湿气管线的顶部腐蚀与防护对策
湿气管道顶部腐蚀与防护对策
沈 正 刚 金材1102
201112030217
主要内容
• • • • 湿气管线的顶部腐蚀的背景 顶部腐蚀的产生及影响因素 湿气管道顶部腐蚀的多发区域 顶部腐蚀的防护方法
湿气管线的顶部腐蚀背景
湿气管线的顶部腐蚀(TLC，top of the line corrosion)现象最早发现于 1960，当时，法国某石油公司对一条长期 加注液相缓蚀剂保护的输气管线进行安全检 查时，发现多处管道的顶部发生了严重的腐 蚀，尖劈状点蚀坑处的腐蚀速率高达5 mm ／a，而整个管线的底部由于缓蚀剂的保护， 几乎没有腐蚀。
湿气管线中凝析水示意图
影响因素
冷凝率。水蒸气的冷凝率低于0．25 ml／m2·s(按管线顶 部面积的50 计算)或0.15 ml／m2·S(按管线顶部面积的84 ～ 93 )时，几乎看不到顶部腐蚀现象。只有大于临界值时顶部腐 蚀才发生，且腐蚀速率随冷凝率的增大而增加。 多相流流态。如果湿气以多相流的形式输送，缓蚀剂和多 相流流态对顶部腐蚀速率也有影响，不含缓蚀剂时，湍流和段 塞流会增加管道顶部与腐蚀介质的接触时间，增大顶部腐蚀速 率。 气体流速。气体的流速对湿气管道顶部腐蚀没有直接的影响 ，但通过改变冷凝率会间接地改变顶部腐蚀速率，一般情况下 ，随着气体流速增大，冷凝率增加，从而加速了顶部腐蚀。
顶部腐蚀的产生及影响因素
顶部腐蚀的产生
在湿气生产与输送过程，管道与外部接触 介质之间会产生热交换，当热传导使管壁温度 低于水蒸气露点时，湿气中的水蒸气会在管道 内壁上生成凝析水。在水平铺设的管线中，凝 水受重力的影响大部分汇集于管道的底部， 在管道的侧壁和顶部则保持一层较薄的液膜， 由于水的表面张力作用，顶部的液膜通常厚于 侧壁（如右图）。如果输送的湿气中含有酸性 气体或可挥发的腐蚀性物质，如二氧化碳、硫 化氢、乙酸等，它们溶解于凝析水中，会对管 道内壁造成严重的腐蚀。当在湿气输送管线中 加注普通液相缓蚀剂保护管道时，通常管道下 方可以受到很好的保护，有效地降低底部腐蚀 速率，但在液相缓蚀剂接触不到的管道顶部， 腐蚀不受抑制。此时管道顶部腐蚀速率会明显 大于底部，TLc现象发生。
管线保护方案处理措施
管线保护方案处理措施引言管线是各种工业领域中常见的设施，包括石油、天然气、水、电力等。
这些管线承载着重要的资源流动，但同时也面临各种潜在的风险威胁，例如物理损害、腐蚀、泄露等。
为了确保管线的安全运行，保护方案和处理措施至关重要。
本文将介绍一些常见的管线保护方案和处理措施，以帮助确保管线的安全性和可靠性。
管线保护方案1. 安装防腐保护层腐蚀是管线遭受的主要风险之一。
为了减少和阻止腐蚀的发生，可以在管线表面涂覆防腐保护层。
防腐保护层可以有机涂层、无机涂层和混合涂层等多种形式，选择适当的防腐保护层可以延长管线的使用寿命。
2. 安装防隔离装置防隔离装置可以在管线系统中的有害介质泄漏时起到隔离作用，防止泄漏物质对周围环境和设备的进一步损害。
常见的防隔离装置包括阀门、闸门、泄压装置等。
3. 安装监测系统监测系统可以实时监测管线运行状态和异常情况，以便快速发现并处理潜在问题。
监测系统可以包括温度、压力、流量等传感器，以及数据采集和分析系统等。
及时的监测和预警可以帮助减少突发事故的发生，保护管线的安全。
4. 建立应急响应计划即使通过采取各种保护措施也无法完全消除管线事故的风险，因此建立应急响应计划至关重要。
应急响应计划应包括事故预防、事故发生后的应急处理、危险品泄漏应对等方面的内容，并且要进行定期演练和更新。
管线处理措施1. 快速定位和修复泄漏当管线发生泄漏时，快速定位泄漏点是至关重要的。
通过监测系统的数据和现场检查，可以确定泄漏位置，并迅速采取适当的修复措施，例如更换损坏的管道、封堵泄漏点等。
2. 加强设备维护和检修定期的设备维护和检修是保证管线长期安全运行的重要措施。
这包括清洁管道、检查设备状态、更换老化部件等。
通过及时维护和检修可以预防许多潜在问题的发生。
3. 定期演练应急响应计划建立应急响应计划是为了在事故发生时能够快速、有效地应对。
为了确保应急响应计划的有效性，需要定期组织应急演练。
演练过程中可以发现计划的不足之处，并进行修正和完善，以提高应对突发事故的能力。
管道的腐蚀及防治
3）土壤中还存在着若干种细菌，某些细菌的新陈代谢产物也会加 快金属材料腐蚀。
一.金属腐蚀的基本原理
5、管道在水中的腐蚀 在水中腐蚀是典型的电化学腐蚀，与水中的溶解氧的浓 度、含盐量、水的硬度、流速及温度、PH值等有关。 6、大气腐蚀 大气的腐蚀性来自其中所含的水汽及其他杂质。主要与 大气的湿度、温度、杂质等主要因素有关。
某些细菌的活动能力为电化学腐蚀提供了有利条件而加 快 腐蚀，称为细菌腐蚀。
一.金属腐蚀的基本原理
4、土壤腐蚀
土壤腐蚀是指土壤对金属材料的腐蚀。 土壤腐蚀的原因主要有三 种：
1）土壤中的水分、溶液的盐类和空气， 使其具有电解质的离子 导电特性，因此会腐蚀金属
土壤是有气、液、固三相物质构成的、有多孔毛细管性物质的复 杂体系，土壤空隙中有水分、溶液的盐类和空气，使其具有电解 质的离子导电特性，因此金属在土壤中将发生电化学腐蚀。
四、管道内腐蚀防护
管道内壁是与输送介质直接接触的，而很多输送介质中混杂了许多腐蚀 性杂志， 如高矿化度的水、溶解氧、二氧化碳、硫化氢、硫酸盐还原菌和 氯离子等，在温度、压力、流速以及交变应力等多种因素复合交错 的影响 下，会使钢管内壁腐蚀。防护方法可以分为下列几种类型，应根据管道实 际条件，选用技术经济性好的方案。
四、管道内腐蚀防护
1）内壁界面防护。 包括涂防腐层和电化学保护，被认为是 最经济的有效防护措施。 2）灌输介质的净化处理。 消除腐蚀性介质或降低其浓度，以避免 或减轻腐蚀。 3）化学药剂防护。 如加入缓蚀剂、杀菌剂、除氧剂等。 4）选用耐蚀材料。
