输油管道的腐蚀原因分析及防护研究
输油管道防腐
输油管道防腐随着国民经济的发展,管道输油的优点日益突显出来。
输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。
输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。
但无论采用那种方式,当金属管道和周围介质接触时,由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。
这种现象是十分普遍的。
金属管道遭到腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,影响所输油品的质量,缩短输油管道的使用寿命,严重可能造成泄漏污染环境,甚至不能使用。
由于金属腐蚀而引起的损失是很大的,因此,了解腐蚀发生的原因,采取有效的防护措施,有着十分重大的意义。
根据金属腐蚀过程的不同点,可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
1.化学腐蚀单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。
例如,金属裸露在空气中,与空气中的O2 、H2S、 SO2、 CI2等接触时,在金属表面上生成相应的化合物(如氧化物、硫化物、氯化物等)。
通常金属在常温和干燥的空气里并不腐蚀,单在高温下就容易被氧化,生成一层氧化皮(由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成),同时还会发生脱碳现象。
此外,在油品中含有多种形式的有机硫化物,环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀。
2.电化学腐蚀当金属和电解质溶液接触时,由电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。
它和化学腐蚀不同,是由于形成了原电池而引起的。
金属管道与含有水分的大气,土壤、湖泊、海洋接触。
这些介质中含有CO2、SO2、HCI、NaCI及灰尘都是不同浓度的电解质溶液,金属本身由于含有杂质,由于铁元素和杂质元素的电位不同,所以当钢铁暴露于潮湿空气中时,由于表面的吸附作用,就使铁表面上覆盖一层极薄的水膜。
水的电离度虽小,但仍能电离成H+离子和OH–离子,在酸性介质的大气环境中H+的数量由于水中溶解了CO2、SO2等气体而增加。
因此,铁和杂质就好像放在含有H+、OH–、HCO3、HSO3-等离子的溶液中一样,形成了原电池。
铁为阳极,杂质为阴极。
输油管道腐蚀机理与防护措施
输油管道腐蚀机理与防护措施随着我国社会的不断进步和发展,我国的输油管道运输行业也获得了突飞猛进的进步,输油管道的一些节能和环保的功能也在自身发展的过程中逐渐的彰显出来,然而,近几年以来,却时常发生管道泄漏和失效的现象,而造成这一现象的主要原因就是管道遭受到了腐蚀,管道如果遭受到了腐蚀,就会对管道的使用寿命和所产生的经济收益产生直接的重要影响。
因此,本文针对输油管道的腐蚀机理和防护措施进行了深入的探究和分析,从腐蚀的种类入手,对我国的管道腐蚀的保护对策进行了详细的总结,为日后我国研究输油管道的腐蚀工作奠定了一定的理论基础。
标签:输油管道;腐蚀;防护;措施在油品运输的过程中,输油管道所具有的环保和节能的特征不断地彰显出来,在大多数的管道运输中,通常采取的都是无缝钢管,螺旋焊接钢管和直缝电阻焊钢管等材质,通过埋地和架空两种方式对管道进行铺设,因此,对于输油管道来说,它在输送油品的过程中,一定会受到来至周围介质所产生的腐蚀现象,主要会发生的是化学腐蚀和电化学腐蚀,一旦输油的管道遭到了腐蚀,不仅会大幅度的缩短管道的使用寿命,同时还会造成一定的环境污染,从而导致整体经济收益的缩减,严重的情况会导致整条管线失去自身的作用和价值。
