硫化氢等物质的存在，内部介质容易表现出酸性，进而也就会对管道内壁形成腐蚀。②在工业煤气管道的一些焊接区域或者是根部位置，因为自身性能存在一定差异，如此也就容易产生局部电池，在电化学反应下，该区域的腐蚀现象更为严重，尤其是当相应介质表现出明显酸性或者碱性特点时，更容易加剧腐蚀程度。比如，氯离子在其中就往往发挥重要的腐蚀作用，伴随着氯离子的扩散，工业煤气管道内壁出现的局部腐蚀问题更为突出。③工业煤气管道在输送过程中，当管道中煤气温度低于煤气露点温度时，产生冷凝水。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。H2S、HCN、CO2等腐蚀性气体与水共存时，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了电化学腐蚀。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。因此，一般架空煤气管道采用带坡度（0.002～0.005）敷设，低点设置排水器，排水器与煤气主管道采用上下阀门进行切断。

2工业煤气管道腐蚀预防措施

为了降低工业煤气管道长期运行下出现严重腐蚀问题的概率，需要做好前期预防工作，其中比较重要的手段如下：（1）工业煤气管道材质选择需要慎重：比如，优选高质量管道，严禁出现以次充好问题。在工业煤气管道安装过程中，同样也需要切实做好保护工作，尽量避免出现较为严重的缺损问题，如果出现管道受损现象，则需要及时替换或者修复，杜绝工业煤气管道带病作业。（2）工业煤气管道输送介质需要进行严格审查：比如，确保煤气能够具备较高纯度，避免因为煤气中存在较多杂质，或者是酸性物质成分过高，导致其对于管道容易产生较为严重的腐蚀问题。对于原有工业煤气管道输送过程需要进行优化，不断创新生产工艺，将煤气中存在的一些腐蚀性物质予以彻底分离，这样也就可以保障管道内输送的介质较为合理，降低其对管道内壁的腐蚀威胁。（3）工业煤气管道还需要设置较为有效的防腐措施：比如，选择可靠的防腐涂料，对管道内壁（MH-1型防腐涂料）以及外侧进行全面彻底的喷刷，这样也就可以将管道和腐蚀物质进行有效隔离，避免了严重腐蚀机制。针对一些周围腐蚀因素较多的管道区域，还可以借助牺牲阳极阴极保护法进行有效设置，避免管道受到氧化影响，减轻腐蚀程度。（4）工业煤气管道进行定期检查和保养：比如，壁厚检查、管道外防腐漆保养和排水器等附件的定期排查等，灵活运用自动化监测手段，明确实际状况，尤其是对管道内侧出现的大量杂质，需要及时安排人员进行清除处理，一些坡度管道的低处更是需要加大清理力度，避免出现大量积水或者杂物积聚造成严重腐蚀问题。

3工业煤气管道腐蚀修复方法

工业煤气管道在运行下出现的腐蚀，需要及时进行修复处理。在不影响正常生产的情况下，除了对一些受损严重的工业煤气管道予以直接替换外，常见的局部腐蚀问题可以采取恰当手段予以及时修复，以求尽快恢复正常运行，降低对工业生产的影响。结合当前工业煤气管道腐蚀修复工作的开展，比较常见的修复方法主要有以下几种：（1）带压堵漏。对特别重要的工业煤气管道，如无法在停止运行的条件下进行修复，则要采用带压堵漏的手段，其相对而言，工作量比较小，能够及时针对已经出现渗漏的部位进行及时修复处理。虽然带压堵漏能够不中断煤气输送，但是在处理中往往存在着较高风险，也表现出了明显的临时性特点，需要在堵漏完成后及时采取其他措施进一步修复处理。（2）焊接修复。对于工业煤气管道中出现的腐蚀问题进行修复处理最为常用的就是焊接手段，这也是相对传统的方法，主要针对泄露区域或者是相对薄弱的区域进行彻底焊接修复。为了较好地确保修复效果，往往在焊接处理时需要处于停输状态，避免在线焊接，以尽量降低可能形成的安全隐患和威胁。（3）金属钢板半包或1/3包裹。为解决延缓工业煤气管道寿命不影响正常生产，现阶段有利用耐蚀钢对已有煤气管道进行包裹，壁厚可以根据实际工程投资和运行年限等比较计算确定。工程中需对防腐刷漆的做法参考如下：①包覆件外部机械除轻锈，除锈达ST3级。刷H06-1环氧富锌底漆2层，膜厚50μm；刷J53-13云铁，氯化橡胶防锈漆2层，膜厚70μm；刷J52-12各色氯化橡胶面漆2层，膜厚100μm。总膜厚220μm。②包覆件内部机械除轻锈，除锈达ST3级。刷H06-13环氧沥青底漆1层，膜厚50μm；刷H04-10环氧沥青磁漆2层，膜厚80μm。总膜厚150μm。③加固件机械除轻锈，除锈达ST3级。刷H06-1环氧富锌底漆2层，膜厚50μm；刷J53-13云铁，氯化橡胶防锈漆2层，膜厚70μm；刷J52-12各色氯化橡胶面漆2层，膜厚100μm。总膜厚220μm。煤气管道腐蚀减薄部分为管道的底部，在满足工程投资少和满足煤气管道安全运行要求下，一般现阶段煤气管道修复不做全包裹。采用小于等于DN2000管道进行半包裹，大于DN2000管道采用1/3包裹。为使包裹过程增加的管道重量满足设计和投资要求，需对煤气管道的加强圈、包裹金属板的壁厚、管道支架跨距和原有支架结构进行核算。此方法在实际中工程中得到有效运用。（4）非金属整体包覆。对于工业煤气管道腐蚀泄露区域利用非金属材料进行整体包覆同样也是比较有效的手段，相对于钢板的大面积托补体现出了更低难度，经济性也相对较为理想。当前比较常用的非金属材料有环氧树脂、碳纤维复合材料等，可以直接进行腐蚀区域处理，耐久性得到了有效保障，但是，对于这些非金属材料的性能却提出了较高要求。这种修复方法对于一些波纹管具备更强适用性特点，相对于钢板更为有效。

4结语

在工业煤气管道输出煤气的运行下，腐蚀问题的危害不容忽视，如果得不到有效的预防和及时修复，很容易产生煤气泄漏事故，进而带来安全威胁。针对工业煤气管道腐蚀问题需要进行全面分析，在了解各个影响机制的前提下，制定较为完善可行的预防方案，定期检测煤气管道的壁厚，及时处理壁厚不符合要求的煤气管道管段，保障工业煤气管道的安全运行。

参考文献：

[1]陈超,丁翠娇.煤气管道腐蚀机理与预防措施研究现状[J].工业加热，2015,44(01):41-43.

[2]周凤.浅析高炉煤气管道腐蚀后处理[J].黑龙江冶金，2014,34(02):34-35.

[3]《工业企业煤气安全规程》(GB6222-2005).

作者：曾其雄 单位：浙江省工业设计研究院