对于长输管道，由于成品油管道和多数原油管道的内腐蚀都较轻，故一般不采取专门的内防腐措施。国 外有过在输送高含硫原油管道上采用加缓蚀剂或内涂层的内防腐措施。各种内涂层被广泛地应用在长距离 输气管道、油田集输管道、石油化工管道。净化处理管输介质，这是输气干线用的方法。
管道的腐蚀及防腐措施
管道的腐蚀及防腐措施城市燃气管网中，燃气管道一般采取地下敷设，这容易给金属管道包括钢管带来严重的腐蚀。
而且与长输管道相比，城市燃气管道多为环状、枝状，管件密布，管道变径较普遍；随着城市建设的进展逐步形成并拓展，质量缺陷较多；周边环境复杂甚至突变，城市杂散电流干扰严重。
这都要求我们要做好钢管的防腐工作。
1、钢制管道腐蚀类型埋地金属管道的腐蚀形式分为均匀腐蚀和局部腐蚀两种，多以局部腐蚀为主，其危害性也最大。
钢管在土壤中的腐蚀过程主要是电化学溶解过程，由于形成了腐蚀电池从而导致管道的锈蚀穿孔。
按腐蚀电池阳极区与阴极区间距的大小，又可将钢管的腐蚀形态分为微电池腐蚀和宏电池腐蚀两大类。
所谓微电池腐蚀，是指由相距仅为几毫米甚至几微米的阳极和阴极所组成的微电池作用所引起的管道腐蚀。
其外形特征十分均匀，故又称均匀腐蚀。
由于微阳极与微阴极相距非常近，故微电池腐蚀的速度不依赖于土壤电阻率，仅决定于微阳极和微阴极的电极过程。
微电池腐蚀对埋地钢管的危害性较小。
所谓宏电池腐蚀，是指由相距几厘米甚至几米的阳极区和阴极区所组成的宏电池作用所引起的管道腐蚀。
宏电池腐蚀也称局部腐蚀。
由于阳极区与阴极区相距较远，土壤介质电阻在腐蚀电池回路总电阻中占相当大比例，因此宏电池腐蚀的速度除与阳极和阴极的电极过程有关外，还与土壤电阻率有关。
土壤电阻率大，就能降低宏电池腐蚀的速度。
在埋地钢管表面出现的斑块状或孔穴状的腐蚀即由宏电池腐蚀造成，其危害性相当大。
综上所述，埋地管道在土壤中主要遭受电化学腐蚀，、该腐蚀分为阳极过程、阴极过程、电流流动三个过程，相互独立又彼此联系，其中一个过程受阻，另两个过程也受阻，腐蚀电池就会停止和减慢。
这给我们采取防腐对策提供了理论依据。
2、钢管的防腐方法针对埋地管道电化学腐蚀的三个过程，钢管的防腐方法也从抑制其中某一过程入手。
如在管道外壁加防腐涂层，可增大回路电阻，减少腐蚀电流；外加直流电源，使钢管对土壤造成负电位、形成阴极保护，可消除阴阳极电位差，从根本上停止阴阳极过程的进行。
管道防腐措施
管道防腐措施在工业领域，管道是常见的设备，用于输送液体和气体等物质。
然而，由于管道长期暴露在恶劣的环境中，容易受到腐蚀和磨损的影响。
因此，采取适当的管道防腐措施非常重要，以保护管道的完整性和延长其使用寿命。
1. 表面涂层表面涂层是一种常用的管道防腐方法。
它可以形成一层保护性的防腐蚀层，阻止管道表面与外界环境接触。
常见的表面涂层包括油漆、聚合物涂层和环氧树脂等。
这些涂层可以防止管道表面受到湿气、化学物质和其他有害物质的侵蚀，从而延长管道的使用寿命。
2. 阴极保护阴极保护是一种通过电化学反应来保护管道防腐的方法。
一般情况下，金属管道是以阳极（正极）的形式存在的，容易受到电化学侵蚀的影响。
通过在管道上施加一个更容易氧化的金属，使其成为阴极（负极），可以减缓甚至停止金属管道的腐蚀过程。
常见的阴极保护方法包括使用熔锌、镀铝和外加电流法等。
3. 内衬材料内衬材料是一种直接涂覆在管道内部的防腐措施。
它可以保护管道与输送物质的直接接触，防止磨损和腐蚀的发生。
常见的内衬材料包括橡胶、聚合物和陶瓷等。
这些材料具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，能够有效地保护管道的内表面。
4. 生物防护在某些情况下，管道会受到微生物和生物的腐蚀。
这些微生物和生物可以形成一层生物胶体，并产生酸性物质，加速管道的腐蚀过程。
因此，采取适当的生物防护措施非常重要。
常见的生物防护方法包括添加生物抑制剂、保持管道的干燥和定期进行清洗等。
5. 定期检测和维护管道防腐措施只有在定期检测和维护的情况下才能发挥其最大的效果。
定期检测可以及早发现管道的腐蚀和磨损问题，采取相应的措施修复和保护。
同时，定期维护可以保持管道防腐措施的有效性，延长其使用寿命。
常见的定期检测和维护工作包括清洗管道、修复涂层和更换防护材料等。
总之，管道防腐措施是保护管道完整性和延长使用寿命的重要方法。
通过合理选择和应用适当的管道防腐措施，可以有效地减缓管道的腐蚀和磨损过程，降低维修和更换的成本，提高管道的可靠性和安全性。
管线保护及施工方案
管线保护及施工方案管线保护的重要性不言而喻。
管道系统通常用于输送液体或气体，在未经保护的情况下容易受到外部力量的损坏。
受损的管线会导致泄漏、爆炸或火灾等严重后果。
因此，对管线进行合适的保护至关重要。
在实施管线保护方案之前，必须对具体情况进行详细分析。
这包括确定管道类型、尺寸、深度、材料以及所处地理环境等因素。
了解这些信息有助于制定适当的保护方案。
下面是一些常用的管线保护方法：1.耐腐蚀涂层：为了防止管道受到化学物质的侵蚀，可以在管道表面涂层一层耐腐蚀涂层。
这将减少管道的腐蚀速率，延长其使用寿命。
2.标识标志：在地面上或地下管线旁边设置标识标志，用于指示管线的位置、类型和目的。
这有助于防止人为损坏或勘探工作时的意外破坏。
3.隔离：对于与其他设施或地下结构交叉的管线，应在交叉点之间设置适当的隔离方案，以防止损坏。
这可能包括使用隔板或保护管等隔离措施。
4.嗅气剂：对于输送可燃气体的管道，应将嗅气剂注入管道中，以帮助检测泄漏。
这是一种重要的安全措施，可以确保及时发现泄漏并及时采取行动。
5.监测系统：安装自动化监测系统以监测管道的运行状况。
这些系统可以检测到任何异常情况，如压力变化、温度变化等，并及时向操作人员发出警报，帮助他们采取适当的补救措施。
在实施管线保护方案时，需要遵循以下步骤：1.调查和评估：根据具体情况，对管线系统进行详细调查和评估。
