的成本和精力来检查和修理绝缘下腐蚀(CUI)在老化设备上发现的概率是非常高的。显然,这项工作是至关重要的,但由于必须在困难的环境下执行劳动密集型步骤,成本仍然很高。这些步骤包括:
- 提供人员进入的管道和设备通常复杂的几何形状,通常超过100英尺的高度,并存在于其他紧密间隔设备的拥挤范围内。
- 清除,打包,运输和处理旧的绝缘(如果有的话,可以包含石棉,如果是,则由于专业的处理和人员认证而赋予额外的成本)。
- 检查崔的设备。
- 必要时提供维修或更换。
- 提供可接受的表面处理,其产生规定的锚概要使用不被现行安全限制所禁止的方法,因为这项工作通常发生在操作单位内。
- 将指定的CUI涂层应用于经常未被划分的户外操作环境,以钢,其不太可能在理想的温度下运行。
所以涂料和绝缘的主要挑战说明符是:
我们如何在不牺牲长期腐蚀保护的情况下实现最低的成本和绝缘的长期功能?
工厂认为这两个方面是实现按规格生产产品的关键。
我相信克服这一挑战的一个方法是在合适和有意义的地方使用经过验证的技术。不是每一种技术都适用于每一种情况,但本文讨论的是某些新的“有意义的”机会——成本可能的地方可测量减少和情景技术上适用于产品。(有关选择合适的涂层,请阅读为规范选择涂层系统的方法和缺陷)。
评估新技术的挑战
在设备可以继续使用对他们公司来说是新的技术之前,必须进行验收。通常首先要做的是公司层面对技术的正式接受。毕竟,当我们谈论的时候,很多事情都处于危险之中腐蚀保护,设备安全可靠。公司必须投入大量的人力资源来完成任何新技术的审查、评估和现场试验过程。
然而,即使在技术被接受并纳入公司标准之后,实施该技术的决定通常是由公司内部的各个设施做出的。通常,他们会有合理的犹豫,因为他们“不想当小白鼠”。这就是实地试验可能是一个很好的开始方式。通过小规模的现场试验对设施的新技术进行评估是有意义的,也是全面采用新技术的必要的第一步。
两项算不上新技术的“新”技术
我们将分析这两种技术的优缺点降低成本和可能的可能性功能不会退化超过预期的性能生活。
公司无法再使用不太可能对其预期运作的产品性能生活.当数十万美元花在上,在崔的温度范围内运行设备安装涂料/绝缘系统,一般的预期是,该材料将做他们的工作至少20年。因此,我们希望以最低的成本长期功能。
在过去10到15年内被引入石油和天然气行业的两种技术都特别感兴趣,因为它们具有真正的潜力可测量地降低上述成本:
- 一种矿化凝胶涂层,可显著影响涂层应用于保温钢和裸露的未保温钢的总成本。
- 气凝胶保温毡,其中大部分业内人士都至少听说过,而且不少都试过了。
这两种技术已经存在了几十年,在其他行业也得到了很好的验证。但由于它们对油气行业来说相对较新,可能对许多正在努力管理CUI成本的人来说并不熟悉,我们将简要讨论它们的属性并分析其优缺点。
矿化凝胶涂层
矿化凝胶涂层是通过在钢表面形成(确切地说是生长)一层非常薄的矿化层来工作的钝化它。当应用于钢铁时,凝胶中的成分与金属金属形成玻璃状矿物层。该层在易腐蚀的屏障之间产生耐腐蚀障碍氯化物(电解质)和金属。
虽然形成矿化层只需要非常少量的化学物质,但显然有必要实现连续应用。(相关阅读:了解绝缘化学证明是抑制崔。)因此,所建议的凝胶(新的应用程序的20层密耳厚度)所在的表面上,作用像“待机”材料的贮存器,准备提供的组分,以形成在未来的任何损伤位点的新层。为减轻腐蚀,推荐30层密耳的厚度。
它的工作方式是没有什么不同的方式不锈钢和铝使钝化自己,与表面的气氛反应,形成它们极其坚韧氧化物.当不锈钢从冶炼厂新鲜时,它立即与大气中的湿度造成反应并氧化。与此相比,其氧化物非常韧碳钢.在不锈钢表面形成保护层的氧化物的耐久性可以与混凝土相比——非常坚韧耐用。铝也会发生类似的不透水氧化。铝的耐候性和不锈钢的耐化学性都不受大自然的影响。
矿化技术,也称为“表面转换凝胶”,已经在海军、制冷和汽车工业得到了很好的证明。下面钢表面的小裂缝保温基本上是该技术最初开发的几何形状。在形成鞘内的电缆之间的电线之间的微小裂缝中的腐蚀是一次性严重的巨大比例,威胁整个运输业。这项技术的响亮成功,迅速使腐蚀问题历史,巩固了其对其他行业的有用性并引发了兴趣。
因为凝胶在与裸钢接触时激活,所以所需的唯一表面制剂是将生锈除去硬表面并除去任何碎屑和松散的涂层。该涂层消除了对传统表面制备的需求(喷砂处理或电动工具清洁),其构成了任何涂层应用工作的大部分成本。
磨料爆炸劳动相关成本节省,即该技术允许劳动力:
- 勃起的容器
- 执行爆破
- 收集废砂砾
- 将砂砾装入容器并贴上标签
- 收集并发送样品砂砾以测试砂砾是否可浸出铅
- 根据铅含量检测报告的危害类别,按照相关法规处理砂砾