因此,本文针对输油管道的腐蚀工作进行了深入的探究和分析,提出了相关的输油管道防护措施,为日后防止输油管道腐蚀现象的发生提供了十分重要的理论意义。
1 腐蚀种类金属由于受到周围环境的影响,从而发生一系列的化学或电化学的反应,对自身产生一种破坏性的侵蚀,就是我们所说的腐蚀。
对于腐蚀来说,它具有一定的化学性质,大部分的腐蚀现象都是化学变化的过程,因此,我们根据输油管道腐蚀过程中所呈现出的特征的差异,将腐蚀的类型分为两种,分别是化学腐蚀和电化学腐蚀。
1.1 化学腐蚀化学腐蚀指的是输油管道的表面与相关的氧化剂直接接触而产生的化学变化,在化学腐蚀的过程中,它是氧化剂和金属之间进行电子的转移,在此过程中并不会产生电流,例如,金属长期暴露在空气中,就会与空气中的氧气进行氧化,从而生成相应的金属化合物,除此之外,油品中由于含有较多的硫化物和有机酸,这些物质也会对金属的输油管管道产生一定的腐蚀作用。
油气集输管道腐蚀与防腐措施研究
油气集输管道腐蚀与防腐措施研究发布时间:2022-10-13T08:59:23.653Z 来源:《中国科技信息》2022年11期6月作者:桑中贞[导读] 油气集输管道腐蚀是油气储运过程中最常见的问题,也是最迫切需要解决的问题。
桑中贞山东京博装备制造安装有限公司山东省滨州市 256500摘要:油气集输管道腐蚀是油气储运过程中最常见的问题,也是最迫切需要解决的问题。
油气集输管道的腐蚀将严重影响油气集输管道的使用寿命。
一旦损坏,很容易造成极其严重的安全问题。
这种安全问题的存在不仅会严重影响油气输送,而且会对油气管道周围居民的生命财产造成威胁。
因此,寻找油气集输管道的防腐措施迫在眉睫。
关键词:油气集输;管道腐蚀;防腐措施 1油气集输管道腐蚀机理1.1油气集输管道外部腐蚀机理油气集输管道的外部腐蚀是由管道外部与土壤、空气、水和其他介质之间的化学、物理或电化学反应引起的。
土壤中含有水、空气、盐离子和其他物质,这些物质很容易与管道发生化学或电化学反应。
一旦管道外部受到腐蚀,管壁就会变薄,这将对管道造成极大的损坏。
同时,如果将金属管浸入土壤电解质溶液中,也会在管外形成宏电池或局部电池,并且在一些氧气浓度较低的地方会形成阳极。
1.2油气集输管道内部腐蚀机理油气集输管道内腐蚀是指管道内腐蚀性气体或盐水等发生化学或电化学反应而引起的管道内腐蚀。
石油和天然气包括许多腐蚀性气体,如二氧化硫、二氧化碳和硫化氢。
硫化氢具有很强的腐蚀性,它在电离后会溶解在水中,使金属管道发生腐蚀,并在管道内产生硫酸,还会产生电化学腐蚀。
金属管道经硫化氢腐蚀后易发生氢脆。
二氧化碳溶解在水中时,会降低溶液的pH值,产生CO32-和HCO3-等离子体,与金属反应生成碳酸亚铁并腐蚀管道。
二氧化硫溶解在水中后,与金属反应生成硫酸亚铁,被水分解成硫酸根离子和三氧化铁,硫酸根离子与铁反应生成硫酸亚铁,并不断腐蚀管道。
此外,管道流体中还含有碎屑、沙子等固体颗粒,可能会腐蚀管道内壁。
输油管道腐蚀原因及防腐措施
关键词 :油管腐蚀 ; 保护措施 ;缓蚀剂 ;内衬层 ; 有机涂层
d o i : 1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 0 0 6 — 6 8 9 6 . 2 0 1 4 . 2 . 0 5 9
1 腐蚀 原 因
( 1 )从化 学 因素分 析 ,只要存在 电解 质 、导 体 、阳极 、阴极就能够发生电化学反应 。随着油田
采用内衬层是抑制钢质管道内壁腐蚀的主要方
