压力防腐效果评估

2024-06-25

压力防腐效果评估(精选3篇)

压力防腐效果评估 第1篇

分析防腐碳钢罐压力级别及压力检测内衬防腐碳钢罐技术指标中有一项参数是极其重要的,那就是罐体承载参数,防腐碳钢罐上层最大压力总数和罐体自身设计温度两个参数共同被称作是罐体的承载参数,这两项数值总和不可小于碳钢罐体的工作压力。

内衬防腐碳钢罐压力检测

在防腐碳钢罐检测罐体最初的设计压力数值的时候,需要同时参考到很多因素,因为绝大多数的压力罐体都会安装有超压排放配件,特别是一些主要以爆破片等危险配件作为超压排放配件的罐体,应根据罐体厂家给出的说明书规定方式检测其自身的设计压力。

压力罐体

内衬防腐碳钢罐设计压力级别

防腐碳钢罐厂家根据罐体的设计压力的不同,将罐体分成了四个压力级别,第一种是低压罐体,承受压力范围是0.1 兆帕和1.6 兆帕之间,第二种是中压罐体,这种的承受压力范围是1.6 兆帕和10.0 兆帕之间,第三种叫做高压罐体,承压范围是10 兆帕和100 兆帕之间,最后一种叫做超高压罐体,其承压能力大于一百兆帕。

安装了超压排放配件的内衬防腐碳钢罐体,一般情况下,使用压力罐体制造设计压力数值作为罐体的超压限值的最小值压力。如果有特殊需要,可使用压力容器最大限值工作压力当作压力容器超压限值的最小值压力。

压力容器补强圈设计与防腐对策 第2篇

为了实现正常的操作和安装维修,需要在设备的筒体和封头上开设各种孔。如物料进出口、安全阀、压力表、液面计等开孔、为了容器内部零件的安装和检修方便所开的人孔、手孔。容器开孔后,孔眼部位用料减少了,导致该部位的承受压力能力降低,破坏了容器的完整性,在孔眼部位会造成很大的弯曲应力,这种力集中在孔眼部位,容易造成压力容器的完整程度,比较容易被力撑坏。为了避免压力容器开孔部位发生破裂后造成安全事故,需要采取一定安全手段来保障压力容器开口处的安全系数,保证压力容器的安全等级。

一、概述

在进行压力容器的设计时,最常用的开启孔的方式是补强圈补强。补强的优点是:制造简单结构明了,使用经验丰富。缺点是当温度高于中温,存在热膨胀差,难以形成完整的抗疲劳性能。用等面积法加固设计。

二、补强圈补强适用的条件

压力容器中的补强圈选用标准为JB/T4736-2002,标准中规定:本标准用于钢制压力容器壳体开孔采用补强圈结构补强时,应同时具备下列条件:

1.容器的额定压力小于6.4MPa;

2.容器的额定温度不大于350℃

3.容器开孔部位的厚度δn≤38mm;

4.容器壳体钢材的标准抗拉强度下限值不大于540MPa;

5.补强圈厚度应不大于1.5倍壳体开孔处的名义厚度。

这种设计不能在铬钼钢制造的容器上使用,不能在承担疲劳载荷容器上使用,也不能在装有毒性溶剂的容器中使用。

三、补强圈材料的选择

补强圈在选择的时候,需要根据设备的存放介质和设备的操作条件来进行选择,一般情况下,需要选择的补强圈要与压力容器的材料相同级别,这样才能承担相同压力,保证压力容器的安全系数。GB150.3-2011第6章开孔和开孔补强中规定:

内压容器壳体开孔所需的补强面积为:

外压容器壳体开孔所需的补强面积为:

(容器存在内压与外压两种设计工况时,开孔所需补强面积应同时满足内压⑴和外压⑵的要求。)

在有效补强范围内,可作为补强的截面积按式⑶计算:

式中:

Ae——补强面积,mm2;

A1——壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积,按式⑷计算,mm2;

A2——接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积,按式⑸计算,mm2;

A3----焊缝金属截面积,mm2

若Ae≥A,则开孔不需另加补强;