包括地理环境、地形、地质构造、交通状况等。
2.制定规划和设计：根据评估结果，确定适当的保护措施，并制定规划和设计方案。
3.实施保护措施：根据规划和设计方案，实施相应的管线保护措施。
这可能涉及到施工、安装、验收等多个阶段。
4.监测和维护：一旦管线保护措施得到实施，需要进行定期的监测和维护工作。
这包括检查管道的状况、清理障碍物、修复任何损坏等。
总之，管线保护及施工方案是确保管道系统不受损坏并顺利运行的重要措施。
通过采取适当的管线保护方法和实施相应的方案，可以最大限度地降低管线损坏的风险，确保安全和可靠的运行。
管线制品保护措施
管线制品保护措施
管线制品保护是确保管道系统正常运转和延长其使用寿命的重
要环节。
为了有效保护管线制品，以下是一些常见的保护措施：
1. 管道涂层：在管道表面涂覆抗腐蚀涂层是一种常见的保护方法。
这种涂层可以防止外部元素对管道的腐蚀，提高管道的耐久性。
2. 防腐层维护：定期检查和维护管道的防腐层是保护管线制品
的关键。
任何损坏或磨损的防腐层应及时修复或更换，以防止腐蚀
的进一步扩散。
3. 电气防腐：通过施加电流来保护管道的方法被称为电气防腐。
这种方法可以减少管道表面的金属腐蚀，并降低腐蚀速率。
4. 定期清洗和检查：定期清洗管道内部，检查管道是否存在损
坏或腐蚀，是保护管线制品的重要措施。
及时发现和修复问题可以
避免更严重的损害。
5. 节制温度和压力：管道系统中的温度和压力控制对于保护管线制品至关重要。
确保温度和压力在设计标准范围内可以减少管道的损坏和腐蚀风险。
以上是一些常见的管线制品保护措施。
根据具体情况，还应考虑其他因素，如地质环境和使用条件等。
使用这些保护措施可以延长管道的使用寿命，提高管道系统的可靠性和安全性。
总之，管线制品保护措施的实施是管道系统运行和维护的重要一环，应该始终得到重视和有效执行。
通过合理的保护措施，可以降低管道损坏和故障的风险，确保管道的长期稳定运行。
管道的防腐与措施
管道的防腐与措施1. 引言管道是工业生产中常见的设备，用于输送气体、液体或固体。
管道的防腐非常重要，可以延长管道的使用寿命，提高生产效率，减少维修与更换管道的成本。
本文将介绍管道的防腐与措施，包括防腐涂层、防腐衬里等。
2. 防腐涂层防腐涂层是一种常见的防腐措施，通过在管道表面形成一层保护层，防止管道与外界环境的接触，减少腐蚀的发生。
常见的防腐涂层材料包括沥青、环氧树脂、聚合物等。
防腐涂层的类型根据具体的使用环境和要求确定，可以选择耐高温、耐酸碱等特殊性能的涂层材料。
防腐涂层的施工过程一般包括以下几个步骤：1.表面处理：清除管道表面的氧化物、污物等，以提供良好的涂层附着力。
2.底漆涂覆：涂刷底漆，增加涂层的附着力和保护效果。
3.涂层施工：将防腐涂层均匀涂刷在管道表面，建议涂刷多层以提高保护效果。
4.完工检验：检查涂层施工的质量，确保涂层的完整性和可靠性。
3. 防腐衬里防腐衬里是一种在管道内部形成一层保护层，防止管道内壁与输送物质的接触，减少腐蚀的发生。
常见的防腐衬里材料包括橡胶、塑料、陶瓷等。
选择合适的防腐衬里材料要考虑管道的使用条件、输送物质的性质以及防腐要求等。
防腐衬里的安装一般包括以下几个步骤：1.清洗管道：将管道内部的污物、沉积物等清除干净。
2.安装衬里材料：按照设计要求，在管道内部安装防腐衬里材料，确保衬里与管道内壁紧密贴合，无裂缝和空隙。
3.密封衬里：对衬里材料进行密封处理，防止介质渗漏到衬里与管道壁之间。
4.完工检验：对已安装的防腐衬里进行检查，确保其质量和防腐效果。
4. 其他防腐措施除了防腐涂层和防腐衬里外，还有一些其他的防腐措施可以采用，如：•电位保护：通过施加电位差，使管道处于一种电位保护状态，减少电化学腐蚀的发生。
•阳极保护：在管道上安装阳极材料，使管道处于一种被动保护状态，减少腐蚀的发生。
•玻璃化：将管道加热到一定温度，使其内部产生氮化物层，增加管道的耐腐蚀性能。
•高温热喷涂：利用高温喷涂技术，在管道表面形成一层耐高温、耐腐蚀的涂层，提高管道的使用寿命。
管道保护方案
管道保护方案概述管道是现代社会中运输各种流体的重要基础设施。
然而，由于各种自然环境和人为因素的影响，管道面临着许多潜在的威胁，如腐蚀、机械破坏和地质灾害等。
因此，建立一套完善的管道保护方案非常必要，以确保管道的安全运行和可靠性。
1. 腐蚀保护腐蚀是管道的主要威胁之一，特别是对于埋地管道来说。
常见的腐蚀形式有电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀等。
为了减少和阻止腐蚀的发生，可以采取以下措施：1.1 涂层保护：在管道表面涂覆防腐层材料，如聚乙烯、环氧等。
这一层涂层可以有效隔绝管道与外界环境的接触，从而减少腐蚀的发生。
1.2 阳极保护：通过安装阳极来保护管道。
阴极材料可以牺牲自身以保护管道表面，如铝、锌等。
阳极保护有效地延缓了管道的腐蚀速度。
1.3 定期检查和维护：定期对管道进行检查并进行腐蚀修复。
及时发现和处理腐蚀问题，可以避免腐蚀进一步扩大，保证管道的长期可靠运行。
2. 机械破坏保护机械破坏是管道面临的另一大威胁。
这包括人为损坏、施工事故和外界冲撞等。
以下是几种常见的机械破坏保护方案：2.1 警示标志和标识：在管道附近设置明显的警示标志和标识牌，提醒人们不要在附近施工或进行其他可能会破坏管道的活动。
2.2 安全培训和意识提升：对相关人员进行安全培训，提高他们对管道保护的重要性的认识，并加强他们的安全意识。
2.3 防护设施：根据管道的具体情况，安装适当的防护设施，如防撞墙、间隔障等，以防止碰撞和损坏管道。
3. 地质灾害保护地质灾害是管道运行过程中常常遇到的威胁之一，如地震、滑坡和地下水涌出等。
以下是几种常见的地质灾害保护方案：3.1 水工结构保护：针对地下水涌出和滑坡等地质灾害，可以修建水工结构来加固土地或储水。
