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在役输气管道减阻内涂层性能研究

李鸿斌

  我国管道内涂层技术的研发与应用起步相对较晚。从我国干线管道首次使用内涂层技术至今,管道内壁涂层仅经过了八、九年的服役。由于无法直接对在役管道内涂层进行检查,因此不能明确涂层的可靠性和时效性。国内还没有对在役管道内涂层性能研究评价的先例。然而,了解并掌握在役管道的内涂层性能及失效过程,对于保障下游用气质量和相关输气系统的安全,以及保证应用内涂层技术所带来的社会性和经济性具有重要的意义。因此,本课题将针对在役管道内涂层进行相关的研究。 本课题从某干线高风险区截取服役近5年的一段管道为研究对象。采用常规涂层实验和电化学交流阻抗测试相结合的实验方法对涂层性能进行研究,并利用模糊理论建立内涂层寿命影响分析评价模型,得到该干线内涂层的评价结果。研究结果包括以下几个方面: (1)利用常规涂层性能评价方法,对该样管内涂层进行研究。结果表明,输送介质中的粉尘颗粒长期对焊缝余高处冲刷磨蚀,造成焊缝处涂层剥落严重;涂层抗剥离性、耐磨性、附着力较好,而涂层的耐蚀性较差。 (2)利用模糊理论,按照层次化的方法为管道内涂层寿命影响分析评价提出评测指标体系,建立了内涂层寿命影响分析评价模型;通过专家打分对该干线内涂层进行了模糊评价。得出评价结果为,无人认为该内涂层综合寿命优秀,51%的人认为涂层综合寿命良好,约40%的人认为涂层综合寿命中等,6%的人认为涂层综合寿命较差,3%的人认为涂层综合寿命很差。 (3)对表面完整涂层试样进行电化学交流阻抗测试。结果表明,经过了24h浸泡后,涂层电阻从109Ω.cm2迅速降到小于106Ω.cm2,表明涂层表面的微观缺陷较多,使电解质溶液很容易渗入到涂层/基底金属界面造成基体金属腐蚀;经过408h后浸泡后,涂层电阻降低到104Ω.cm2,涂层表面出现了用肉眼可见的微小鼓泡,涂层性能已经劣化。 (4)对表面含缺陷涂层试样进行电化学交流阻抗测试。结果表明,在浸泡0.5h后,涂层体系的低频阻抗值较低,在103-104Ω.cm2之间;之后涂层/基体体系总电阻出现升高的趋势;随着浸泡时间的延长,腐蚀产物的增多,使得涂层附着力下降,涂层整体防护性能下降,经过424h浸泡后,该涂层试样的低频阻抗值降低到与金属基体X70钢基本相同。……   
[关键词]:在役管道;内涂层;性能评价;电化学交流阻抗;模糊理论
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安工业大学2011年