细菌 。此外 ,在 回注水 中还含有一定数量 的铁 细 法 ,通过内涂内衬所产生的覆盖层将金属原子和腐 菌 ,铁细 菌在 氧化 亚铁 的催 化作 用下 ,能 够形 成 大 蚀性 介质有效地隔离开来 ,从而达 到防腐蚀 的作 量 的氢氧化铁附着在管道的内部 ,影响了油管 的正 用 。可以应用的内衬层和有机涂层的油管主要有以 常使用。 下几种 : ( 1 )玻璃 钢油 管 。主要 通 过对 油气 井下 的钢 管 ( 3 )氧气也容易对油管产生腐蚀作用。当油管
溶液 中工作 时易被腐蚀 ;在油井中还存在着大量的 C O ,C O 溶于水后对油管具有强烈的腐蚀作 用 ;此外 ,氧 气也容 易对油管产 生腐蚀作用。对于含有 H 。 S 、C O 的油气井,主要采 用添加缓蚀
剂 的方 法来控 制 腐蚀 。采 用 内衬层 是抑 制钢 质 管道 内壁 腐蚀 的主要 方法 。
第3 3 卷第 2 l J [ J( 2 0 1 4 . ( ) 2 )( 技术纵横)
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输油管道腐蚀原因及防腐措施
李 亚光 中 原 石化 工程 有限 公司
摘 要 :油 管是 注水 管柱 的重要 组成 部 分 ,注水 管 柱 的 腐蚀 主要 是 井下 油 管的 腐蚀 以及 分 层 注水 管 柱 工具 的腐蚀 。 由 于油 管是 由不 同的金 属 和非 金属 组成 的合 金 钢 管 , 当油 管在 强 电解 质
港口输油管道的腐蚀与防腐
过程中,利用钢丝细绳去捆绑管道也会对输油管道外壁造成损伤,这些部位属于输油管道外壁比较脆弱的部位,所以比较容易出现腐蚀的情况。
1.1.2 管道内壁腐蚀港口输油管道的内壁都是油水混合物,在这些混合物当中存在着非常多的细菌以及微生物。
有些细菌对金属存在腐蚀性,所以容易导致输油管道的内壁出现腐蚀。
根据相关的研究可以表明,输油管道内壁的细菌腐蚀基本上都是硫酸盐细菌所引发的。
虽然在进行施工的时候对回注水已经采取了杀菌的措施,不过实际的效果并不是很好,在注水管、油管还有套管的空间当中还是残留着较多的细菌。
与此同时,在回注水当中也包含较多的铁细菌,在氧化亚铁的催化作用下,铁细菌可以形成大量的氢氧化铁,并且还会在输油管道的内壁附着,这样对输油管道的正常使用都会造成不利的影响。
1.2 危害一旦港口输油管道出现腐蚀的情况,不光会影响管道的外观,并且还会对管道的使用寿命造成非常直接的影响。
输油管道出现腐蚀是由于管道在各种环境因素的作用下产生的化学反应,从而导致管道的性能出现下降,并且状态也会随之发生改变,一直到管道出现损坏以及变质。
港口输油管道出现腐蚀之后,不光会导致管道穿孔引发油、气的跑漏损失,而且进行维修也需要花费大量的人力以及物力的浪费,还会因为输油管道的腐蚀穿孔引发火灾等危害较大的事故,严重的情况下甚至还会因为管道的腐蚀而引起爆炸事故,从而造成非常大的经济损失以及人员伤亡问题,对港口周边的环境也会带来严重的污染。
由此可见,港口输油管道出现腐蚀后会造成非常大的危害,必须要采取有效的措施来控制输油管道的腐蚀。
0 引言受到输油管道周围环境因素的影响,输油管道极其容易出现腐蚀情况。
这不仅会影响到管道的寿命,同时也会在一定程度上增加原油泄漏的概率,一方面会引起较大的经济损失,另一方面则是会引起严重的环境污染,严重的情况下甚至还会导致火灾以及爆炸事故,威胁人员的安全问题以及财产损失。
因此,对港口输油管道进行防腐处理是十分必要的。
输油管道弯头处腐蚀的原因
输油管道弯头处腐蚀的原因输油管道是石油和天然气运输的重要设施,而输油管道弯头处的腐蚀问题在输油管道的运行中一直存在。
本文将探讨输油管道弯头处腐蚀的原因,并提出一些预防措施。