这样可以减少地下水压力和土壤侵蚀，保护管道的稳定性。
3.2 地震抗性设计：在管道工程中采取适当的抗震设计和建设措施，以增强管道的抗震能力。
3.3 地质勘探和监测：对管道周围的地质情况进行详细的勘探，并建立监测系统，及时发现地质灾害的预兆，并采取措施进行应急处理。
管线保护措施
管线保护措施介绍管道是许多工业和民用设施中重要的组成部分，如油气管线、供水管道和通信网络等。
这些管道系统需要得到适当的保护，以防止外力破坏、腐蚀、泄漏等问题的发生。
管线保护措施是指为了保护管道系统的安全性和可靠性，而采取的一系列措施。
本文将介绍一些常见的管线保护措施。
土壤保护清理和准备土壤在管道铺设之前，需要对土壤进行清理和准备。
这包括清除大块的岩石和杂物，并确保土壤表面平整。
准备土壤需要考虑到土壤的承载能力和稳定性，以保证管道的安全运行。
防腐涂层管道表面的防腐涂层可以有效地防止腐蚀，延长管道的使用寿命。
常见的防腐涂层材料包括沥青、环氧树脂、聚乙烯等。
这些涂层能够形成一个保护层，阻止土壤中的化学物质侵蚀管道。
防腐覆盖物在管道周围铺设防腐覆盖物是一种有效的保护措施。
这些覆盖物可以包括沙、碎石或特殊材料，以提供额外的保护层。
覆盖物可以减少外力对管道的影响，并提供一种缓冲保护。
导电保护对于一些特殊的管道，如输电线路和通信电缆，导电保护是必要的。
导电保护可以分为外部导电保护和内部导电保护。
外部导电保护主要包括通过铺设金属网或导电物质来防止静电积聚。
内部导电保护则通过填充导电材料，如铜管，来提供额外的导电层。
物理保护地下埋设将管道埋入地下是一种常见的物理保护措施。
地下埋设可以减少管道暴露在外界环境中的可能性，从而降低外力破坏的风险。
同时，地下埋设还可以减少对于环境和景观的影响。
管道标识对于埋在地下的管道来说，准确的标识是非常重要的。
管道标识可以帮助工作人员在必要时快速定位管道位置，并避免对管道的意外破坏。
合理的管道标识系统应包括管道类型、管道功能、管道材料等信息。
防护层和防护装置在某些情况下，管道需要额外的物理防护来抵御外力破坏。
防护层可以包括钢板、聚合物材料等，用于加强管道的抗压和抗弯能力。
防护装置可以包括振动吸收器、冲击阻尼器等，用于减少外力对管道的冲击和震动。
安全管理巡检和维护定期巡检和维护是管道保护的重要环节。
管道的腐蚀与防护方法
管道的腐蚀与防护方法管道是工业生产过程中必不可少的设备，其用于输送液体、气体、固体颗粒和能量等物质，其应用广泛、数量庞大。
但是，管道在长期使用的过程中，不可避免地会出现腐蚀的问题，从而影响其使用寿命、甚至会带来危险隐患。
本文就管道的腐蚀与防护方法进行详细介绍。
一、管道的腐蚀形式1.化学腐蚀当管道介质本身含有腐蚀性物质或加热温度过高时，管道内壁就会产生化学腐蚀。
常见的化学腐蚀物质包括酸、碱、盐等。
2.电化学腐蚀在管道内部存在着电位差异时，就会发生电化学腐蚀过程。
如长时间流动的液体或水，水的阳极会蚀损，而水的阴极则可能因生物污染、气泡堆积等而腐蚀。
3.穿孔腐蚀当管道介质中存在硬物或颗粒时，就会出现穿孔腐蚀。
比如水中的小石子、铁锈等，这些颗粒会与管道表面磨擦，使管道出现较小的创口，进而溶解创口部分金属，形成明显的穿孔。
二、管道的防护方法1.防腐涂层为防腐，可在管壁外涂层防腐涂料。
防腐涂料的种类很多，可以根据实际使用需求进行选择。
常见的防腐涂层包括环氧涂层、聚氨酯涂层等。
2.金属涂层为了解决钢管腐蚀的问题，将锌等金属溶解至涂料中，施工后会形成一层金属薄膜覆盖在钢管表面，起到防护作用。
常见的金属涂层有热镀锌、冷镀锌、电镀锌等。
3.阳极保护阳极保护的原理是在管道内部采用不锈钢、铬钼钢、铝等金属，使其成为阳极，在金属上附加一定的直流电源电势，从而使钢管中金属阴极电位降低而不发生腐蚀的方法。
常见的阳极保护方法有牺牲阳极法和外加电流法等。
4.电泳涂层电泳涂层是一种涂层技术，利用直流电的电泳效应意识颜料颗粒在水溶液内移动并附着在钢管表面，形成涂层。
电泳涂层具有优良的抗腐蚀性能。
5.塑料衬里塑料衬里是将管道内和管道外都做上一个塑料层的技术，它既可以防腐蚀，又可以保护管道内部物资的纯洁性。
三、结语管道腐蚀是很严重的问题，会给企业、生产带来重大的损失，也会造成严重的安全隐患。
因此，防止管道的腐蚀显得十分重要。
此文所述的防腐保护方法只是管道腐蚀防护的几个方案，若业主想要更好的防止腐蚀问题，还需根据管道使用情况和材料选取最佳的防腐蚀方式。
管线防腐施工技术措施
管线防腐施工技术措施管道在使用过程中存在腐蚀问题，为了保证管道的使用寿命，必须进行防腐措施。
管线防腐施工技术措施是针对不同管道进行腐蚀防护施工的方法和措施。
下面将介绍管线防腐施工技术措施的相关内容。
防腐涂料防腐涂料是较为普遍的防腐方法之一，通过对管道表面进行涂装，使其面对腐蚀的侵害变得更加耐用。
现如今管道腐蚀防腐涂料技术成熟，应用广泛。
它分为有机涂料和无机涂料两种。
无机防腐涂料无机防腐涂料主要是指以硅酸盐、陶瓷、金属粉末等物质为基础，配以酸碱性环氧、聚氨酯等树脂进行改性组合而成的一种防护涂料。
无机防腐涂料防腐效果比有机涂料强，防腐性能稳定、无毒无害。
有机防腐涂料有机防腐涂料主要是由环氧、聚氨酯等树脂、颜料、填料以及添加剂等组成，能够对管道进行多层防护。
对于各种不同的介质，选择不同的有机防腐涂料对于其防护效果会有很大提升。
包覆带包覆带主要是指将自粘聚合物粘合在聚乙烯基材料上制成的压敏黏剂涂覆在聚酰胺纤维基材料上，并附着可脱离纤维基材料的离型膜（PE），用于钢管和防腐层接触面的防腐作用。
该接触面已经涂上腐蚀防护层，包覆带将钢管表面覆盖一层聚合物材料，从而使钢管防腐效果更佳耐用。
缠绕管缠绕管防腐是一种比较传统的方法，通过将聚酰胺纤维等纤维材料覆盖在管道表面后进行缠绕。
