近年來，隨著我國對(duì)清潔能源需求的增長，液化天然氣（LNG）的進(jìn)口量逐年攀升。LNG接收站能實(shí)現(xiàn)大宗LNG接收、返輸、儲(chǔ)存、調(diào)峰、氣化外輸、槽車液態(tài)外輸?shù)裙δ?，是LNG產(chǎn)業(yè)鏈中的重要樞紐。我國已投運(yùn)的LNG接收站有19座，河北、江蘇、福建、廣東仍有多座正在建設(shè)的LNG接收站。

為了方便LNG運(yùn)輸船輸運(yùn)，LNG接收站大多處于沿海地區(qū)，沿海地區(qū)高鹽霧、高濕度環(huán)境使LNG接收站內(nèi)腐蝕情況復(fù)雜。以國內(nèi)南海某沿海LNG接收站為例，每年投入防腐蝕維保費(fèi)用高達(dá)百萬元以上，且這一數(shù)字呈逐年增長趨勢。考慮到LNG接收站的服役壽命為50年左右，由腐蝕導(dǎo)致的運(yùn)營成本將十分巨大。因此，有必要對(duì)LNG接收站出現(xiàn)的腐蝕問題進(jìn)行分析，且盡早采取針對(duì)性的防腐蝕措施，降低由腐蝕導(dǎo)致的維護(hù)成本。

中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司的工程師們結(jié)合LNG接收站目前腐蝕現(xiàn)狀，對(duì)LNG接收站內(nèi)鋼管樁、緊固件、保冷管道及非保冷低溫管道等高腐蝕風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域設(shè)施設(shè)備和管線的腐蝕情況進(jìn)行介紹，對(duì)現(xiàn)場可采用的防腐措施進(jìn)行分析，以期對(duì)后期LNG接收站的運(yùn)營維護(hù)提供參考。

鋼管樁的腐蝕與防護(hù)

1鋼管樁的腐蝕問題

LNG運(yùn)輸船需要在卸料碼頭完成LNG卸料或返輸操作，卸料碼頭一般設(shè)計(jì)成距海平面10米左右的操作平臺(tái)。此外，為了減少廠區(qū)占地，部分接收站工藝放空管線和火炬也設(shè)置于碼頭平臺(tái)之上。

LNG接收站一般采用鋼管灌注樁支撐平臺(tái)荷載，因此鋼管樁數(shù)量眾多，以某東南沿海LNG接收站為例，其鋼管樁有360余根。鋼管樁樁身一般為采用螺旋雙面埋弧焊接卷制而成的Q345B鋼管。管體焊縫經(jīng)過100%超聲檢測和X射線檢測后進(jìn)行防腐蝕涂層涂裝。鋼管樁的防腐蝕涂層采用重防腐蝕涂層系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)置犧牲陽極保護(hù)系統(tǒng)對(duì)水下部分進(jìn)行防護(hù)。鋼管樁底漆為無溶劑環(huán)氧漆；面漆采用無溶劑聚氨酯面漆，涂層的設(shè)計(jì)使用年限不少于30年，涂層在沉樁前涂裝。犧牲陽極采用鋁-鋅-銦-鎂-鈦犧牲陽極塊。運(yùn)營8年后，在鋼管樁飛濺區(qū)、潮差區(qū)可見明顯的涂層破損，沿焊縫和涂層破損處產(chǎn)生了明顯銹蝕，如圖1所示，且隨著運(yùn)營年限的增加，腐蝕面積逐漸擴(kuò)大。

圖1 某LNG接收站碼頭鋼管樁的銹蝕

對(duì)于鋼管樁腐蝕規(guī)律的研究有很多。侯保榮等通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)腐蝕機(jī)理的不同，鋼管樁的腐蝕區(qū)域可分為大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、水下區(qū)、泥下區(qū)。其中，飛濺區(qū)由于干濕交替，鹽分富集，且紫外線強(qiáng)烈，浪花沖擊，是腐蝕速率最快的區(qū)域。盡管在鋼管樁設(shè)計(jì)中采用了涂層和犧牲陽極雙重防腐蝕措施，但表面處理不合格、涂層缺陷及海水或海冰的沖擊都會(huì)導(dǎo)致鋼管樁腐蝕加劇。LNG接收站碼頭鋼管樁現(xiàn)場腐蝕情況，也印證了該分析結(jié)論。

