石油化工管道法兰连接部位防腐蚀难点及处理工艺技术方案

一  管道法兰防腐蚀难点

石油化工管道法兰部位防腐蚀一直是一个技术难题，管道和设备在露天布置和地面安装，采用涂料进行防腐蚀，要求具有与金属表面良好的粘结力、防水防大气腐蚀、耐紫外线老化和耐气候性好。

根据防腐蚀施工规范要求，防腐蚀涂料在涂装前，要求除锈质量达到Sa2.5级，但在法兰连接部位，特别是组对法兰的间隙处，由于连接件表面及间隙处油脂污垢清理困难、除锈质量往往难以达到标准规范要求，所以涂敷的防腐蚀涂料极易脱落，无法起到防腐蚀效果。

二 法兰防腐存在的问题

导致法兰和螺栓产生锈蚀的直接外因是法兰间隙之间有腐蚀性介质存在，在无防腐蚀涂层保护的情况下，法兰金属表面及螺栓直接与水和空气接触后很快就会发生锈蚀。曾经采取过在两法兰连接处用黏胶带或塑料管缠绕一周的措施，试图阻止外部水分和杂物进人法兰间隙，该方法在一定程度上可以防止杂物进人法兰缝隙，但对法兰部件防腐蚀作用不大，使用后发现存在三方面问题：

1）由于无法实现完全密封，在潮湿环境下，因温差变化在法兰间隙处仍然有冷凝水聚积，如不能及时排除会加快腐蚀发生。

2）一对法兰间隙从外部封闭后，一旦法兰垫片有渗漏，容易产生天然气聚积，不利于安全生产。

3）黏胶带和塑料管使用一段时间后，由于材料老化,需要定期更换。

三 新型防腐蚀材料技术及性能

我公司新引进加拿大第二代纳米防腐技术石蜡防腐蚀材料Kearns（柯恩斯）KP2000系列，通过几年在石油化工行业的探索和试验使用，在管道、法兰和螺栓防腐蚀方面，取得了相当不错的防腐效果。这种新型防腐蚀技术所使用的石蜡防腐材料是一种由石油微结晶和特殊腐蚀抑制剂混制而成的聚合物防腐材料，介于液态和固态之间，适用于在-30-120℃的温度范围内，既不会随意流淌，也不会固化，可保持良好的气密性和水密性。也有特制高温型石蜡防腐蚀材料。

1、防腐蚀结构组成

法兰连接部位防腐蚀结构主要由Kearns（柯恩斯）KP2000系列的石蜡防腐蚀剂和石蜡防腐带组成。通过在两个法兰面间的间隙内注入石蜡防腐蚀剂（膏状），完全填充法兰间隙后，在法兰面外周包裹一层石蜡防腐带，确保所填充的防腐蚀剂不会外流，同时兼具防腐蚀功能。另外，可根据情况和需要，选择符合油气田设施管道和设备涂色标准的彩色PVC外带，缠绕在石蜡防腐带外面，为防腐蚀胶带提供强度保护。

2、石蜡防腐蚀材料KP2000系列的技术性能

（1）石蜡防腐蚀剂（膏状）的材料性能

石蜡防腐蚀剂（膏状）是一种可塑性与黏着力都很高的防腐蚀材料，具有耐硬化与保持高可塑性的特点，适用于不平、不洁和难以达到的设备表面，在任何气候环境下均可适用，可保护法兰间的密封垫、法兰表面和螺栓，具有优异的防腐蚀性能、很强的抗候性和抗老化能力，可以阻止水分和氧气的侵人，保护法兰不受腐蚀，即使在直立或是倾斜的表面也不会由于重力而流动。

（2）石蜡防腐蚀胶带的材料性能

石蜡防腐带现场使用方便，是专门为管道或设施设计的防腐蚀产品，可用于管道、法兰、环焊缝、阀门、泵以及任何难于防腐蚀的异形设备。只需要对设备表面进行简单的除锈（ST2）即可，可完全阻止水分浸人埋地管道或设施，防腐蚀层使用寿命长、无储存期限制、无安全隐患、无特殊运输要求、无毒且对环境无影响。

