炼化企业生产装置的防腐保温涉及安全、节能和投资等诸多方面,其效果对装置操作安全、内部介质在流程中各段的工艺温度保证、能源节约等方面都具有重要意义。目前,炼油设备和管道因保温效果不良引起的能量损失及防腐蚀涂层失效导致的安全事故时有发生,对装置的长周期安全稳定运行造成了极大挑战。 为了解炼化企业设备防腐蚀涂层和管道保温应用与管理方面的成功经验和存在的问题,由中国石油化工股份有限公司组织的防腐保温调研测评组,按照现场测试评价、管理制度和技术规范、费用投入等三个方面,对炼化企业典型生产装置和油品储罐进行了系统的防腐保温现场测评和调研。总结和分析了炼化企业防腐蚀涂层的应用现状,并对主要问题提出了相应的改进措施和建议。 炼化企业防腐蚀涂层 的应用现状 01 现场测评发现各企业防腐蚀涂层的应用效果差别较大,整体测评得分相对偏低。防腐蚀涂层的3项测评项目及得分见图1,其中老化评级得分最低(平均分为老化评级总分的24.7%),涂层干膜厚度得分次之(平均分为干膜厚度总分的32.6%),附着力得分相对较高(平均分为附着力总分的60.6%)。 通过对炼化企业设备、管道、钢结构及储罐防腐蚀涂层老化评级为5级的原因进行分析,认为其主要原因为: ① 底层处理不达标; ② 边缘转角处漏涂; ③ 局部积水; ④ 焊缝区域未做合理处理导致开裂和剥落; ⑤ 涂层年久失修,粉化严重; ⑥ 外力损伤导致涂层剥落。 防腐蚀涂层各环节主要问题 02 1 管理环节 ④ 管理规范、制度没有明确或缺失关于防腐涂料施工、检查、修复等过程的质量及监理等方面的要求。 2 技术环节 (1) 炼化企业储罐防腐施工管理制度健全、有关资料齐全,能够按程序满足正常的除锈、喷砂、施工及验收要求;但是企业普遍缺乏针对设备和钢结构防腐涂料的涂装技术规范或作业指导书,相关岗位人员缺乏专业知识,在防腐蚀涂层选用、施工、运行检查和修复等各个作业环节把关不严。 (2) 部分设备和管道的涂层施工质量差,尤其是在焊缝、法兰连接处和阀门等区域涂层易发生开裂和脱落(见图3)。 3 运行与修复环节 (2) 钢结构平台、栏杆和走道等区域的涂层修复问题较为突出,主要表现为修复涂层表面存在锈点、鼓泡、流挂、针孔等问题,同时钢结构死角处的漏涂问题较多。 (3) 在钢结构平台使用期间,花纹板普遍存在因积液、污垢清理不及时而导致防腐蚀涂层的失效问题,且涂层大面积损坏后未能进行及时修复。 (4) 设备和管道定点测厚一般采用超声波测厚方式,其测试部位普遍无防腐涂层。 (5) 因保温层破损导致设备和管道的腐蚀问题较为普遍,尤其是服役时间较长的管道。另外部分附属管线、接管等因涂层损坏而导致腐蚀问题较为严重,没有及时修复。 4 涂装监理与验收环节 (2) 防腐涂料施工及修复过程缺乏专业机构和人员监督,虽然部分企业引进了第三方监理,重点关注施工过程安全和规范操作,但对防腐蚀涂层施工质量控制和检查缺乏相关专业知识。 (3) 防腐涂料虽然由企业单独采购,但其质量检验多数由供应商提供,普遍缺乏防腐涂料的第三方机构质量检验。 措施与建议 03 (1) 制定《炼化企业设备防腐蚀涂层管理要求》,明确防腐蚀涂料选用、施工、运行检查、维护/修复等各个环节相关部门及责任人的职责,明确防腐涂料相关单位企业的要求和责任。 (2) 编制《炼化企业防腐蚀涂层质量控制技术规范》,编制炼化企业防腐蚀涂料选用、施工、维修等环节的作业指导书,主要包括涂料选用配套方案、表面处理(针对不同材料、不同涂料的表面处理工具和除锈等级要求)、涂装施工、涂装质量控制等各个作业环节。 (3) 加强防腐施工过程管控,开展企业相关管理和技术人员的专业技能培训,保障防腐蚀涂层施工质量;委托第三方开展运行期间的防腐蚀涂层性能检查,定期检查发现涂层失效严重的问题后及时修复。 (4) 针对大型防腐蚀工程和项目,加强施工队伍资质审核和施工能力的考核,引进专业涂装检验员对维修质量进行监管,试点施工承包商采取框架合同维保模式,保障维保周期内防腐蚀涂层的施工质量。 (5) 炼化设备温度较高且不带保温工况和湿式空冷器环境下的防腐蚀涂层,联合涂料生产商、设计和科研单位开发形成适用的涂层配套体系,选择代表性管线或设施进行涂层配套试涂及防腐效果验证。 结语 04 (1) 炼化企业防腐蚀涂层的调研表明,涂料费用占防腐蚀涂层总费用的25%~33%,但后期运行维护费用较高且修复后防腐效果较差;针对防腐蚀涂层的各项测评项目及得分,老化评级得分最低,设备和管道防腐蚀涂层老化评级5级约占45%,钢结构老化评级5级约占55%。 (2) 防腐蚀涂层应用期间的主要问题涉及管理、技术、运行、修复及监理等各环节,关键在于防腐蚀涂料选用、施工、运行、修复等各个作业环节把关不严。
(1) 炼油设备和管道的防腐蚀涂层失效后,其修复后耐蚀效果较差,多数在重涂时表面未合理处理,甚至新涂层直接覆盖在原有老化涂层上,涂层厚度不均匀,修复后涂层寿命较短。管廊、设备设施等由于处于运行中或施工期限短,很难按照要求将底材处理到位。
(1) 多数企业的储罐防腐涂料施工管理和监理较为规范,但是设备、管道和钢结构防腐涂料施工的监理和验收环节普遍缺失,尤其是停工期间修复和运行期间的维护。
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