2鋼管樁的防腐蝕措施

選擇耐蝕性更好的鋼管樁基體材料，采用更好的環(huán)境隔離防護(hù)措施例如金屬熱噴涂、重防腐蝕涂料、包覆防腐蝕技術(shù)等是解決鋼管樁腐蝕問題的有效措施。

01耐蝕基體材料

出于經(jīng)濟(jì)性目的，碼頭鋼管樁一般采用碳鋼材料，如果后期的防腐蝕維護(hù)成本過高，則有必要采用更加耐腐蝕的基體材料，以達(dá)到全生命周期的經(jīng)濟(jì)性。

相關(guān)研究表明增加不銹鋼中Cr含量、Mo含量能提高不銹鋼耐海水腐蝕性能。P、Si等元素的加入對(duì)改善低合金鋼的耐蝕性也有較大作用，S、Al、V等元素能促進(jìn)鋼的腐蝕過程。微量元素對(duì)鋼材耐蝕性的影響主要是通過加速生成具有保護(hù)作用的γ型羥基氧化鐵，阻止水、氯離子等進(jìn)入一步滲入和氧化作用的發(fā)展。

雖然通過改進(jìn)材料的元素組成和熱處理工藝來提高鋼管樁基體材料耐蝕性的方法成本較高，容易被忽略，但是材料本身耐蝕性的提高對(duì)維持結(jié)構(gòu)長期性能來講是非常重要的，在工程化設(shè)計(jì)中應(yīng)予以考慮。

02金屬涂層

金屬涂層一般指利用火焰噴涂或電弧噴涂將涂層金屬熔融噴涂到基體金屬表面形成一層半合金狀態(tài)的金屬隔膜層，主要起屏蔽水、氯離子和氧等腐蝕介質(zhì)的作用，同時(shí)金屬涂層的電極電位比鐵的更低，因此涂層還可以充當(dāng)犧牲陽極。

海洋防腐蝕領(lǐng)域經(jīng)常采用Al及Zn-Al合金作為金屬涂層。熱噴涂Al涂層硬度高，耐蝕性強(qiáng)，其氧化產(chǎn)物Al2O3為一層致密的氧化膜，能進(jìn)一步阻止基體的腐蝕，然而Al涂層的孔隙率太大，不適宜單獨(dú)作為金屬涂層；Zn-Al合金涂層克服了這一缺點(diǎn)，且保留了Al涂層表面的鈍化效果，具有廣闊的應(yīng)用潛力。

相關(guān)研究表明，在海洋環(huán)境中，Al涂層和Zn-Al涂層的腐蝕速率為0.3~8.4μm/a，涂層厚度為200μm時(shí)，使用壽命可達(dá)20年以上。該技術(shù)在LNG接收站的開架式海水氣化器中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

但該技術(shù)缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜、成本較高、熔融顆粒堆積容易生產(chǎn)微孔隙使腐蝕介質(zhì)滲透。另外，鋼管樁經(jīng)常面臨海冰沖擊、船碰撞等機(jī)械沖擊，容易發(fā)生破損，且現(xiàn)場維護(hù)技術(shù)要求高，其外表也需要涂覆封閉涂料。

03耐蝕合金護(hù)套

針對(duì)鋼管樁腐蝕風(fēng)險(xiǎn)較高的飛濺區(qū)和潮差區(qū)，在其表面增設(shè)耐蝕合金護(hù)套也是一種防腐蝕方法。研究表明，用美國國際鎳公司開發(fā)的400號(hào)蒙乃爾合金作為外海鋼結(jié)構(gòu)飛濺區(qū)防護(hù)板，其使用壽命可超過20年。類似的材料還有Cu-Ni合金（90/10，70/30）合金、奧氏體不銹鋼等。但這些材料價(jià)格昂貴，且與基體材料存在電極電位差，容易發(fā)生電偶腐蝕，如周圍不設(shè)置防護(hù)裝置，容易被停靠的船只撞擊破壞，因此其推廣受到一定限制。