四  防腐蚀施工作业流程及特点

1）作业流程

（1）法兰间隙及表面处理

使用钢丝刷、毛刷去除法兰间隙以及螺杆上的浮锈；用压缩空气将法兰间隙吹扫干净；如果使用化学方法除锈，一定要评估化学除锈剂是否会对法兰密封有影响。如果无法确定，建议不要使用化学方法；使用砂纸或棉纱将法兰立面擦拭干净，达到ST2标准要求。

（2）法兰间隙填充密封防腐蚀剂（膏状）

在法兰外沿粘贴纸（透明）胶带一整圈，防止在注人法兰防腐蚀剂时弄脏外沿;将防腐蚀剂密封填充法兰间隙，保证法兰间隙完全被密封防腐蚀剂填充；法兰间隙充满防腐蚀剂后，用油灰刮刀沿圆周方向刮平表面，使间隙和法兰边缘处于同一平面。撕下两侧的纸胶带。如果使用石蜡防腐带，需要使用美工刀根据法兰间隙宽度将法兰石蜡防腐带切割成窄条， 然后直接用手填充入法兰间隙，填充时要压紧。

（3）缠绕石蜡防腐带

如果法兰的宽度在50-100mm，使用2″×10′的石蜡防腐带；如果法兰的宽度大于100 mm，使用4″×10′的石蜡防腐带；在法兰间隙的正上方无轴向位移缠绕一整圈石蜡防腐带，末端搭接100 mm；如果石蜡防腐带的宽度小于法兰宽度，而又需要将法兰外沿完全防腐蚀，可以在缠绕完毕第一圈后，在两侧缠绕， 直到石蜡防腐带完全覆盖法兰外沿。

缠绕外保护带（根据情况选择，彩色PVC外带）。根据部位选择相应颜色的外保护带；根据法兰宽度选择50mm或100mm宽的外保护带；在石蜡防腐带外缠绕1圈外保护带，注意缠绕时外带两侧要留出2-3mm宽的石蜡防腐带不要遮盖。

（4）KP2000系列石蜡防腐材料特点与用途

（1）要求很低的金属表面处理（ST2标准），无须喷砂。

（2）优异的粘结性能,可直接粘接于所有的基底表面，无须底漆。

（3）用于不规则设备表面，操作简单方便。

（4）彻底杜绝水分侵入和微生物腐蚀。

（5）良好的耐化学性,可用于高盐分环境。

（6）防腐蚀材料可长期存放，完全环保。

（7）无阴极保护剥离现象。

（8）用途领域

适用于设计使用时间长、工业酸碱恶劣及潮湿等腐蚀环境；管件、异型金属结构防腐适合采用纳米石蜡防腐材料。包括直管、法兰、螺栓、焊缝、阀件、弯头、贮槽、码头港口等钢结构设施。适用于石化、炼油、石油裂解、塑化、化纤、发电、温泉、地铁、污水、净水、皮革、冷库、码头设施。

五 推广应用效果

第二代纳米防腐技术Kearns（柯恩斯）石蜡防腐蚀材料KP2000系列用于管道法兰等异型设施防腐蚀，优于常规的固态或液态防腐蚀材料，现场除锈要求低、操作简单且施工要求低。根据国外使用报告，使用寿命长达5～7年。中海油海上油气钻井设施和中石油西气东输管道设施推广应用这种新型纳米防腐蚀技术，已经完成对设施的大部分各类尺寸管道法兰螺栓的防腐蚀处理，跟踪观察结果表明，防腐蚀效果十分显著。

但目前推广应用纳米防腐技术石蜡防腐蚀材料费用较高；石油化工企业若考虑预算成本也可以使用更为经济优惠的Kearns（柯恩斯）第一代防腐技术工业型蜡脂防腐材料KP1000系列产品。