缠绕管的主要优势是其耐腐蚀性能相对较好，能够防止微生物对管道的侵入和生长，从而使管道寿命更加持久。
玻璃钢防腐玻璃钢防腐技术也是防腐技术的一种，其最大的特点是耐腐蚀和耐磨损。
玻璃钢防腐腐蚀效果好，防腐性能稳定，是比较优秀的防腐方式之一。
它与其他防腐方法结合使用时有较好的协同作用。
以上就是针对管线防腐施工技术措施的相关内容，但是在防腐施工过程中，需要根据不同管道的介质、温度、腐蚀性和使用要求等多方面因素来选择合适的防腐方式，从而保证管道在使用过程中的性能。
管道防腐保护措施
管道防腐保护措施随着现代工业的发展，管道在工程建设中的应用日益广泛。
而管道的长期运行离不开良好的防腐保护措施，否则会导致管道的腐蚀和老化，极大地影响其使用寿命和工作效果。
本文将从不同的角度介绍管道防腐保护的相关措施，并对每个措施进行详细的阐述。
以下是本文的主要内容：1. 材料选择与设计在管道的防腐保护过程中，合适的材料选择是至关重要的。
选择耐腐蚀性能好、抗压强度高的材料可以降低管道腐蚀的风险。
此外，对管道的设计也要考虑到充分的防腐要求，包括管道的材料厚度、外包层等。
2. 表面处理管道表面的处理是管道防腐保护的起点。
在管道制造过程中，采用表面处理技术可以去除表面的污物、油脂等杂质，使得管道表面更加光洁平整。
常见的管道表面处理方法包括喷砂、抛丸清理等。
3. 内层涂覆内层涂覆是管道防腐保护的重要环节。
通过在管道内部涂覆耐酸碱、耐磨损的涂层，可以有效地隔绝管道与输送介质的直接接触，从而减少腐蚀的可能性。
常见的内层涂覆材料有环氧树脂、聚氨酯等。
4. 外层涂覆外层涂覆是管道防腐保护的重要手段之一。
外层涂覆可以起到防止管道受到外界环境侵蚀的作用，保护管道的外表面。
常见的外层涂覆材料有环氧涂料、聚乙烯薄膜等。
5. 电化学防腐电化学防腐是一种常用的管道防腐保护方法。
通过在管道表面施加电流，形成保护电流场，降低管道金属的腐蚀速率。
电化学防腐可以有效地延长管道的使用寿命，并且对环境友好。
6. 监测与维护在管道防腐保护的过程中，监测与维护是不可或缺的。
定期对管道进行检测，及时发现问题并采取措施修复，可以保证管道的正常运行。
同时，定期检测还可以帮助评估管道防腐保护措施的有效性，及时更新和调整。
总的来说，管道防腐保护措施是确保管道正常运行和延长使用寿命的重要手段。
材料选择与设计、表面处理、内外层涂覆、电化学防腐以及监测与维护等措施的综合应用可以大幅度减少管道的腐蚀风险。
在实际工程中，要根据不同的管道材质、介质和使用环境，综合考虑各种防腐方法，并进行合理的组合应用。
湿硫化氢环境下管线的腐蚀及防护
湿硫化氢环境下管线的腐蚀及防护刘海滨 莫少明中国石化股份公司齐鲁分公司胜利炼油厂(山东省淄博市255434)摘要:文章对胜利炼油厂蜡油加氢装置的临氢高压空冷器出口管线及重油加氢装置低压酸性气体脱硫系统胺液再生塔顶空冷器出口管线的腐蚀进行了分析,指出H2S含量、介质流速、温度及材质是影响腐蚀的主要因素,并提出控制介质流速在0.4～0.61m/s、合理选材、加注缓蚀剂和加强监测可避免腐蚀事故的发生。
关键词:加氢装置 湿硫化氢环境 管线 腐蚀 防护 对于湿硫化氢环境下压力容器等设备而言,目前已积累了比较丰富的选材、制造、使用等经验,并纳入了强制性的标准规范中;而对该环境下的工艺压力管道而言,则还没有引起人们足够的重视。
下文以胜利炼油厂蜡油加氢装置的临氢高压空冷器出口管线及重油加氢装置酸性气体脱硫系统的胺液再生塔顶空冷器出口管线的腐蚀事故为例,提出该部位湿硫化氢环境下工艺管线的防护措施和对策。
1 胺液再生塔顶空冷器出口管线的腐蚀 胜利炼油厂重油加氢装置酸性气体脱硫系统胺液再生塔顶空冷器的操作条件如下:操作介质:H2S、水蒸气、DE A、NH3,C O2;操作温度:入口102℃,出口60℃;操作压力:0.2MPa空冷器出口管线原设计采用20号无缝钢管(G B8163—87),规格为Φ89mm×5mm。
自1990年装置投产以来,该段管线多次发生腐蚀穿孔泄漏事故,阀门亦经常因锈蚀而失效。
1994年检修时将上述管线全部更换为S US321不锈钢管线,使用5年多未发生泄漏事故。
1999年11月装置扩建改造时因酸性气量增大,这些管线设计扩径更新(规格为Φ108mm×6mm),材质又改回20号无缝钢管。
1999年底改造投产后,从2000年6月至2001年1月该段管线共先后发生13起腐蚀泄漏事故,只好采取带压堵漏等措施维持运行。
2000年2月该管线一DN300mm立管弯头穿孔,大量硫化氢泄漏,为此进行了停工处理,将上述管线、管件及阀门全部更换为S US321材质。
管道外层腐蚀的防治方法
管道外层腐蚀的防治方法管道在输送各种介质的过程中，由于环境的恶化和介质的腐蚀性，管道的外层容易遭受腐蚀。
为了延长管道的使用寿命和确保管道的安全运行，以下是针对管道外层腐蚀的防治方法：1.防腐蚀涂层防腐蚀涂层是管道外层腐蚀防治的重要措施。
常见的防腐蚀涂层有环氧树脂涂层、聚氨酯涂层、聚酯涂层等。
这些涂层具有耐腐蚀、防水、防霉等特性，能够有效地保护管道外层免受腐蚀。
在涂覆涂层时，需要注意施工要点和注意事项，如清洁表面、控制涂层厚度、避免涂层破损等。
2.阴极保护阴极保护是通过降低管道的电位以达到防止腐蚀的目的。
阴极保护有两种方法：外加电流法和牺牲阳极法。
外加电流法是通过外部电源提供电流来保护管道，而牺牲阳极法是利用活泼金属作为阳极，牺牲阳极来保护阴极管道。
阴极保护具有施工简便、维护容易等优点，但需要注意电源选择、安装质量等问题。
3.表面处理表面处理可以改变管道表面的物理和化学性质，从而提高防腐蚀性能。
表面处理的方法包括机械处理、化学处理和物理处理。
机械处理包括打磨、喷砂、抛光等，化学处理包括酸洗、钝化、磷化等，物理处理包括真空镀膜、离子溅射等。
表面处理可以有效地提高防腐蚀性能，但在选择处理方法时需要注意适用性和施工难度。