04復(fù)層防護(hù)系統(tǒng)

復(fù)層防護(hù)技術(shù)是針對(duì)鋼管樁的腐蝕特點(diǎn)，對(duì)已經(jīng)建設(shè)的鋼管樁飛濺區(qū)和潮差區(qū)進(jìn)行隔絕防護(hù)，通過添加防腐蝕材料和玻璃鋼護(hù)套使得該技術(shù)更適合近海鋼結(jié)構(gòu)、鋼管樁的防腐蝕維護(hù)。

中科院海洋所PTC技術(shù)就是其中典型代表。PTC技術(shù)是針對(duì)鋼管樁腐蝕的防護(hù)技術(shù)，由內(nèi)到外由防蝕膏、防蝕帶、玻璃鋼護(hù)套組成。防蝕膏和防蝕帶中添加了抗腐蝕材料，具有優(yōu)良的保護(hù)性、黏附性、水和空氣隔絕性，并且長期不會(huì)變質(zhì)，能強(qiáng)有力地黏附在鋼鐵設(shè)施表面達(dá)到長效防腐蝕效果。堅(jiān)硬的固體玻璃鋼護(hù)套可以防止外部的機(jī)械沖擊和破壞，達(dá)到更好的保護(hù)效果。該技術(shù)包含的復(fù)合防銹劑可以將鐵銹轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定化合物，防止進(jìn)一步銹蝕，降低表面處理要求。防銹劑含有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的表面活性物質(zhì)，與金屬的親和力比水更大，可以將金屬表面的水膜置換掉。復(fù)合防銹劑分子以極性基團(tuán)朝里，非極性基團(tuán)朝外的逆型膠束狀態(tài)溶存于功能性基料中，吸附和捕集腐蝕性物質(zhì)，并將其封存于膠束之中，從而實(shí)現(xiàn)了帶水作業(yè)目的。

該方法在多個(gè)LNG接收站內(nèi)進(jìn)行了試驗(yàn)，使用兩年后現(xiàn)場拆開，基材狀態(tài)完好，防護(hù)效果優(yōu)良。工程經(jīng)驗(yàn)表明，使用該技術(shù)的部分海上鋼構(gòu)服役壽命達(dá)到了30年以上。該技術(shù)的主要不足是施工工序較多，防銹劑加工制備難，一次性投資成本高。

05玻璃鱗片重防腐蝕涂層

玻璃鱗片重防腐蝕涂料一般由無溶劑樹脂和玻璃鱗片組成，其中玻璃鱗片是阻隔氯離子、水和氧等腐蝕介質(zhì)的重要成分，具有極好的防腐蝕性能。

該種涂料的耐陰極剝離性能、耐鹽霧腐蝕性能、耐人工海水腐蝕性能均能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。該系列涂層在北海石油平臺(tái)的使用壽命超過了30年。作為涂料防護(hù)，該技術(shù)主要不足在于不能耐受較大的機(jī)械沖擊，且需要嚴(yán)格的質(zhì)量控制。

緊固件的腐蝕與防護(hù)

1緊固件的腐蝕問題

LNG接收站陸上單元部分往往距離海岸不超過1千米，是典型的沿海腐蝕環(huán)境，濕度大、光照強(qiáng)烈、夏季溫度高，大氣腐蝕環(huán)境惡劣。

LNG接收站的法蘭連接、錨固件在設(shè)計(jì)時(shí)并不會(huì)設(shè)置專門防腐蝕措施，往往采用和管體或結(jié)構(gòu)相同的防腐蝕涂層設(shè)計(jì)。在施工過程時(shí)，需要先將管道和設(shè)備連接、試壓完成后開展防腐蝕涂漆施工，碳鋼管道和結(jié)構(gòu)涂漆干膜厚度一般小于320μm。涂漆施工中，往往不能完全覆蓋緊固件所有縫隙，結(jié)構(gòu)邊緣涂漆質(zhì)量難以保障，且在連接件或緊固件的縫隙處一般有鹽分和水分的積存，縫隙內(nèi)的氧濃度也與周圍環(huán)境不同，形成腐蝕微環(huán)境。錨固件和法蘭需要安裝或者拆卸，在機(jī)加工面處不再設(shè)計(jì)涂層防護(hù)，在腐蝕微環(huán)境中，容易發(fā)生縫隙腐蝕，如圖２所示。

