陈军晖1 李晓琪2 倪瑞辉3 王法晓4
1身份证：34042119810820****
2身份证：51322219780711****
3身份证：37132219881211****
4身份证：37021219731222****
摘要：日益进步与发展的社会及科技技术，带动了工业化水平的提高，化工领域中出现大量可用于复杂环境中的金属材料。由于具备强活泼性特点的缘故，所以金属受腐蚀的可能性极高，当其遭受腐蚀后会严重影响经济发展。从静态亦或是动态方面来看，金属结构锈蚀从未停止过。漆膜应有的效用消失后，随之即来的便是锈蚀斑点，而电化学反应会因斑点电位差的影响加快，进而引起更大的锈蚀范围，甚至形成锈蚀深坑，或有锈穿孔出现在个别部位，加速结构折旧速度，影响使用性能。因此，有必要探讨金属材料结构防腐涂装管理要点。
关键词：防腐工艺；过程装备；自动化控制；安全
引言
为了保障金属材料结构的使用性能，并延长其使用寿命，有必要将防腐涂装处理工艺应用至结构表面，这样还能减少因金属材料结构腐蚀而引起的不必要损失。同时，通过防腐涂装处理金属结构，不但能减少能源耗费，且能为环境提供可靠保障。近年来，我国科技技术取得了巨大成果，有关金属防腐方面的研究也更加深入，因金属腐蚀会影响设备性能、环境等，因此需要立足于环保及设备维护等方面，持续研发金属防腐技术的，深入研究金属防腐材料。
1对过程装备的腐蚀保护的必要性
在我国经济快速发展的过程中，对于石油化工行业发展来说，过程装备设计的材料都属于易腐蚀性的材料，随着当代生态环境不断的改变，我国过程装备也面临着具有高度腐蚀性的生产环境。装备被腐蚀会严重地影响整个工程的进度，同时装备的腐蚀也是目前设备运行中最难解决的问题，所以这也是过程装备在设计中所要研究的一个重点问题。
2过程装备腐蚀因素
过程装备在石油运输中会直接与石油、油气、土壤以及空气等直接接触，这些物质中存在的化学物质能够直接影响管道，造成过程装备腐蚀。从过程装备外层建设情况来看，导致过程装备腐蚀的主要因素包括过程装备敷设周围的土壤水分、pH值、细菌以及电阻率等。这些物质都能够与管道产生反应，造成化学腐蚀。同时过程装备在与空气接触中，空气中的二氧化硫、二氧化碳等气体在潮湿的环境下也能够与过程装备发生反应，形成电解质溶液，导致管道出现电化学反应。而一旦由于腐蚀导致管道泄露，在后期的维修中会存在较大的难度，需要暂停油气运输，造成一定的物质和经济损失。过程装备作为我国石油行业发展中比较常用的运输方式具有经济性、高效性等优势，但是防腐工作一直是影响石油管道运输的重要因素，因此需要加强对防腐工作的完善，保证油气运输效率。
3过程装备腐蚀问题的危害
油气运输与储存管网系统的正常运行，基本依靠输油管线支持，强化过程装备的质量管理与维护工作，能够有效保障油气管网系统的和谐发展与稳定运营。油气储运管道一旦发生腐蚀问题，根据其情况与规模会得到不同方式的处理，但是，造成的直接危害与影响就是管道质量下降，管道壁破裂，油气资源受损，而油气泄漏后还会加剧管道破裂损坏，污染水土资源与生态环境。过程装备的腐蚀问题处理期间，存在监管不到位或者维护措施不合理等情况，不仅会影响油气运输发展的安全性与稳定性，也会造成更为严重的危害。油气储运工程在初期设计与建设期间，为了保障其运营安全与输送稳定性，会选择将管道项目建设在地下或者人烟稀少的地域，从而造成了管道监管与维护难度较高的问题。当过程装备壁受到腐蚀并产生裂痕后，外界杂质会进入、渗透到油气内，直接降低油气质量，而管道内部的油气资源也会直接面临泄漏、流失等等问题，严重情况甚至会直接扩大破损面积，污染周围环境，造成经济损耗与自然生态环境被破坏等多重损失。