4.防腐蚀合金防腐蚀合金是一种具有较好防腐蚀性能的管道材料。
常见的防腐蚀合金有不锈钢、高合金钢等。
这些合金具有较好的耐腐蚀性能，能够有效地提高管道的防腐蚀能力。
在应用防腐蚀合金时，需要注意选材合理，根据介质和环境选择适用的合金材料。
5.缓蚀剂缓蚀剂是一种能够抑制管道腐蚀的化学物质。
常见的缓蚀剂有有机缓蚀剂、无机缓蚀剂和复合缓蚀剂。
这些缓蚀剂能够与管道表面反应，形成一层保护膜，从而减缓管道的腐蚀速度。
在选择和使用缓蚀剂时需要注意种类、特点、应用场景和施工方法，避免出现副作用。
6.选材合理选材合理是管道外层腐蚀防治的重要措施之一。
在选择管道材料时，需要考虑材料的耐腐蚀性、机械强度、加工工艺等因素。
常见的管路腐蚀形式及防护方法
常见的管路腐蚀形式及防护方法管路损坏管路损坏通常是第一个表明发生了腐蚀问题的迹象。
然而在许多案例中，这种管路损坏的迹象会明显存在几个月或几年了，只是一直被忽略而已。
这种损坏可能是很微小的（针孔泄漏的形式），也可能是灾难性的；因为无论是水质损坏还是更换管路都会带来重大的经济损失。
管道维修管道维修有各种形式，从使用临时性的夹具到更换整个管道系统。
在许多案例中，不正视腐蚀问题的结果就是要面对多发性的故障或不断地进行维修，这会浪费很多的宝贵时间；因此应该从最开始就正确地面对问题，才能将腐蚀损害最小化。
一个部位的单次失效或多发性失效往往是由于没有深入地查明隐藏的原因。
绝对的信赖是会使我们变得轻松，但这也是一种失职。
由腐蚀挂片提供的腐蚀速率数据，经常与那些明显的物理指标截然相反，如管螺纹泄漏和高锈沉积；高腐蚀条件持续有增无减从而产生了更多的修复问题。
管螺纹泄漏每个管道的螺纹处都是一个固有的薄弱点，其带来的损失是要将大约50%的管壁切掉。
通常管螺纹处泄漏是腐蚀问题的第一个迹象，这将促使我们进行进一步调查。
而如果忽略了它而不采取任何解决措施，那么所有的管道间隔处就会发生与水相关的灾难性的损失对于建筑或工厂负责人来说，大型管道干线的固有条件就是最令人担忧的，因为它都是采用的螺纹管，这通常会造成最大的损坏。
即使管壁足够厚可以防止更大的损坏，但高的点蚀条件仍会导致螺纹任意区域的失效，尽管在这种情况下水可能是还是可以继续通过的。
管螺纹处发生的小泄漏、氧化铁的溶解和其他沉积物的堆积等腐蚀问题起初都会反映管道的外表面上，然而，事实上这是一个内部腐蚀的问题。
对于那些管壁不均匀且处于高腐蚀条件下的螺纹处，其情况更危险，这是因为管壁的均匀性降低了，从而无法为泄漏问题提供指示。
所有形式的管螺纹泄漏，都存在潜在的螺纹失效的风险。
电诱导失效只要是不同的金属连接在一起，就可能发生电化学腐蚀，其腐蚀程度极大地依赖于所处腐蚀条件和所处的管道系统。
管道的腐蚀与防护
1涂料：复杂的多组分化学混合体。
指涂布于物体表面，在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能（绝缘、防锈、防霉、耐热等）的一类液体（或固体）材料。
2极化：当电流流经电极时电极电位偏离平衡电位的现象。
极化的结果，阳极电位升高，称为阳极极化，阴极电位降低，称为阴极极化。
3管道：（pipe）是用各种材料制成的管子的统称，管子是具有长度大于截面尺寸，且截面为空心的工程构件，直径小的空心构件称为管子，直径大的空心构件为管道。
各个空心管道构件连接在一起组成管道。
4双电层：电极和溶液界面建立双电层，从而在双电层两侧产生电位差。
5缓蚀剂：是一种通过少量添加能明显降低腐蚀介质的腐蚀性，阻止或减缓金属腐蚀的化学物质，也可称作腐蚀抑制剂。
6不锈钢：不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢7热挤压法：将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内，穿孔棒与挤压杆一起运动，使挤压件从较小的模孔中挤出来。
8高温氧化：是指金属在高温条件下和环境中的氧直接发生化学反应形成氧化物而引起的金属腐蚀现象，是一种典型的化学腐蚀。
9化学腐蚀：指材料与非导电性介质直接发生纯化学作用而引起材料的破坏。
在化学腐蚀过程中，电子的传递是在材料与介质之间直接进行的，因而没有电流产生。
（碰撞）10析氢腐蚀：将在阴极由氢离子的还原作用作为去极化作用引起的金属腐蚀，一般在不含氧的酸性溶液中，金属常发生析氢腐蚀。
11吸氧腐蚀：将在阴极氧的还原作为去极化作用引起的阳极金属腐蚀，一般在含氧的酸性和含氧的碱性溶液中，金属常发生吸氧腐蚀。
12钝化现象：金属和合金在强氧化性介质中，由于表面状态的变化，使金属或合金由活化态转变为钝化态，其阳极过程受到了强烈阻滞的现象。
13晶间腐蚀：是金属在一定的腐蚀环境中腐蚀择优沿晶界发生和发展的局部腐蚀破坏形式。
14缝隙腐蚀：工程结构因装配，连接及在服役过程中形成的表面沉积物，不可避免在构件或零件的结合面或工件表面形成缝隙。
燃气管道防侵蚀保护
燃气管道之防侵蚀保护燃气管道之防侵蚀保护1.前言此技术指引所述措施，一般而言，适用于在住宅、商业及工业房产中新装置的钢管。
2.常用防侵蚀的保护措施2.1镀锌应采用热浸方法镀锌，锌厚应不少于305 g/m2 (45 μm)。
2.2涂防蚀漆可用环氧树脂底漆，或含高锌量底漆或公司认可之防蚀漆。
涂层厚度，应不少于75 μm。
附着力，硬度及冲击强度应依从有关要求。
防蚀漆的敷涂方法，以机器喷涂及经焗炉加热固化的品质较好。
2.3包防蚀布公司认可之防蚀布。
3.防侵蚀保护方法之应用3.1钢管宜先作镀锌处理。
3.2外露管道的所有接驳位，外露螺纹及喉身或配件镀锌层受损之处，须髹防蚀漆。
非镀锌或没有保护层之钢喉则须在整段喉身上髹防蚀漆及加包防蚀布。
3.3外露管道处于有潮湿或侵蚀性环境中须髹防蚀漆及按环境所需，包防蚀布。
3.4镀锌钢喉及配件的外露螺纹及受损之处应在未作其它防蚀保护措施前髹上防蚀漆。