圖2　某LNG接收站法蘭的縫隙腐蝕

在場站投產(chǎn)運(yùn)營后，從經(jīng)濟(jì)性和便捷性角度考慮，使用涂有工業(yè)潤滑脂的無紡布帶包纏法蘭螺栓或使用帶有潤滑脂的螺栓帽進(jìn)行腐蝕防護(hù)。應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，工業(yè)潤滑脂在高溫天氣下容易融化流失，無紡布帶在包纏時(shí)很容易脫落，對(duì)緊固件不能形成有效防護(hù)，亟待有效技術(shù)的開發(fā)。

2緊固件的防腐蝕措施

01螺栓基體防護(hù)

工程建設(shè)中螺栓基體材料可采用特殊的耐蝕處理方法進(jìn)行防護(hù)，例如電鍍鋅處理、熱浸鋅處理、噴涂達(dá)克羅涂層處理、滲鋅處理等。

電鍍鋅是通過電解過程，在材料表面形成一層均勻、致密的金屬或者合金沉積層。涂層與螺栓之間為機(jī)械結(jié)合，鋅滲入基體深度小于10μm。電鍍鋅層作為犧牲陽極對(duì)基體起到防腐蝕作用。但這種工藝生產(chǎn)過程污染嚴(yán)重，涂層附著力較低，耐蝕性一般。對(duì)于需經(jīng)常拆卸的緊固件，適用性并不理想。

熱浸鋅處理是在460℃左右，在鍍鋅槽中將鋅材熔融，螺栓基材表面處理后浸入熔融鋅中，使表面形成鋅鐵合金涂層，涂層厚度一般為15~110μm。熱浸鍍鋅工藝成本低，效率高，處理量大，制備的涂層耐大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅層的。然而，由于處理溫度高，熱浸鍍鋅會(huì)影響材料的焊接性能和加工性能，涂層厚度不均勻，涂層厚度可控性差，附著力差，且鋅廢料過多，生產(chǎn)過程污染嚴(yán)重。

達(dá)克羅是一種包含鋅粉、鋁粉材料和鉻酸組成的防腐蝕涂料。該涂層厚度僅為4~8μm，通過片狀鋅、鋁層形成對(duì)腐蝕介質(zhì)的屏蔽作用。鉻酸與鋁粉、鋅粉以及螺栓基體發(fā)生反應(yīng)形成鈍化膜，增強(qiáng)基體的耐蝕性。此外，鋁粉和鋅粉還可以作為犧牲陽極材料對(duì)螺栓基體進(jìn)行陰極保護(hù)。但達(dá)克羅涂層與基體結(jié)合力較電鍍鋅層的還要低，且其使用過程涉及重金屬鉻，環(huán)境污染嚴(yán)重。

滲鋅處理是一種利用加熱狀態(tài)下金屬原子的滲透擴(kuò)散作用，在溫度小于亞淬火溫度條件下，將鋅滲入到螺栓表面，形成不同Zn-Fe比例的合金滲層，改善和提高鋼構(gòu)件的耐腐蝕、表面氧化及機(jī)械磨損的性能。形成的合金滲層厚度為20~110μm，厚度可控，滲層均勻連續(xù)，附著力強(qiáng)，且無污染。

綜合比較以上幾種防腐蝕處理技術(shù)，滲鋅處理在涂層均勻性、耐蝕性、附著力和環(huán)境影響方面均具有明顯優(yōu)勢，故在海上平臺(tái)項(xiàng)目上應(yīng)用廣泛，例如螺栓、馬腳、U型架緊固件等。工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)螺栓基材的長效防護(hù)。

