炼化企业安全与防腐蚀交流大会：防腐蚀涂层失效问题及应对措施

炼化企业安全防腐交流会

每两年举办一次的化学工程领域高端学术盛会

超级石化：防腐涂层是解决炼化企业设备设施工业大气腐蚀最重要的措施，防腐涂层失效影响炼化企业生产装置的长期安全稳定运行。通过现场调研与评估，分析了生产设备、钢结构、储罐等防腐涂层应用中存在的主要问题，并从定期检查考核、专业技能培训、质量保障模式等方面提出了对策建议，并制定了相应的管理制度和技术规范。

关键词：炼油设备；储罐；钢结构；防腐涂层；性能评价

炼化企业生产设备防腐保温涉及安全、节能、投资等诸多方面，其效果对设备运行安全、工艺流程各段内部介质工艺温度保障、节能降耗具有重要意义[1-2]。目前，炼油设备及管道因保温效果差而造成的能量损失、防腐层失效引起的安全事故时有发生，对设备的长期安全稳定运行构成极大挑战[3-5]。中国石化组织防腐保温研究评估小组按照现场试验评估、管理制度与技术规范、成本费用三个方面，对炼化企业典型生产设备及储油罐防腐保温领域进行了系统评估与调研，并提出了相应的改进措施与建议。

1 防腐涂料在炼油化工企业的应用现状

通过对8家炼化企业防腐涂层现状的调查统计发现，各企业的管理标准相差不大，均明确了防腐保温的归口管理部门，设置了专职人员进行管理，制定了适合本企业的管理制度，但管理的严格程度不一。防腐涂层的成本主要包括涂装成本、施工成本(主要是人工成本)和技术措施成本(如脚手架等)，涂装成本占防腐涂层总成本的25%～33%。虽然防腐涂层初期投资成本不高，但后续的运行维护成本相对较高。

现场评价发现，各公司防腐涂层的应用效果差异较大，总体评价分数相对较低，防腐涂层三个评价项目及分数如图1所示，其中老化评级分数最低（老化评级总平均分数为100分），涂层干膜厚度平均分数次之（平均分数占干膜厚度总分数的32.6%），附着力平均分数相对较高（平均分数占附着力总分数的60.6%）。

图1 8家炼化企业防腐涂层得分情况

各公司炼油装置设备、管道、钢结构及储罐防腐涂层具体老化评级情况如图2所示，从图2中可以看出，防腐涂层老化评级在3级以上的设备、管道数量接近，约占总评测次数的80%，老化评级为5级的次数也差不多，约占总评测次数的45%左右；钢结构防腐涂层老化程度较为严重，老化评级在3级以上的约占总试验次数的95%左右，老化评级为5级的约占总试验次数的55%左右。

图2 炼化企业设备设施老化等级对比

对炼油化工企业设备、管道、钢结构、储罐等防腐层等级为5级的原因进行分析，主要原因有：①底层处理不达标；②边角部位涂层缺失；③局部堆积；④焊缝区域处理不当，产生开裂、剥落；⑤涂层年久失修，严重粉化；⑥外力损伤造成涂层剥落。

2 防腐涂装各环节主要问题 2.1 管理环节

虽然多数企业都制定了防腐保温相关管理制度，明确了主管部门和具体负责管理的人员，但仍然存在以下不足：①防腐保温管理制度与规范较为简单，可操作性较差；②虽然防腐涂料管理是由专人负责，但由于防腐涂料专业性较强，负责人往往缺乏相关专业知识，且负责人还有其他业务，防腐涂料业务占其工作比重较小；③炼油装置设备及管道防腐涂料档案普遍存在资料记录不全等问题；④管理标准与制度对防腐涂料施工、检验、修复等工序的质量、监督规定不明确或缺乏要求。

对于现场干密度测试，本项目采用挖坑洒水法进行数据测定，即首先根据设计要求在指定区域开挖试验坑，然后测量湿试验材料的质量；其次，在试验坑开挖后，在试验坑内放置塑料薄膜并向其中倒入清水，记录此时的清水质量。最后根据换算公式计算出现场干密度的数值。对于含水量的监测，本项目采用烘干法。对于颗粒级配，通过对比面板堆石坝试验区碾压施工前后的粒径来计算整个试样级配的组成。

2.2 技术方面

（1）炼化企业防腐施工管理制度健全，相关资料齐全，能够按规程满足正常的除锈、喷砂、施工、验收要求；但企业普遍缺乏设备及钢结构防腐涂层涂装技术规范或操作说明书，相关人员缺乏专业知识，未能对防腐涂层选择、施工、运行检查及修复等各个操作环节进行严格把关。

3）提出了风速、降雨量、液态水含量的超短期预测方法，并根据风速、降雨量、液态水含量的预测值提出了超短期结冰趋势预测方法；

（2）部分设备、管道防腐层施工质量差，特别是焊缝、法兰连接处、阀门等部位，防腐层易出现开裂、脱落等现象（见图3）。

图3 焊缝区域涂层失效

（3）有的钢结构腐蚀严重，主要表现在结构死角处多存在漏涂现象，焊缝处腐蚀甚至穿孔，自动扶梯的焊缝处及转角处有锈蚀，有的钢结构防火层脱落后腐蚀尤为严重（见图4）。

图4 钢结构涂层失效

（4）有些设备采用镀锌格栅代替踏板、平台花纹板，防腐效果好；但目前钢结构平台镀锌格栅的使用尚无统一规范，缺乏标准依据，对部分地区造成安全隐患。

但阿栗对这些赞美无动于衷，他开始有些迷茫，眼睛不停转动，四处张望，本该是妈妈叫他的时候了，可他却在东湖。

（5）无保温层、高温（60～120℃）管道防腐层开裂、脱落问题较多（见图5），主要发生在蒸馏塔顶部油气管道、塔顶热交换器/空冷器进出口管道；目前常规防腐涂层体系在较高温度下不适用，常规耐高温涂层配套体系防腐效果差。