3.5穿越实心墙之管道部份须包防蚀布。
非镀锌或没有保护层之钢喉须髹上环氧树脂底漆及包防蚀布。
3.6管道藏于混凝土内应髹上环氧树脂底漆，及靠近墙与楼板接口处，或靠近去水位，或处于容易被水或其它液体渗入的环境中，应再加包防蚀布。
3.7管道穿越楼板或空心墙时，必须包防蚀布及被套封。
非镀锌或没有保护层的钢喉，在包防蚀布前，须先髹上环氧树脂漆。
3.8室外外露管道，如会被腐蚀性液体侵蚀，须髹上环氧树脂底漆。
3.9内蔵于共享装备槽的管道应包防蚀布。
4.防蚀漆程序切割螺纹时，应使用水溶性润滑液。
髹防蚀漆前，须使用天拿水或其它(依防蚀漆制造商所荐)工业清洁剂清除管道表面所有油脂、油污、污渍、尘埃及杂物。
此前工序可确保防蚀漆涂层与管道表面结合更好。
上漆前，须确保喉面完全干燥。
a)依制造商指示，混合漆油，搅匀。
需要时，可再加适量之稀释剂以确保黏度适中。
b)用清洁及松软的油扫均匀地扫漆一次。
除螺纹外，确保油膜涵盖管道表面各部份。
c)依制造商推荐的时间，让防蚀漆干固及硬化。
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湿气管线的顶部腐蚀与防护对策柴成文,路民旭,张国安(北京科技大学腐蚀与防护中心,北京100083)摘 要:对近年来国内外关于湿气管线顶部腐蚀与控制方面的研究文献进行了综述,介绍了湿气管线顶部腐蚀发生的原因及其多发区域位置,以及防护方法的新进展。
关键词:湿气管线;顶部腐蚀;腐蚀防护;缓蚀剂中图分类号:T G172.3 文献标识码:B 文章编号:1005 748X(2007)04 0167 04T OP OF LINE CORROSION AND PROT ECTION IN WET GAS ENVIRONM ENT SC HAI Cheng wen,LU Min xu,ZHANG Guo an(Co rr osio n and Pro tection Center,Beijing U ST B,Beijing100083,China)Abstract:Recent st udies on to p of line cor rosio n and pr otectio n in w et gas enviro nments ar e rev iew ed.T he regions and condit ions causing to p o f line co rr osio n,as w ell as the metho ds to co ntr ol the to p of line co rr osio n ar e intro duced.Key words:Wet g as line;T op cor rosion;Cor ro sion pr otectio n;Inhibitor湿气管线的顶部腐蚀(T LC,top o f the line cor r osion)现象最早发现于1960年,当时,法国某石油公司对一条长期加注液相缓蚀剂保护的输气管线进行安全检查时,发现多处管道的顶部发生了严重的腐蚀,尖劈状点蚀坑处的腐蚀速率高达5m m/a,而整个管线的底部由于缓蚀剂的保护,几乎没有腐蚀[1,2]。
此后,在加拿大、美国、印尼等许多国家都陆续发现了湿气输送管线顶部严重腐蚀的例子[3], TLC对湿气生产与输送安全造成了巨大的威胁。
近年来,随着我国城镇用气量的快速增长,天然气的生产和集输管线不断延伸,遭遇的生产和输送环境也更加复杂多样化,为保证天然气的安全生产与输送,了解顶部腐蚀的原因和防护方法极为重要。
1 顶部腐蚀的产生及影响因素1.1 顶部腐蚀的产生在湿气生产与输送过程中,管道与外部接触介质之间会产生热交换,当热传导使管壁温度低于水蒸气露点时,湿气中的水蒸气会在管道内壁上生成凝析水。
在水平铺设的管线中,凝析水受重力的影响大部分汇集于管道的底部,在管道的侧壁和顶部收稿日期:2006 04 11基金项目:国家自然科学资金重点项目(50231020)则保持一层较薄的液膜,由于水的表面张力作用,顶部的液膜通常厚于侧壁(如图1)。
如果输送的湿气中含有酸性气体或可挥发的腐蚀性物质,如二氧化碳、硫化氢、乙酸等,它们溶解于凝析水中,会对管道内壁造成严重的腐蚀。
当在湿气输送管线中加注普通液相缓蚀剂保护管道时,通常管道下方可以受到很好的保护,有效地降低底部腐蚀速率,但在液相缓蚀剂接触不到的管道顶部,腐蚀不受抑制。
此时管道顶部腐蚀速率会明显大于底部,T LC 现象发生。
图1 湿气管线中凝析水示意图1.2 顶部腐蚀的影响因素湿气管线的顶部腐蚀受多种因素的影响,如管道中水蒸气的冷凝率、湿气温度、挥发性腐蚀介质浓度、气体流速、多相流流态等,其中水蒸气的冷凝率对顶部腐蚀速率的影响最大。
167第28卷第4期2007年4月腐蚀与防护CO RRO SION&PRO T ECT IO NV ol.28 N o.4A pril20071.2.1 冷凝率在含CO2多相流管线中,当水蒸气的冷凝率低于0.25ml/m2 s(按管线顶部面积的50%计算)或0.15ml/m2 s(按管线顶部面积的84%~93%)时,几乎观察不到顶部腐蚀现象。
只有水蒸气冷凝率大于该临界值时,顶部腐蚀才开始发生。
并且,腐蚀速率随冷凝率的增大而增加[4]。
之所以产生明显影响顶部腐蚀速率的冷凝临界值,是因为相同腐蚀条件下,冷凝率低于该值时,单位时间生成的凝析水量较少,其腐蚀产物可以达到过饱和,碳酸亚铁沉淀在管壁上形成保护性膜,降低了腐蚀速率。
而当冷凝率超过该值时,溶液中的腐蚀产物不能达到饱和,管壁上不会形成有保护性的沉积层,腐蚀速率比低冷凝率时显著增大。
水蒸气在管壁上冷凝率的大小主要受到气体与管壁的温差、气体流速的影响,当温差和流速增大时,都一定程度增加了冷凝率。
1.2.2 温度输送湿气的温度影响低冷凝率(低于临界值)时沉积于管壁的腐蚀产物的致密度和对管道的保护性能。
