VCI 透明法兰腐蚀及泄露防护带

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管道腐蚀是一个全球性问题,几乎涉及所有行业,包括水/污水处理、采矿、特种化工以及石油和天然气行业。点蚀、电偶腐蚀和缝隙腐蚀会侵蚀管道的各个部分,导致泄漏、泄漏物失控和结构完整性丧失等多种故障。
在极端情况下,管道法兰腐蚀也可能是灾难性爆炸的根源——这种情况在石油天然气和石化行业尤其如此。
管道腐蚀几乎可以发生在管道的任何部分;然而,最关键的区域是相邻管道之间的界面,也就是法兰面的接触面。该区域极易形成腐蚀环境,通常始于局部问题,如果不加以控制,腐蚀会蔓延到管道网络的其他部分。
本文将探讨管道法兰腐蚀最常见的原因、腐蚀的影响以及最有效的防腐蚀方法。
管道法兰腐蚀的常见原因
大多数管道法兰腐蚀问题通常始于密封表面和垫片之间的狭小缝隙,这一过程被称为缝隙腐蚀。
这种腐蚀类型在靠近海水的油气管道中尤为常见,其定义为发生在两个相连金属表面之间的缝隙或裂缝处的剧烈局部腐蚀。在此过程中,腐蚀发生在法兰内部,而外部则保持完好。
然而,石油和天然气行业中法兰缝隙腐蚀之所以格外危险,是因为管道内高温酸性气体和液体的存在会导致酸性腐蚀。高浓度腐蚀性化学物质(例如硫化氢 (H₂S )、二氧化硫 (SO₂ )和氯气)的碳氢化合物会加速管道内的缝隙腐蚀和点蚀。(关于点蚀的讨论请参见《了解点蚀以防止灾难性故障》一文。)
法兰腐蚀的严重程度通常取决于环境和运行条件,以及管道输送的流体的特性。
管道法兰腐蚀的另一个潜在原因是电偶腐蚀,也称为双金属腐蚀。这种腐蚀是指不同金属直接或间接接触时发生的腐蚀。
在不同材质的管道相互接触且未进行适当隔离的情况下,电偶腐蚀可能是主要的失效机制。


法兰腐蚀相关问题
在当前的经济环境下,石油和天然气行业的公司面临着不断提高输送系统效率的压力,同时还要最大限度地减少因计划外维护和维修活动而导致的停产。
在大型炼油厂中,管道和接头通常有数千英尺长,法兰腐蚀不仅成本高昂,而且还会导致停产,造成数千美元(甚至数百万美元,具体取决于行业)的收入损失。
管道法兰腐蚀的主要问题之一是泄漏。腐蚀会导致法兰端面材料损失,最终造成密封表面受损,导致管道内物料泄漏。在负责输送碳氢化合物的行业中,此类故障的后果往往十分严重。
泄漏的化学品对环境有害。这些化学品最终会流入天然水道,对野生动植物造成危害。此外,由于法兰损坏导致的泄漏也会对人类健康构成严重威胁,尤其是在管道负责输送有毒气体和液体的行业中。
在石油化工行业,管道内的物质通常是易燃的,并且处于高压状态,损坏的法兰也可能是造成灾难性火灾和爆炸的根源。
在某些情况下,法兰处的腐蚀会导致金属碎片和腐蚀产物向下游扩散,从而影响输送产品的质量。此外,脱落的金属碎片可能会卡在管道的其他部位,加剧电偶腐蚀和点蚀。这种下游点蚀会导致更多泄漏,并损害整个管道系统的结构完整性。
法兰腐蚀预防和修复方法
管道法兰面临着独特的挑战,因为防腐蚀解决方案必须能够抵抗腐蚀,同时还要便于紧固件的安装和维护,以便于拆卸。
VCI 法兰密封带最常用且最可靠的方法之一。安装简单,且可重复利用,密封两个相邻管道法兰之间的连接,从而防止管道流体在缝隙中积聚,并防止缝隙腐蚀。
VCI 法兰密封带还起到防止异物或者油漆掉落让两个法兰连接的作用。这种隔离限制了不同管道材料之间的直接接触,从而防止电偶腐蚀的发生。
然而,法兰隔离最显著的优势之一在于其能够提高外加电流阴极保护系统(ICCP)的效率。在大型管道网络中,采用被动阴极保护(CP)方法保护管道既不实际也不可行。在这种情况下,VCI 法兰密封带系统是更优的选择。
如果法兰损坏到垫片与法兰之间的界面无法再提供足够的密封,VCI 法兰带也可以做泄露防护用途,更换或修理管道法兰,还可以再用。


最后想说的话
管道法兰腐蚀会导致诸多问题,从产品损失或污染到潜在的灾难性爆炸。如果法兰腐蚀未被发现和处理,则会影响整个管道网络。
VCI 法兰透明泄露防护带方法可以帮助最大限度地减少这种腐蚀的发生率和速度,VCI 法兰透明泄露防护带装置可确保法兰免受腐蚀性液体的侵蚀,同时使其与相邻的金属法兰保持隔离,避免直接接触。

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