输油管道弯头处腐蚀的原因主要有以下几点:1. 环境因素:输油管道常常暴露在恶劣的环境中,如潮湿、盐雾、高温等,这些环境会导致管道弯头处腐蚀。
潮湿的环境会增加管道表面的湿度,加速腐蚀的发生;盐雾会使得管道表面形成盐层,进一步加剧腐蚀的速度;高温环境会加速腐蚀的反应速率。
2. 流体特性:输油管道中流动的液体中可能含有一定的腐蚀性物质,如硫化氢、酸性物质等。
这些物质会与管道壁发生化学反应,使得管道弯头处腐蚀。
此外,流体中的颗粒物质也会对管道表面产生磨损,进而导致腐蚀的发生。
3. 材料选择不当:输油管道的材料选择对于防止腐蚀至关重要。
如果选择的材料本身对于输送的液体具有一定的腐蚀性,那么在长时间的运行过程中,管道弯头处就容易发生腐蚀。
另外,管道材料的强度和耐腐蚀性能也是关键因素,如果选择的材料强度较低或者耐腐蚀性能不好,那么管道弯头处就容易出现腐蚀问题。
为了预防输油管道弯头处的腐蚀问题,可以采取以下措施:1. 环境保护:在建设输油管道时,应尽量避免将管道暴露在恶劣的环境中,如潮湿、盐雾、高温等。
可以采取隔离措施,如在管道周围设置遮阳棚、防潮层等,以减少环境因素对管道的影响。
2. 防腐涂层:在输油管道表面涂覆一层防腐涂层,可以有效地阻止外界腐蚀物质对管道的侵蚀。
防腐涂层应具有良好的耐腐蚀性能,并能够长时间保持在管道表面。
3. 材料选择:在设计和选材时,应根据输送的液体特性选择合适的材料。
材料应具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能,以保证管道在长期运行中不易发生腐蚀。
4. 定期检查和维护:定期对输油管道进行检查和维护是预防腐蚀问题的重要手段。
可以采用无损检测技术对管道进行检测,及时发现管道弯头处的腐蚀问题,并采取相应的修复措施。
输油管道弯头处腐蚀是由于环境因素、流体特性和材料选择等多种因素共同作用的结果。
输油管道的腐蚀及防护研究
关 键 词 : 气管 道 ; 蚀 ; 油 腐 防护 中图分类号 :E 8. T 958 文献标识码 : A
文章编号:0 7 8 2 (0 00 - 0 9 0 10 — 30 2 1 )3 0 2 — 2
Co r so nd p o e t n o ep p l e r o i n a r t c i ft i ei o h n
以西 气 东 输 工 程 为 标 志 , 2 1 前 我 国将 进 入 一 个 油 气 管 在 0 5年
Hale Waihona Puke 区的管道近 3 0年来 的安全运 行 , 一般 管线的年腐 蚀穿孔数仅 为 1 2次 ,  ̄ 腐蚀特征 以外腐蚀为主 。
关于油气储运过程中的管道防腐问题的分析与探究
关于油气储运过程中的管道防腐问题的分析与探究摘要:管道腐蚀是指石油、天然气、煤层气等油气资源在储运过程中,由于腐蚀因素而使油气储罐和管道的性能降低,从而引发储罐泄露或管道破裂等事故的现象。
腐蚀是油气储运过程中的一种常见现象,由于石油和天然气都是易燃易爆物质,所以一旦发生泄漏就会造成重大事故。
一旦发生泄漏,不仅会污染环境,还会影响人们的正常生活,造成重大的经济损失,因此解决油气储运过程中管道的腐蚀问题就显得十分重要。
本篇文章主要对油气储运过程中管道防腐进行了介绍,分析油气储运过程中管道防腐的重要性,总结油气储运过程中管道防腐问题形成原因,探究油气储运过程中管道防腐优化策略,以供相关人员学习参考。
关键词:油气储运;管道防腐;问题;分析;探究一、油气储运过程中管道防腐概述气储运管道防腐是指油气储运管道在运行过程中对管道的防腐处理,通常是指对经过长距离运输的油气进行输送和储存时,所采取的保护措施。
如在管道内壁涂刷防腐涂料、用热喷涂或冷喷涂技术在油气储罐外表面进行涂敷防腐、或者将钢管道外壁与其他物体缠绕安装,以保证其安全运行。