如果里面的厂房发生爆炸特殊的规则。很多公司不允许经营单位,显著上升崔整治时,需要动力工具清理成本内部喷砂(假设是允许的)。
使用凝胶可以用手套、管状量规/抹刀或喷雾。由于凝胶的粘度,喷雾应用产生的影响很小超范围.不需要混合或搅拌;它准备好了。
图1所示。用手或镘刀达到~20密尔厚度。
虽然在外部环境的隔热层下有很好的保护,但暴露在沸水(当沸水存在时)中会不断破裂的气泡侵蚀凝胶。所以凝胶可以通过单向度来保护它不受沸水的作用土工织物包装.包装还在次要角色中用于保持绝缘清洁。想象一下,在皮肤伤害上应用凡士林并在它周围包裹纱布绷带。
矿化凝胶技术优点:
- 消除了需求近乎全金属清洁和锚点
- 消除混合误差的风险
- 消除了对精确涂层厚度的要求
- 不需要适当的条件和涂层治愈持续时间
- 与大多数液体柴涂层不同,这是不易燃的
- 当使用手套或计量镘刀时,过度喷洒的风险完全消除
- 无论在没有遏制的情况下,涂层应用都可以进行
- 喷雾应用可以发生在风速高达40英里/小时,没有过度喷雾
- 可应用于钢铁,这是微湿
- 不同的版本允许一个良好的应用范围和操作温度
- 一个版本没有最低应用温度
- 高温版本测试可维持350°F(177°C)
- 适用于不锈钢减轻压力腐蚀开裂
这种技术的缺点是:
- 高温版本最大工作温度350°F(177°C)
- 保持软件的版本不适合裸钢应用,除非它们收到织物包装和铝制天气夹克
- 凝胶的商店应用需要在运输或应用外包装之前用绝缘材料覆盖,并且需要在运输过程中进行特殊处理
气凝胶隔热层
这种绝缘材料于2004年首先来到我们的行业。它已经存在了10年,但仍被认为是新的和通过阶段,因为现任材料已经使用了50多年。
作为背景,二氧化硅气刨是在20世纪30年代发明的,但直到20世纪90年代,它在高价值的产品中使用的是,牺牲了其制造。二氧化硅气凝胶颗粒充满了毛孔。这些纳米尺寸的孔是主要赋予其出色的热性能。Airgel毯子在航空航天工业和军队中得到了很好的验证,目前正在被其他行业考虑,因为它很好导热系数考虑到热阻体积比的提高。
图2。可重复使用,防水硅胶高达600°F(315°C)。
二氧化硅气凝胶是一种柔性,长期的防潮,无纺布“毯子”。因为材料是柔性纤维毡的形式,所以它实际上不能破碎。事实上,据加速测试,几乎没有办法(通过温度老化、热循环或振动)降解玻璃纤维产品的热性能在其最高温度限制内。(测试将在第三方长期测试:CUI和热结果)。由于其柔韧性和牢不可破,绝缘材料可以安装在制造车间或涂装车间的设备上,并运输到工作现场而没有损坏的风险。
这项技术是其技术性质和结构性原因的突破性原因:
- 降低CUI的风险,因为穿透层防水高达600°F(315°C)
- 允许水蒸气转移,但不吸收液态水,允许热绝缘呼吸
- 适用于寒冷服务(包括低温)产品可具有整体蒸汽阻挡
- 在冷绝缘中不需要收缩缝
- 大生产力增加(尤其是在保冷)允许通过密封大部分冷服务层与丁基胶带与劳务要求安装冷刚性绝缘(即全层手工密封剂的应用在每一个部分的绝缘和手动应用胶粘剂或sheet-style蒸汽障碍)
- 第三方测试以确认爆炸和耐火性
- 经第三方测试,确认消声性能符合行业标准
- 可以被删除,没有性能的退化重复使用(一次性购买)
- 大减少运输和储存的足迹
缺点:
- 缺乏制造竞争的制造商
- 那些不了解可施工性的成本影响的人造成的混乱。商品(材料)成本高于其他材料,但当考虑施工方面时,总安装成本低于刚性绝缘材料,特别是使用美国、欧洲、澳大利亚和离岸的劳动力价格
- 由于担心气凝胶粉是危险的,绝缘体犹豫不决
- 根据处理和切割实践,灰尘产生可能是一个问题;行业仍在学习如何以最小化灰尘的方式处理
具有刚性块管覆盖物,总是会有绝缘和钢,其中正进入水可以存在的空间之间的小间隙。当柔性棉絮挤压抵抗由金属夹套的管道或容器的圆柱形钢形状,该空间被消除,使得没有地方用于水去。在崔范围内,水不被气凝胶毯吸收,也可以用水落后由传统的钢筋绑扎应用于圆柱表面,并保持固定到位毯。
由于Cui的原因是与钢的长期水接触,因为Airgel橡皮布绝缘是防水性并且在防止水进入的情况下,这种绝缘在降低Cui的风险时特别有效。如上所述湿润绝缘在CUI范围内的不利影响,防水性扩展珍珠岩(我们有40岁的案例历史的其他防水工业绝缘)已被证明是从CUI缩减角度都非常有效。
总之
石油和天然气行业多年来一直在努力,绝缘下腐蚀的有害和昂贵的影响。在其他行业证明自己的技术识别和资本化技术是降低这项工作大规模成本的关键方法。当然,任何成本还原步骤都不能对腐蚀保护和隔热系统的预期功能或可靠性产生负面影响。这两种材料有点新的是我们的行业,都证明是有前途的成本减少替代方案,因为他们的采用和现场经验增加了。