02法蘭全包覆技術(shù)

法蘭包覆技術(shù)是一種阻隔防銹技術(shù)，該技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)表面除銹等級(jí)要求低，且對(duì)復(fù)雜異形構(gòu)件具有很好的適應(yīng)性。該技術(shù)包含阻銹成分，同時(shí)能夠隔絕腐蝕介質(zhì)，對(duì)于海上和沿海大氣腐蝕環(huán)境中的管道法蘭、螺栓連接、閥門等具有很好的防腐蝕作用。類似的技術(shù)包括氧化聚合型防腐蝕技術(shù)、熱噴涂熱塑性樹脂材料等。

中科院海洋所研發(fā)的氧化聚合型防腐蝕技術(shù)由三層材料緊密結(jié)合而成，由內(nèi)而外為防蝕膏、防蝕帶、外防護(hù)劑，特殊的異形部件還有塑型用防蝕膠泥。防蝕膏直接與被保護(hù)的金屬基體接觸，防蝕膏含有的銹轉(zhuǎn)化成分能將表面結(jié)構(gòu)未處理干凈的鐵銹轉(zhuǎn)化為氧化亞鐵致密層，防止基體繼續(xù)氧化，起到除銹阻銹功能。防蝕帶是采用無紡布浸漬防腐蝕樹脂，其具有良好的密封性，可將腐蝕介質(zhì)如鹽分、水分、氧等與基材隔絕開來。同時(shí)該材料具有阻燃性和耐老化性能。外防護(hù)劑是可固化的防護(hù)材料，涂覆于防蝕帶表面，在氧參與條件下固化成一層堅(jiān)韌的膜層，具有良好的耐候性和密封性。

氧化聚合防腐蝕技術(shù)對(duì)法蘭表面處理要求低，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)適應(yīng)性好，施工簡單，結(jié)構(gòu)的防腐蝕壽命大于30年，對(duì)環(huán)境影響較小，腐蝕防護(hù)效果良好，在LNG接收站中應(yīng)用較多。該技術(shù)主要不足是法蘭拆卸較為繁瑣，材料很難重復(fù)利用。

法蘭熱噴涂技術(shù)是采用熱泵將特殊熱塑性樹脂材料加熱至熔融態(tài)后直接噴至法蘭面表面，冷卻固化后形成一層1~2ｍｍ厚薄膜，如圖3所示。

圖3 熱塑性樹脂熱噴涂涂層

法蘭熱噴涂技術(shù)對(duì)異形構(gòu)件如法蘭、閥門、螺栓、螺母的縫隙腐蝕具有良好的適應(yīng)性，同時(shí)，膜層具有良好的彈性，能適應(yīng)一定的形變。該膜層能隔絕外界腐蝕介質(zhì)，同時(shí)能釋放出阻銹效果的緩蝕劑，阻止銹蝕的縫隙進(jìn)一步腐蝕。熱塑性樹脂的另一大優(yōu)勢就是當(dāng)需要拆卸時(shí)，剝離掉的材料可進(jìn)行回收再利用，節(jié)省材料費(fèi)用。這種材料能耐老化，在嚴(yán)苛的海上腐蝕環(huán)境中使用壽命可達(dá)10年。工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，該技術(shù)在某沿海LNG接收站中具有較好的防護(hù)效果。但該技術(shù)使用時(shí)需要電加熱泵，涉及動(dòng)火作業(yè)，且該設(shè)備有一定空間和高度的要求，對(duì)于高架管廊場景有一定使用難度，另外材料成本較高，對(duì)低溫管道防護(hù)適應(yīng)性有待評(píng)估。

保冷管道的腐蝕與防護(hù)

1保冷管道的腐蝕問題

LNG接收站的工藝介質(zhì)主要是液化天然氣，因此大量的管道和設(shè)施需要采用保冷設(shè)計(jì)。目前，國內(nèi)外主流的LNG管道保冷材料有兩類：一種是以泡沫玻璃、聚異氰酸酯泡沫（PIR）為代表的硬質(zhì)保冷材料；另一類是以發(fā)泡彈性體為代表的柔性保冷材料。其中，以前者的應(yīng)用最為廣泛。