影响因素:第一,外界因素,如气候条件、土壤成分、气候温度以及地质构造等。
第二,内部因素,管线设计不合理,管径偏小或壁厚偏大,在运输油气时,管线所经过的地带,容易发生冲刷和水击现象,致使管线受损,由于管道所处环境较差,有酸、碱或盐溶液的存在,油类和水对钢管表面的污染,输送介质对钢管的腐蚀等。
防腐措施:第一,除锈:在喷涂前对管道内表面进行除锈,以达到要求的工作状态。
第二,防腐涂层:为了防止油气储运过程中由于外界因素而造成管壁腐蚀、损坏而采取的措施。
目前常见的防腐涂层有以下几种:内壁采用防腐层或衬防腐层;外壁采用单层聚乙烯或三层聚乙烯等防腐层;在管道外壁上缠绕三层聚乙烯防腐膜或二层聚乙烯防腐膜[1]。
二、油气储运过程中管道防腐的重要性由于油气储运过程中管道容易出现腐蚀问题,如果不能及时进行有效维护和处理很有可能造成管道泄露、油气泄漏等事故,不仅会影响到周边居民的正常生活、生产活动,还会造成大量的能源浪费,因此在对油气进行储运过程中管道防腐显得尤为重要,只有这样才能延长管道寿命提高油气的储存效率。
闵桥油田输油管线腐蚀原因分析与防护
闵桥油田输油管线腐蚀原因分析与防护摘要:通过对闵桥区块的输送介质和腐蚀产物的分析,查找输油管线腐蚀穿孔的原因,认为腐蚀与输送介质中Cl-、HCO3-、H2S有关。
综合对比分析现有的几种防护方法,认为较好的方法是对管线内壁做防护层和衬里。
关键词:输油管线水分析腐蚀产物防护1 情况简介闵桥区块,现有油井91口,其中89口已见水。
日产液553t,日产原油123t。
近年来该区块的输油管线腐蚀严重,闵13至闵39长输管线,管线材料为20#钢,规格Φ133mm×5mm,全长6800m,流程走向示意图如图1所示,管线于在2003年9月至2003年12月分三次更换,到2006年累计发生穿孔16次;其中过闵24站后管线腐蚀严重,现对水平铺设的埋地管线壁厚进行检测,情况如图2、图3、图4所示。
发现上部腐蚀较轻,中下部腐蚀较重,5mm壁厚管线腐蚀后的下部管壁剩余厚为1.58mm,上部管壁剩余厚为3.56mm。
2 测试2.1 试验方法3.4 H2S的影响伴生气中含有H2S气体,这种气体可以直接造成严重的腐蚀,化学反应式如下所示:Fe+H2S→FeS+H2↑(渗入金属内部)以上分析直接说明了闵桥输油管线腐蚀穿孔原因:管线在运行温度和流速条件下,内部的流体处于平流状态,带有腐蚀成分的地层水主要在管线中下部流动,其中含有的Cl-、CO2、H2S造成了管线中下部发生均匀腐蚀和点腐蚀,其中Cl-造成点腐蚀,HCO3-使中下部管壁均匀变薄,反应释放出H2引起金属发生渗氢腐蚀。
4 腐蚀防护对策通过研究发现闵桥输油管线腐蚀穿孔主要为发生在平直管道中下部位的内腐蚀。
目前使用的防腐蚀技术大致有如下几类:合理选材、阴极保护、添加缓蚀剂、管道防护层和衬里等。
4.1 耐蚀材料近年来非金属耐蚀材料发展很快,如玻璃钢管材,很适合用于腐蚀性强的环境。
但玻璃钢管线也存在一些问题。
一是玻璃钢管线用在输油管线上时保温差存在结蜡现象。
二是由于管线长期运行,有可能使管线产生周期轴向串动磨损外壁,易造成破损。
油田输油管道防腐研究
油田输油管道防腐研究目前,大庆油田集输管道主要是通过埋地来实现,我们应重视对管道腐蚀行为的分析,加强防腐管理,以延长管道使用寿命,保障输送的安全、稳定和通畅。
本文主要介绍了大庆油田集输油管道目前的腐蚀情况,并对油田集输管道腐蚀防护方面进行了探讨。
标签:油田;集输管道;管道腐蚀;腐蚀防护1 油田集输油管道腐蚀的影响油田集输油管道是用來保障天然气和石油正常运输的主要通道,石油、注入水、天然气埋地管道防腐层的破损、剥离和严重老化等情况,会造成管道的腐蚀、穿孔、泄漏,给企业带来严重的财产损失,给公众和环境带来危害。
