石油化工设备接地装置防腐研究

孙波大庆油田有限责任公司化工集团轻烃分馏分公司

石油化工设备接地装置防腐研究

孙波
大庆油田有限责任公司化工集团轻烃分馏分公司

摘要：文章分别从降阻剂、纳米碳防腐导电涂料以及连铸铜覆钢三项技术对接地装置的防腐方法进行研究，分析了不同技术的优点以及缺陷，石油化工设备在安全有效的防腐技术下，能够避免出现使用安全问题，并且防腐性能保护下材料安全使用年限也会有所增长。

关键词：石油化工设备；接地装置；防腐技术

一、降阻剂

接地装置存在较大电阻时，会影响电流向地面的传输分散。通过降阻剂可以将导体的电阻减小，并且装置被腐蚀氧化的速度也会因此而减慢，这样的环境下所进行的设备使用安全防护可以达到预期目标。降阻剂使用在钢材防护方面，能够将钢材料的使用寿命延长一年以上。这一结果是通过试验室验证来得出的，原因是能够在钢表面形成防护体系，使干扰过载电流更好的进入到地面中，材料也能与腐蚀物质相互隔离，处于隔离状态下的钢材料使用年限自然也能够增长。但现实情况下，会发现使用了降阻剂后的接地装置并没有达到预期安全使用年薪，甚至在时间上还有明显的缩短。包裹防护下的接地装置使用安全性得不到保障，原因在于施工环境与实验室存在很大差异，并不能达到安全防护的标准，在包裹前材料表面已经存在杂质，并且清洁程度也达不到标准，继续使用降阻剂会将腐蚀物质包裹在其中，导致材料被腐蚀的速度增快，最终造成了严重的腐蚀问题。应用这一技术要对现场环境进行优化，达到规定标准才能可以实现防护效果，因此技术选择要谨慎考虑。

降阻剂又名导电水泥或导电混凝土，为人工配置用来降低接地电阻的试剂，以其包裹接地体可延缓接地体腐蚀速率。QX/T 104—2009《接地降阻剂》规定：接地降阻剂对接地体的腐蚀率应小于相应土壤对接地体的腐蚀率，对于热浸锌圆钢和扁钢，表面年平均腐蚀率应不大于0.03mm/a；对于不镀锌的低碳圆钢和扁钢，表面年平均腐蚀率应不大于0.05mm/a。

二、纳米碳防腐导电涂料

1、材料优点与性能

纳米碳材料使用的优异性更高，采用涂层的方法来实现安全防护，在石油化工企业得到了广泛的应用。以二甲苯为原料，添加一些具有导电性的碳物质，现阶段的生产工艺已经十分完善，应用导电涂料后接地装置的安全使用年限能够延长30年左右。可以根据设备使用强度来对涂层的厚度进行掌控，施工前要将涂料搅拌均匀，确保投入使用后能够达到薄厚均匀的形式。纳米材料形成的防护层包裹更紧密，并且组成成分中与降阻剂相比较复杂程度也不会增大，材料的防水性能也有更大的进步，这样可以避免出现使用不稳定的情况。接地装置使用环境中存在大量的安全隐患，纳米碳材料可以做到有效的隔绝。试验结果分析这种涂层材料已经完全能够达到使用标准，但正是投入到使用后仍然会受到环境因素的干扰，例如长时间在潮湿的环境下材料表面涂层中的物质会逐渐分散，功能也有明显的降低，继续使用并不能达到预期的防护标准，这样的环境下所开展接地保护施工，安全性自然也得不到保障。材料具备施工过程简单、性能稳定、成本低廉的优点，地下导体防护中也常常会使用到。

2、毒副作用

但经过研究表明才，材料中的二甲苯具有很强的毒副作用，投入使用后会逐渐挥发出有毒物质这种成分对人体的神经系统健康影响很大，长时间处于这样的环境下，会威胁到装置检修人员的生命安全。在涂刷施工期间，物质挥发还会对施工人员皮肤造成影响，干燥失水，甚至还会造成严重的失水问题，长时间处于这样的环境下，工作人员容易出现皮炎。在研究二甲苯的毒性时，发现对人体器官健康也存在很大威胁，并不仅仅是在施工阶段会出现这样的问题，后期使用时毒害物质的挥发影响也是极其严重的。在石油化工工程中，选用纳米防腐涂层材料时要考虑毒副作用，并将使用的范围以及使用量进行严格控制，这样才能够保障人身安全。防腐材料虽然效果十分明显，但使用时却要注意安全标准，将安全放在首位，在局部使用这种材料来保护接地装置。

三、连铸铜覆钢

在材料表面覆盖铜材料，充分利用铜材料化学性质稳定的特点，施工过程中会对材料的质量以及纯度进行检验，观察是否存在影响安全性的因素。铜材料本身是不具备毒害性的，因此使用范围不会受到限制，材料在表层形成了防护层，金属材料即是受到碰撞也不会损坏，使用效果更佳理想。但这种材料并不是没有缺点的，常见的缺点问题是在使用期间，表层材料出现断裂，裂缝产生后不能再起到防护作用，并且这样的环境下接地装置安全性也受到了很严重的影响，不利于化工设备安全运行。采用加热融化的电解铜溶液将钢芯加工而成连铸铜覆钢。就目前，针对这种防腐材料也没有统一的认证。从研究中就会发现，我国并没有一家生产商针对连铸铜覆钢进行了认证。在实际应用的过程中，连铸铜覆钢一个最为明显的缺陷就是非常容易剥皮、开裂。如果在实际中出现了开裂、剥皮后，钢芯与铜层之间就会产生原电池腐蚀。这种开裂缺陷主要是由铜与钢之间固有的属性来决定的，根据当前的技术是很难克服的。在此过程中需要充分说明的一点就是，当前我国并没有任何关于铜覆钢导电性、热稳定性等相应的参数，没有认证的实验数据也没有计算公式。因此，在石化企业应用的过程中需要谨慎对待，避免出现不良后果。就目前市场上而言，厚度为0.25mm的镀铜钢导电性、热稳定性等多项特征获得广泛的认可。

目前，铜材或者镀铜钢为国内外公认的最有效的防腐接地材料，也是最经济可行的防腐材料。但是，当前国内一些石化企业试图通过采用纳米碳防腐导电涂料、铜铸钢甚至降阻剂等材料解决接地装置钢材的腐蚀问题，以期提高接地装置的可靠性和使用寿命。

结语

无论是何种企业，接地工作的本质都是相同，选择的材料本质上而言不会有本质性的差别。石油化工行业在防腐蚀方面具备丰富的参考经验。对于任何尚未经过认证的防腐材料，需要谨慎的使用。当前我国材料工艺技术与国外仍旧存在着较大的差距，针对此需要客观、严谨地对待新产品。

参考文献：

[1]袁学群,李辉,黄旭.石油化工项目全厂性接地系统设计的分析和探讨[J].电气应用,2011(05).

[2]杜俊杰.防腐接地装置在石化工程建设中的应用[J].化工管理,2015(08).

[3]焦育.钢管内腐蚀及强制电流防腐应用[J].化工管理,2015 (02).