图5 管道防腐层失效

（6）湿式空冷器及周边设施腐蚀情况如图6所示，由图6可知，该炼油厂所用湿式空冷器的外部腐蚀普遍比较严重，除了设备本身的腐蚀外，飞溅的喷水导致平台周边的设备、管道及钢结构也遭受到严重的腐蚀。

2017年初，中国足协通过官网宣布，北京国安俱乐部完成转让，中和地产公司取得国安俱乐部64%的股份，球队名称变更为北京中和国安俱乐部。据人民网报道，中和集团为收购国安足球俱乐部，愿意出资35.5亿元认购国安足球俱乐部64%的股份。按此价格，国安的估值达到55.5亿元。

图6 湿空冷器及周边设施腐蚀情况

2.3 操作与维修

（1）炼油设备、管道防腐涂层失效后，修复后耐腐蚀性能差，重涂时大多处理不当，甚至直接在原有老化涂层上覆盖新涂层，涂层厚度不均，涂层不均匀，修复后涂层寿命短。管道走廊、设备设施处于运行状态或建设工期较短，难以按要求就位加工基材。

（2）钢结构平台、栏杆、走道等区域的涂装修补问题较为突出，主要表现为修补涂层表面存在锈斑、气泡、流挂、针孔等问题，同时在钢结构涂装死角处涂装漏涂问题较多。

（3）花纹板在钢结构平台使用过程中，普遍存在因未及时清理积液、污物而导致防腐涂层失效的问题，以及涂层大面积破损后未及时修复的问题。

（4）超声波测厚一般用于设备、管道的定点测厚，测试部位一般没有防腐层。

对称双排水盲沟模型的横截面如图1所示。假设排水盲沟内充满水，横截面为矩形，水平方向进入盲沟底部的流线近似为直线，将整个渗流区域分为两部分，上部为承压含水层盲沟渗流，采用水力学方法计算，可直接引用邱步一经典公式；将盲沟底部以下部分视为承压含水层，通过求解角度守恒变换得到简化渗流计算公式。最终得到进入单边宽度盲沟的渗流量为：

（5）因保温层损坏而导致设备和管道腐蚀的情况很常见，特别是对于长期服役的管道。另外，一些辅助管线和管道由于防腐层损坏，又未及时修复，也存在严重的腐蚀问题。

（6）一些辅助管线（消防水、蒸汽、电气管线等）及连接管的防腐层缺乏日常检查和维护。

2.4 涂装监督及验收

（1）多数公司储罐防腐涂层施工管理和监督比较规范，但对设备、管道、钢结构防腐涂层施工的监督验收环节普遍缺失，特别是停产期间修复、运行期间维护等工作。

（2）防腐涂层施工及修复过程缺乏专业机构和人员的监管，部分企业虽然引入了第三方监理人员，注重施工安全、规范操作，但对防腐涂层施工质量控制与检验缺乏相关专业知识。

（3）防腐涂料虽然由企业单独采购，但其质量检验也大多由供应商提供，普遍缺乏第三方机构对防腐涂料的质量检测。

现有研究对内部创业的概念、内部创业环境、内部创业类型及创业主体、内部创业过程及影响因素等进行了一定程度的描述和总结,但现有研究还存在一些不足,为未来的研究留下了拓展的空间。

3 措施建议

（1）制定《炼油化工企业设备防腐涂层管理要求》，明确防腐涂层选择、施工、运行检查、维护/维修等各环节相关部门和责任人的职责，明确防腐涂层相关单位和企业的要求和责任。

（2）编制《炼油化工企业防腐涂层质量控制技术规范》，编制炼油化工企业防腐涂层选择、施工、维护等作业指导书，主要包括涂层选择及配套方案、表面处理（针对不同材质）、表面处理工具及不同涂层的除锈等级要求）、涂层施工、涂层质量控制等操作环节。

（3）加强防腐施工过程的控制，对相关企业管理和技术人员进行专业技能培训，保证防腐涂层施工质量；在运行过程中委托第三方进行防腐涂层性能检测，定期检查，发现严重的涂层缺陷问题及时修复。

（4）对于大型防腐工程，加强施工队伍资质审查和施工能力考核，引入专业涂装检测人员对维护质量进行监督，试点施工承包商采用框架合同维护模式，确保在维护期限内保证防腐涂层施工质量。

（5）针对高温无保温炼油设备及湿式空冷器的防腐涂层，与涂料生产厂家、设计、科研单位联合开发合适的涂层体系，利用设备进行试涂，验证防腐效果。

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（6）针对法兰、阀门、螺栓、螺母等异形件腐蚀问题，研究和应用新产品、新技术。

4。结论

（1）炼化企业防腐涂层调查显示，涂层成本占防腐涂层总成本的25%～33%，但后续运行维护成本高、修复后防腐效果差。在各项评价项目及评分中，老化等级得分最低，设备及管道防腐涂层老化等级5级占比约45%，钢结构老化等级5级占比约55%。

[48] 迈克尔·蓬佩奥，《美国的印度-太平洋经济愿景》，美国商会印度-太平洋商业论坛，华盛顿特区，2018 年 7 月 30 日，

（2）防腐涂层应用过程中存在的主要问题涉及管理、技术、操作、修复和监督等方面，关键在于对防腐涂层的选择、施工、操作、修复等各个操作环节缺乏严格的控制。

（3）建议完善和落实管理制度，采取涂装施工监控、定期检查评估、专业技能培训、质量保证模式等有针对性的措施，提高防腐涂层的使用寿命。

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