若Ae≤A,则开孔需另加补强,其另加补强面积按下式⑹计算:

A4——有效补强范围内另加的补强面积,mm2。

从公式可以看出,fr是强度消弱系数,是接头管子的用材质壳体材料的压力比值,补接强度材料要与壳体所用材料一致才可以,如果补接材料小于壳体材料的补接应力,那么补接强度材料的面积要根据应力比大小进行增加,如果补接材料大于壳体材料应力,那么补强度的相应面积不能减少,保持一定面积。

四、化工压力容器常见的几种腐蚀现象

根据笔者实际的工作经验,现总结出如下几点关于化工压力容器常见的腐蚀现象,即物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀以及应力腐蚀。

1. 物理腐蚀

所谓物理腐蚀,指的就是化工压力容器的金属材料由于纯粹的物理溶解作用而引起的损坏。在液态金属当中,可以发生物理腐蚀,这种腐蚀并没有发生化学或是电化学反应,而是仅仅通过物理溶解所致。例如用来盛放熔融锌的钢制容器,由于铁被液态锌所溶解而发生损坏等。

2. 化学腐蚀

化学腐蚀即干蚀,指的就是化工压力容器金属材料表面与其中的非电解质发生纯粹的化学反应而引起的破坏现象。通常在一些干燥气体及非电解质溶液中非常容易发生化学腐蚀现象。化学腐蚀反应历程的特点就是在金属表面的原子与非电解质中的氧化剂发生了氧化还原反应而生成化学腐蚀产物。在化学腐蚀发生的过程之中,金属与氧化剂之间进行了电子的交换,发生直接的化学反应,并没有出现电流。

3. 电化学腐蚀

如果说化学腐蚀属于干腐蚀,那么电化学腐蚀就是一种湿腐蚀,指的就是化工压力容器金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的一种损坏。与化学腐蚀所不同的是,其在反应的过程中,有电流产生,通常按电化学机理进行的腐蚀反应至少有一个阳极反应和阴极反应。并以流过金属内部的电子流和介质中的离子流构成回路。阳极反应是氧化过程。在环境因素所产生的腐蚀之中,电化学腐蚀是最为普遍的腐蚀现象,电化学作用可以为单一的电化学作用,又可以是多化学作用,即电化学作用,也可能是电化学作用与机械、生物作用并存和相互作用的复杂过程。

4. 应力腐蚀

所谓应力腐蚀指的就是化工容器金属材料在某些介质之中,由于各种拉应力的作用而造成的一种延迟性裂纹。其形成需要在如下条件下进行:需要有一定的金属组织、应力以及介质在特定的条件下共同作用。应力腐蚀的速度较快、破坏也十分地严重,且往往在没有产生任何明显的宏观变形、不出现任何预兆的情况下发生的迅速而突然的变化。压力容器设计过程中的结构选材不当,设计不合理,焊接残余应力的存在,制造加工质量不高及缺乏防腐措施或施工质量低劣等原因,能够为应力的产生提供了滋生的环境。

五、化工压力容器防腐蚀的几点对策

针对如上四种化工压力容器的腐蚀现象以及各自的原理介绍,现提出如下几点防腐蚀的对策。

1. 选择合适的压力容器

每种化工压力容器的功能和型号上面都有差异,以及压力容器所处的温度、PH以及压力等情况上面也存在着一定的差异性。因此,在压力容器的制作过程之中,应该正确的选择材料。一般而言,应该将不同的耐腐蚀的金属材料组合成合金,这样就可以提高材料的耐腐蚀性。笔者认为,这主要是由于合金自身的性质所决定的。例如在钢合金之中,加入其它的金属材料和非金属材料,就可以制成不锈钢压力容器,这样就可以增强防腐蚀能力。除了如上所述,介质的腐蚀性与选材有着直接关系之外,介质的易燃程度和毒性程度也可能会直接决定着材料的选择和使用。