大庆油田的地下油气管线投产1-2年后即发生腐蚀穿孔的情况屡见不鲜,它不仅造成因穿孔而引起的油、汽泄漏损失,以及由于维修所带来的材料、人力上的浪费和停产停工造成的损失,特别是穿越城区与道路的输油管因腐蚀引起的爆炸,威胁人身安全,污染环境,后果极其严重。
针对油田管道腐蚀的危害性,油田采取了引进推广新的管道防腐技术、加药改变水质和改变输油工艺以及采取阴极保护等手段。
2 油田集输油管道腐蚀主要原因分析2.1 金属腐蚀原理及类型金属的腐蚀是指金属在外部周围介质作用下,由于化学变化、电化学变化或物理溶解作用而产生的破坏。
根据金属被破坏的基本特征可把腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。
土壤具有固、液、气三相的毛细多孔性复杂胶质体系,土壤的空隙为空气和水所填满,水中含有一定的盐使土壤具有离子导电特征,土壤物理化学性质的不均匀性和金属材质的电化学不均衡性,为埋地管道的腐蚀创造了条件。
2.2 土壤的电阻率对金属管道腐蚀性的影响土壤导电性直接受土壤颗粒大小及水份含量和溶解盐类的影响。
粒度大,水份的渗透能力强,土壤不易保持水分,可溶解的盐类少,土壤环境电阻率大,腐蚀速度小;反之,颗粒小,则渗透能力差,土壤含水量就大,电阻率小,腐蚀速度就增大。
在一般情况下,土壤对金属管道的腐蚀性可用土壤的电阻率来衡量。
2.3 土壤中的pH值对金属管道腐蚀性的影响大多数土壤是中性的,pH值在6~7.5。
输油管道防腐原因及防护措施
浅析输油管道防腐原因及防护措施摘要:本文通过对金属管道的腐蚀机理分析,解释腐蚀发生的原因,对输油管道的腐蚀提出有效的防护措施和可行性建议。
关键词管道防腐中图分类号:te832 文献标识码:a 文章编号:国内长距离输油管道基本采用埋地敷设方式,土壤对金属管道有着不同程度的腐蚀,漏损处不易及时发现并维修。
金属管道和四周介质接触时,由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。
这种现象是十分普遍的。
金属管道遭到腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,影响所输油品的质量,缩短输油管道的使用寿命,严重可能造成泄漏污染环境,甚至不能使用。
由于金属腐蚀而引起的损失是很大的,因此,了解腐蚀发生的原因,采取有效的防护措施,有着非常重要的意义。
1 管道被腐蚀的原因分为两种:化学腐蚀和电化学腐蚀。
单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。
例如,金属裸露在空气中,与空气中的o、hs、so、ci等接触时,在金属表面上生成相应的化合物。
通常金属在常暖和干燥的空气里并不腐蚀,单在高温下就轻易被氧化,生成一层氧化皮,同时还会发生脱碳现象。
此外,在油品中含有多种形式的有机硫化物,环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀。
当金属和电解质溶液接触时,由化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。
它和化学腐蚀不同,是由于形成了原电池而引起的。
金属管道与含有水分的土壤、大气、湖泊接触,这些介质中含有的co、so、hcl、nacl及灰尘都能形成电解质溶液。
金属本身还有杂质,由于铁元素和杂质元素的电位不同,当钢铁暴露于潮湿空气中时,由于钢铁表面的吸附作用使铁表面上覆盖一层极薄的水膜,这层水膜电离成h+和oh-,在酸性介质的大气环境中h+的数量由于水中溶解了co、so等气体而增加。
因此,铁和杂质就好像放在含有h+、oh-、hco-、hso-等离子的溶液中一样,形成了原电池。