在保冷設(shè)計(jì)中，硬質(zhì)保冷材料被設(shè)計(jì)成多層保冷層結(jié)構(gòu)，同層錯(cuò)縫，鄰層壓縫。保冷層與鋼管之間設(shè)置過渡層和伸縮接頭。每層硬質(zhì)保冷材料外表面均需敷設(shè)連續(xù)的防潮層以提高防潮性能，防潮層由瑪蹄脂或PAP鋁箔和專用黏結(jié)劑組成。保冷層最外側(cè)采用不銹鋼或鍍鋁鐵皮作為外護(hù)套，接縫處用黏結(jié)劑密封。按照相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保冷管道外壁溫度應(yīng)高于環(huán)境露點(diǎn)溫度1~3℃。隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，保冷層的保冷效果會(huì)逐漸劣化，普遍存在漏冷量逐漸增大、表面凝露等情況，加之沿海鹽霧環(huán)境影響，保冷護(hù)套銹蝕時(shí)有發(fā)生。而停車更換保冷層存在難度大，窗口期短，費(fèi)用昂貴等問題。

2保冷管道的防腐蝕措施

01新型保冷材料

鑒于傳統(tǒng)的保冷材料PIR一旦劣化后，難以更換，嘗試將原有保冷材料與保冷性能更為優(yōu)異的納米氣凝膠保冷材料復(fù)合的保冷方案用于LNG接收站。

該復(fù)合保冷方案中，保冷層內(nèi)層材料仍然為經(jīng)濟(jì)性好的PIR，采用瑪蹄脂對(duì)其進(jìn)行密封后，用納米氣凝膠氈墊作為外層保冷材料，最外層也仍然采用不銹鋼或鍍鋁鋼板護(hù)套。鑒于常溫下納米氣凝膠氈導(dǎo)熱系數(shù)小于0.021W/（m·K），在同樣設(shè)計(jì)條件下，采用新型保冷材料的保冷層厚度較薄，這對(duì)于空間受限的保冷管道來說是很好的解決方案。隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，保冷層保冷性能劣化后，納米氣凝膠氈墊可以拆卸換裝，在保證良好的保冷性能同時(shí)，避免了PIR不能拆卸的缺陷。

但是，納米氣凝膠材料價(jià)格較PIR價(jià)格仍然偏高，在保冷層中完全使用經(jīng)濟(jì)性較差。目前納米氣凝膠保冷材料在國外天然氣液化工廠、LNG接收站等項(xiàng)目中應(yīng)用廣泛。在福建LNG接收站中，納米氣凝膠已部分替代傳統(tǒng)保冷材料，且其保冷效果優(yōu)于傳統(tǒng)保冷材料。

02紫外光固化玻璃纖維增強(qiáng)護(hù)套材料

保冷層中腐蝕風(fēng)險(xiǎn)最大的是外部不銹鋼或鍍鋁鋼板，而使用聚合物復(fù)合材料，則完全可以避免腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。

美國Shell公司的天然氣液化工廠采用了一種紫外光固化玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯復(fù)合材料作為保冷層材料外護(hù)套。這種材料在未發(fā)生固化反應(yīng)前為柔性的彈性材料，可直接包覆在保冷層外表面，采用特定的低溫膠對(duì)搭接處進(jìn)行密封，經(jīng)5~20min紫外光照即可實(shí)現(xiàn)固化。固化后材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，且導(dǎo)熱系數(shù)低至0.1W/（m·K），具有一定的保冷作用。該材料還具有一定的防火阻燃性能，且耐化學(xué)、鹽霧腐蝕，耐海水浸泡，完全避免了保冷管道外金屬護(hù)套的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。已有工程經(jīng)驗(yàn)顯示，其使用壽命可達(dá)10年以上。有拆卸需求時(shí)，拆除的材料能夠回收再利用。