2. 选择合理的缓腐蚀剂

缓腐蚀剂能够很好地对金属材料进行防腐保护,而且它的经济效益也较高,因此,缓腐蚀剂技术已经成为化工压力容器防腐技术中应用最为普遍的方法及技术之一。根据相关文献报道以及实际的应用可知,缓蚀剂一般在金属材料的表面,这样就可以防止导致化工压力容器腐蚀的物质与金属发生化学反应。在使用缓蚀剂时,其用量十分之少,范围一般在千万分之一至百万分之一。这就说明了缓蚀剂的经济效益十分高,加入少量的缓蚀剂可以使得金属表面的腐蚀介质的扩散速度接近零,而且还能够使得金属材料原有的物理机械性能保持不变。

3. 加强化工压力容器的管理维护

在对化工压力容器金属材料的防腐蚀过程中,应该根据具体的情况采用各种不同的方法,因为每一种防腐蚀的措施均有其对应的应用条件以及防腐蚀的范围。一般而言,对于化工压力容器的维护管理,应该综合考虑多种因素的共同作用,如施工的难易程度、金属材料的防护效果以及经济效益等方面进行综合性的考虑,对于某些防腐要求较高的化工压力容器,还应该同时采取多种维护措施加以联合保护。然而,除了采用相关措施对化工压力容器的腐蚀进行预防之外,笔者认为,最为根本的还是应该注重对化工压力容器的维护。

摘要:本文通过对补强圈补强使用的条件、补强圈材料的选择、补强圈结构尺寸的选用、设计中应注意等方面的问题。探讨了如何对加强圈进行设计,如何保证压力容器的安全,对补强圈结构尺寸的选用既要满足安全需要,又要经济,为压力容器的设计提供了指导。根据笔者实际的工作经验,现总结出如下几点关于化工压力容器常见的腐蚀现象,即物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀以及应力腐蚀。针对如上四种化工压力容器的腐蚀现象以及各自的原理介绍,现提出几点防腐蚀的对策,要对化工压力容器科学的维护管理,才能从根本上防止各项异常情况的发生。

关键词:压力容器,开孔补强,补强圈,腐蚀,措施

参考文献

[1]张国杰,赵振远.压力容器设计若干技术问题解析[J].化工管理.2016,(09).

压力防腐效果评估 第3篇

【摘要】本文通过介绍英国雷迪管道防腐层状况检测仪(PCM)的工作原理,来分析埋地钢制管道外防腐层检测过程中需要注意的事宜和相关的影响因素;同时运用风险评估的知识从管道失效概率和管道失效后果两个方面来对在用埋地钢制管道进行风险评估。并结合现场的埋地钢制管道检测实例进行验证,得出基于风险评估的埋地钢制管道外防腐层直接检测技术,在实际检测中对提高埋地钢制管道的检测效率和检测精度具有十分重要作用和很好的应用前景。

【关键词】埋地钢制管道;管道检测;防腐层;风险评估

基于风险评估的检验是在充分地综合了系统安全性与经济性统一理论基础上建立的一种优化检验策略。它运用相关的检测手段对埋地钢制管道可能失效的部位进行检测,并综合多种可能造成埋地钢制管道失效的因素,再根据模糊数学风险评价方法,对埋地钢制管道进行风险评估。而传统的埋地钢制管道检验方法未能将管道的安全性、企业的经济性以及可能存在的失效风险有效地结合起来,检验的频率和程度与受检管道的风险并不相称,对埋地钢制管道可能失效的位置检测没有针对性。

1、管道外防腐层检测技术

目前,对埋地钢制管道外防腐层的检测方法有很多种,各种方法都有其优缺点,如何选择一种较为合理的检测方法,使检测的定位准确、精确度高、劣化状态得到准确判定、所需成本最少是检测最为关心的问题之一。对埋地钢制管道外防腐层和外腐蚀的检测,通常利用管道电流检测(PCM)评价技术和现场开挖核实等综合手段,来分析判断管道具体腐蚀情况。