4过程装备防腐现状及对策
4.1采用电流阴极保护工艺
电流阴极保护工艺技术是通过牺牲阳极的方式，外加电源对阴极管道金属形成保护层。具体的工作原理为，将金属管道与具有较强还原性的金属连接，使管道形成原电池的形式，进而对阴极金属管道形成保护膜，防止金属管道因为电子流失产生电化学腐蚀。这种过程装备的防腐方式能够使管道的保护距离扩大，降低防腐调节难度，当前已经被广泛应用到过程装备防腐工作中，并获得良好的防腐效果。
4.2输送介质
油田工艺管道的内防腐可以根据输送介质的温度、压力、组成，选择不同的管道材质，其中非金属管道如双壁波纹管、玻璃钢管、PE管及钢骨架塑料复合管等防腐性能优良，但因其脆性较大、抗压能力弱、不易维修等特点，在油田工艺管道的应用中仍无法取代钢管；目前油田工艺管道仍以钢管为主，为保证钢管的使用寿命，可在管道内壁喷涂防腐涂料或衬里作为防止管道内腐蚀的基本措施，常用的防腐涂料有酚醛树脂、环氧树脂、环氧粉末等，输送特殊介质如水质站的加药管线，目前常用聚四氟乙烯做钢管的衬里实现防腐。在输送介质中混入一定比例的缓蚀剂，可抑制钢管内壁的腐蚀，但加注缓蚀剂用量大，费用较高，还应与其它维护性防腐措施配套进行，如管线清管等。
4.3缓蚀剂
油气运输管理期间，缓蚀剂的应用前景比较广泛，微小的剂量能够发挥庞大的价值。尤其在油气管道运输行业，管道内壁的腐蚀问题由于不易观察、问题发生后影响性严重，合理运用缓蚀剂不仅能够有效避免油气管道被腐蚀的情况问题，腐蚀剂的多种使用能力也适用于多种管道环境，进而在未来的油气管线建设以及防腐工艺推广过程中，能够得到大范围应用。
5过程装备自动化控制的发展趋势及对安全的意义
现阶段，我国防腐作业装备制造企业在自动化方面仍处于起步阶段，越来越多的企业对自动控制技术的研究提供有效的支持，为良性发展提供了很好的保障。
安全就如同地基职业高楼，传统的装备生产方式和自动控制相比，不仅需要巨大的人工成本，而且往往人会成为不安全的最大因素。在企业实现防腐作业装备自动控不仅降低了人工成本，还可以将生产线多功能化、提高安全可靠性和效率，节省材料和能源。
6过程装备自动化控制的未来发展
过控涉及过程工艺与控制、装备设计与制造、装备检测与运维等多个方面。人工智能与智能制造等技术的发展进步带动过控整体上朝着数字化、网络化、智能化的方向发展，其实质是将不断改进的传统过程装备与控制技术与新一代信息技术，特别是人工智能技术深度融合，使之贯穿装备设计、生产制造、运行控制、人机交互、经营管理、检测维护、远程服务等全生命周期的各个环节，实现产品或服务的质量、成本、效率等指标的不断优化。过控的数字化、网络化、智能化发展具体可分为集成、过程、装备、新模式、互联网和云平台等方面。
结束语
综上所述，油田工艺管道的运行需要日常性维护和平时操作的正常巡检。尤其在管道防腐领域，应针对性分析管道内、外腐蚀性机理，将防腐措施和方案贯彻于管网设计、施工、使用和后期维护全阶段。有针对性制定经济科学的防腐措施，全方位使用复合涂层外防腐、加注缓蚀剂、阴极保护等防腐措施，保证工艺管道长治久安的运行。同时，呼吁不断加强对新型装备在防腐作业生产中的应用研究，加强其对PLC技术、DCS分布控制系统、FCS现场总线控制系统等技术的应用，不仅可以提高装备性能，提升防腐作业效率，还可以加强防腐作业过程中安全控制。
参考文献
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