根據(jù)GB 50264-2013《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于貯存或輸送易燃、易爆物料的設(shè)備及管道以及與其鄰近的管道，其保護(hù)層必須采用不低于GB 8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的A2級(jí)材料。聚合物復(fù)合材料不能完全做到不燃等級(jí)。因此，目前該技術(shù)在國內(nèi)LNG項(xiàng)目中應(yīng)用受限。根據(jù)該材料在國外LNG項(xiàng)目應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)應(yīng)突破保護(hù)材料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的限制，更好地服務(wù)于LNG保冷管道腐蝕防護(hù)領(lǐng)域。目前，國內(nèi)有接收站將該種材料用于公用工程管線、消防管線和鋼結(jié)構(gòu)的外表面防護(hù)，防護(hù)效果明顯。

非保冷低溫管道的腐蝕與防護(hù)

1非保冷低溫管道的腐蝕問題

大多數(shù)LNG接收站都具備氣化外輸功能，通過與海水進(jìn)行換熱，將LNG氣化為天然氣，并輸送至高壓管網(wǎng)并網(wǎng)。天然氣氣化后溫度仍然較低，一般低于10℃，在高濕炎熱氣候環(huán)境中，管道表面容易長時(shí)間凝露，加之沿海鹽霧環(huán)境，容易導(dǎo)致涂層失效，使基體材料腐蝕。外輸管道一般為碳鋼材質(zhì)，根據(jù)外輸要求確定管道壓力等級(jí)和管徑。由于該處管道壓力較高，且運(yùn)送介質(zhì)為易燃易爆的天然氣，故難以停工維護(hù)，一旦發(fā)生腐蝕，風(fēng)險(xiǎn)很高，維護(hù)作業(yè)困難。目前，該處管道防腐蝕涂層一般采用環(huán)氧富鋅涂料體系，干膜厚度滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并未做特殊的防腐蝕處理。

2非保冷低溫管道的防腐蝕措施

01耐水涂料

針對(duì)非保冷低溫管道的腐蝕環(huán)境，有必要使用能夠在0~10℃環(huán)境中固化的耐水級(jí)涂料。目前，耐水涂料技術(shù)十分成熟，產(chǎn)品也較為豐富，主要用于海上飛濺區(qū)、潮差區(qū)、水下及埋地等重防腐蝕區(qū)域。

國外某公司開發(fā)的改性環(huán)氧耐水涂料可在浸水情況下繼續(xù)固化，適用于潮汐和波浪環(huán)境，在氧化及輕微潮濕的表面也可進(jìn)行施工，一般浸水環(huán)境配套干膜厚度為450μm左右。氟碳類涂料也具有優(yōu)異的耐水和防腐蝕性能，可綜合產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行選擇。

02管道布置設(shè)計(jì)優(yōu)化

為降低非保冷低溫管道的外腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)在接收站設(shè)計(jì)建設(shè)階段，考慮腐蝕因素，提高防腐蝕設(shè)計(jì)等級(jí)。管道應(yīng)盡量布置在通風(fēng)處，盡可能降低凝露狀態(tài)，管道設(shè)計(jì)高度盡量便于維護(hù)和檢查。

結(jié)束語

隨著我國清潔能源利用程度的加大，LNG接收站作為天然氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)重要基礎(chǔ)設(shè)施，迎來了建設(shè)大潮。腐蝕對(duì)LNG接收站維護(hù)成本的影響是一個(gè)長期過程，在項(xiàng)目前期（設(shè)計(jì)建設(shè)期）加大對(duì)腐蝕防護(hù)的重視，能極大節(jié)省后期由于腐蝕導(dǎo)致的維護(hù)成本。中海油是國內(nèi)最早進(jìn)入LNG行業(yè)的油氣公司，在LNG接收站運(yùn)營方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。本工作旨在總結(jié)國內(nèi)LNG接收站運(yùn)行期間的防腐蝕問題，提出了改進(jìn)措施和建議，以期對(duì)目前在建和規(guī)劃項(xiàng)目提供參考。