在含CO2湿气管线中,当温度高于70时,形成的碳酸亚铁膜致密,对管壁具有良好的保护性,但这种致密的膜一旦遭受破坏容易引起局部腐蚀和点蚀。
湿气温度低于50时,形成的腐蚀产物在管壁上堆积疏松,保护性差,腐蚀速率相对较高。
当冷凝率高于临界冷凝率时,腐蚀产物难以达到饱和,无论湿气温度高低,管道表面均不会形成腐蚀产物膜,腐蚀速率最大[5]。
1.2.3 挥发性腐蚀介质湿气输送管道中的挥发性腐蚀介质主要包括有机酸、CO2和H2S等。
它们的浓度变化,会改变其在凝析水中的溶解度和凝析水的pH值,从而影响顶部腐蚀速率。
有研究表明,当多相流输送管线中存在醋酸时,管道顶部凝析水的pH值明显降低,管壁溶解加速,顶部腐蚀速率增大,并且醋酸浓度的增加对顶部腐蚀速率的影响非常显著[6,7]。
输送管线中CO2对顶部腐蚀速率的影响则不仅与其浓度有关,而且受水蒸气冷凝率的限制,在低冷凝率条件下,CO2分压对顶部腐蚀速率几乎没有影响,而高冷凝率时,CO2分压的增大,会加大顶部腐蚀速率[8]。
1.2.4 气体流速气体的流速对湿气管道顶部腐蚀没有直接的影响,但通过改变冷凝率会间接地改变顶部腐蚀速率。
一般情况下,随着气体流速增大,冷凝率也增加,从而加速了顶部腐蚀[4,8]。
但也有报道气体流速较低时(<3m/s)顶部腐蚀加速的例子[1,2]。
在特殊的管线铺设条件下,气体流动的力学因素也会影响管道的顶部腐蚀。
例如,管道交叉处的拱形改变了气体流动方向,高速气流的冲刷会使顶部腐蚀速率增加。
1.2.5 多相流流态如果湿气以多相流的形式输送,缓蚀剂和多相流流态对顶部腐蚀速率也有影响。
当液相腐蚀介质中不含缓蚀剂时,湍流和段塞流会增加管道顶部与腐蚀介质的接触时间,增大顶部腐蚀速率。
而介质中含缓蚀剂时,湍流和段塞流由于能有效地将缓蚀剂带到管道顶壁,使缓蚀剂在管道顶部发挥保护作用,顶部腐蚀速率反而降低。
在平流状态时,液相缓蚀剂难以到达管道顶部,对顶部腐蚀几乎没有影响[4]。
除上述因素外,湿气管线的顶部腐蚀还受管道铺设形状、铺设环境等因素的影响。
有研究报道,完全相同的条件下,某湿气管线拱形交叉处下坡面的顶部腐蚀速率约为上坡面的8倍。
而铺设于低温环境或外保温层(水泥或聚胺酯等)减薄、缺失和破坏的管道,顶部腐蚀速率也明显增加,不过这些条件下顶部腐蚀的加速是通过冷凝率的提高间接实现的[9,10]。
2 湿气管道顶部腐蚀的多发区域由于管道中水蒸气的冷凝是湿气输送管线产生顶部腐蚀的必要条件,因而湿气管线的顶部腐蚀主要发生在管道可能向外部环境快速交换热量的某些特殊区域[4,9-14]。
主要包括:!距离井口或泵站几公里范围内的管线,根据保温层的品质不同,受顶部腐蚀影响的管线长度有所差异;∀湿气输送管线或多相流输气管线的平流段,输送的气体与外界环境有一定的温差,如被海水、河水和冷空气冷却的部位;#缺乏良好的热绝缘层,部分埋入海床的海底平铺输气管线;∃缺乏良好的热绝缘层,部分埋入地下的陆地平铺输气管线;%管线上热绝缘层缺失或部分遭到破坏的区域;&埋地管线由于交叉或其它原因造成的拱起,这些部位不仅容易受到顶部腐蚀,而且由于受气流的冲击,拱起下降部位腐蚀明显加速。
3 顶部腐蚀的防护方法3.1 湿气脱水湿气脱水是应用最早、也最有效的防止顶部腐蚀的方法。
该方法在气体输送之前,首先通过高速168离心等分离技术将气体中大部分水分除掉,降低水蒸气在管壁上受冷生成的凝析水量,减轻顶部腐蚀。
由于湿气脱水设备复杂、成本高,目前该方法主要应用在大型集输干线上。
在生产井口及小型输气支线,运行脱水干燥设备极不经济[15],而且脱水干气不是绝对干燥,遇冷时仍会在管壁上产生少量凝析水,形成顶部腐蚀隐患。
3.2 气相缓蚀剂气相缓蚀剂又称挥发性缓蚀剂,具有较高的蒸汽压,直接加注到管道中后可通过挥发到达管道的任何区域,适用于湿气输送管道顶部腐蚀的防护。
抑制顶部腐蚀的气相缓蚀剂除要求一定的蒸汽压外,同时要具有良好的水溶性。
挥发的缓蚀剂溶于管壁凝析水中,通过提高凝析水的pH值或在管壁上形成保护膜减缓顶部腐蚀。
气相缓蚀剂成分能够挥发扩散到输气管道的任何位置,可有效防止具有阀门、法兰等部件的复杂管道的顶部腐蚀。
限制挥发性缓蚀剂在湿气管线中应用的主要因素是其分子量普遍较低,缓蚀效率不高。
增加挥发性缓蚀剂的使用浓度,可以提高缓蚀效率,但大浓度使用挥发性缓蚀剂会影响生产的经济性和输送气体的质量[16,17]。
3.3 液相缓蚀剂与气相缓蚀剂相比,液相缓蚀剂具有较高的缓蚀效率,在油气生产的腐蚀防护中应用广泛,并取得了很好的经济效益。
但液相缓蚀剂的挥发性很低,应用过程中难以自主扩散到液面以上,直接加注到湿气管道中对防止顶部腐蚀几乎没有效果。
近年来,许多研究者致力于开发将液相缓蚀剂涂布或分散到湿气输送管道顶部的设备和方法,设法用液相缓蚀剂预防顶部腐蚀,取得了不少成果。
其中一种是将缓蚀剂置于管道中的两个清管球(pig)之间,形成一个充满整个管道的缓蚀剂塞(如图2)。
在气体推动下,清管球沿管线前进,将缓蚀剂涂布在包括顶部的整个管道内表面,从而防止顶部腐蚀。
清管球可以是球形实体或海棉状多孔体,但海棉体自身可以吸收携带缓蚀剂,并能为缓蚀剂从管道底部向顶部的扩散提供大量毛细通道,更好地将缓蚀剂涂布到管顶[6,18]。
另一种是利用专门开发的液相缓蚀剂涂布装置,如旋转涂布器或Ventur i T LCC PIG等,将液相缓蚀剂从管道底部涂布到管顶。
旋转涂布器为表面加工有许多螺旋状沟槽的圆柱体,直径与管道内径相近,当涂布器在管道中被气体推动前进时,螺旋状沟槽中的气流会推动涂布器不停地旋转,将加注到管道底部的液相缓蚀剂带到管道顶部。
为了提高旋转速度并保证表面携带一定量的缓蚀剂,旋转涂布器多用低密度的泡沫材料制成,装置强度低、易破碎而且缓蚀剂涂布效率不高,限制了其推广应用。
T LCC PIG缓蚀剂涂布器的设计如图3,制造材料主体为金属,更加坚固耐用。