当管道的防腐层存在破损时,所加载的电流信号会在防腐层破损点处泄漏到土壤,管道破损点与土壤间就会产生电势差,在电流衰减率曲线图上,Y值在该点表现为突然增大。而且距离破损点越近,电势差也就越大,此时在埋设管道的地面采用“A字架”便可检测到这种异常电位,从而实现对管道防腐层破损点的精确定位。根据所测定的数据来计算各管段外防腐层的绝缘电阻,最后依据所得出的值,再参照埋地管道外防腐层绝缘电阻的评估标准,实现对管道防腐层技术等级的划分,从而完成对管道防腐层整体质量状况的综合评估。

2、埋地钢制管道的风险评估方法

埋地钢质管道的风险评估是一门综合性的管理技术,不仅要考虑工程技术方面的各种影响因素,还需与国家的经济水平、社会保障条件以及有关安全技术法规等密切相关。风险评估技术是用来评价管道发生事故的可能性以及发生事故后的危害程度。风险评估的主要内容是:

(1)确定导致埋地钢制管道的风险影响因素,即发生事故和影响其后果程度的因素。

(2)确定失效可能性,即发生事故的可能性;

(3)确定事故的失效后果,即事故后果的严重程度;

(4)计算管道的区段风险,风险=失效可能性×失效后果;

(5)确定管道区段的风险等级,对高风险区段,提出的降险意见与措施。

3、案例分析

3.1管线基本情况概述

该管线为格尔木炼油厂30万吨甲醇天然气管道,2006年7月完成管道敷设工作。管道全长2.98km,工作压力3.3MPa,工作温度常温,介质为净化天然气,管道规格为Φ325×9.0mm、材质L210的无缝钢管,外防腐层采用沥青玻璃丝布。全线周围居民区,来往车辆、行人较多,人文活动发达。

3.2防腐层整体质量状况检测

利用电流衰减率评价方法对所该管线的外防腐层整体质量状况进行了分级评价,质量为一级防腐层长度为1780m,占这段总长的59.73%;质量为二级防腐层长度为1200m,占这段总长的40.26%。

3.3管道系统失效可能性评分

管道失效后果的不同主要是由管道沿线环境和人口密度决定的。

该管道输送的介质为干净的天然气,因此,不需要考虑介质的内腐蚀,仅需考虑土壤腐蚀。腐蚀方面主要由大气腐蚀、管道外土壤腐蚀构成,土壤腐蚀又包括外防腐及阴极保护项。该项数据是通过现场检测结果及管线相关资料信息确定。

影响装置及操作不当评分主要有装置本体质量和功能、维护保养的规程及控制等因素。其中,各项评价得分是依据工作人员提供的信息以及资料完整性来确定,本文选择的分数相对保守,因为此管道沿线的设备装置基本相同,此评分项得分也相同。

本体安全项包括有设计、制造、施工及地质条件等相关内容。该项评价得分是依据检测获得信息和相关资料信息确定,对资料信息不完全及不詳的项,选择相对保守的分数。

3.4失效后果计算

以3.3节中的计算原理计算出失效后果得分,其中失效后果得分为人员伤亡得分和经济直接损失得分中的高分值数,该条管线没有无形损失的得分调整。

失效后果得分为110.52~145,得分差异较大。失效后果最严重段为3处,它们主要为输气站、厂房,公路,这几处若发生事故人员伤亡、财产损失严重。管线风险绝对等级以中等风险为主;风险值较高的区段多为输气站、厂房附近。管道的风险相对等级表明同一管道上不同区段的相对差别,本条管线的相对风险等级以低风险相对等级为主,高风险相对等级主要为输气站、厂房附近区域。

4、结论

(1)总结埋地钢制管道检验技术体系框架,它包括管道防腐层等级检测、破损点检测等主要环节,详细论述埋地钢制管道检验与评价在各个环节中可能出现的质量问题,为埋地钢制管道安全运行提供参考意见。

(2)通过介绍管道系统进行风险评估的基础理论,可知埋地钢制管道的风险等级与风险评估的技术依据,风险的可接受度是根据潜在的危险发生概率来确定,从而决定是否有必要进行相关措施。

参考文献

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