从而造成了电化学腐蚀。
2 腐蚀的分析2.1管道被腐蚀的种类埋地管道在工作环境下,受着多种腐蚀,主要腐蚀有土壤腐蚀、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀。
油气田集输系统腐蚀现状及原因分析
油气田集输系统腐蚀现状及原因分析摘要:集输管线是油气田生产系统的重要组成部分,而以内腐蚀和外腐蚀为主的腐蚀问题严重影响了集输系统的正常使用,带来了严重的安全威胁及经济损失。
该文介绍了油气田集输系统内腐蚀和外腐蚀现状,详细分析了内腐蚀原因,得出了由 H 2 S、CO 2 和无机盐产生的电化学腐蚀是影响腐蚀主要因素的结论,对腐蚀防护研究具有指导意义。
关键词:集输系统;油气田;内腐蚀;外腐蚀;电化学腐蚀管道运输因其具有低成本、高效、易于优化管理、降低运输损耗和风险等优势而被世界各国广泛接受,并大量应用于油气田生产运输。
然而,随着长输油气管线运行时间的增加,金属管道材料与管内外介质发生化学反应或物理作用成为金属化合物,造成管道金属受损,管线状况逐渐恶化失效,甚至可能造成管道穿孔,导致油品发生泄漏,影响正常输油生产,造成环境污染及国民经济损失。
1油气田集输系统腐蚀现状腐蚀是影响管道系统可靠性及使用寿命的关键因素,油气田集输管线的腐蚀以内腐蚀和外腐蚀为主,据美国国家输送安全局统计,美国 45% 的管道损坏是由外腐蚀引起,而我国地下油气管道投产1~2 年后发生腐蚀穿孔的事故已屡见不鲜。
1.1 内腐蚀集输管线内腐蚀环境十分恶劣,且不同油气田主要腐蚀因素有所差异。
普遍存在的问题是 pH 值较低,矿化度高,Cl- 含量高,H2 S、CO 2 含量高。
内腐蚀是 H 2 S、CO 2 等酸性气体和水汽对管道内壁造成的腐蚀,是管道系统老化的重要原因之一,会降低管道结构强度,导致管壁穿孔、油气泄漏,而且内腐蚀引起的事故往往具有突发性和隐蔽性,后果一般比较严重。
随着油气田逐渐进入开发的中后期,管道流体中含水量、H 2 S 和 CO 2 等腐蚀性介质的含量在逐渐增加,这也加速了油气集输管线的内腐蚀。
1.2 外腐蚀金属管道材料与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物,造成管道金属体受损,甚者可能造成管道穿孔,使油气发生泄露,影响正常输油气生产,造成环境污染和经济亏损。
浅析输油管道的腐蚀与防护
腐蚀的产物还有其他的硫化铁 , 如 F S , 4 F 。 8 。 离 子S 一 效地 使 阴 e 2FeS , eS 等 硫 有 极 反 应所 析 出 的氢 原 子 不 易 化 合 成 氢 分 子 逸出 , 在钢表面富集 , 继续进入钢 内 , 而 且 形成 , 成氢 致 开 裂的 脆 性破 坏 。 如 , 造 例 MnS e 界 面 , 以 富集 氢Байду номын сангаас, 分子 积 累 /F 的 可 氢 的氢 气 压 力 很 高 , 以致 引起 沿 界 面 的 开 裂 。 经估算 , 这种 氢 气的 逸度 可达 5 6 6 MP ~ 0.3 a
腐 层 。 用 于 各 类 土 壤 环 境 , 别适 合 于 对 适 特 机 械 强 度要 求 高 的 苛 刻 环 境 , 如石 方 段 、 碎 ( ) 土 壤 等 区 域 。 双 层 环 氧 粉 末 防 腐 卵 石 ③ 层 。 国 内应 用 实 践 少 , 乏 在 大 口径 管 线 在 缺 上 施工 的经 验 。 用 于 各 种土 壤 环 境 , 其 适 尤 是 定 向钻 穿 越 段 和 石 方 段 。 为造 价 高 , 因 一 般 只 在 特 殊 地 段 使 用 。 煤 焦 油 瓷 漆 防 腐 ④ 层 。 用 于 温 度 条 件 适 中 、 械 强 度 要 求 不 适 机 高 、 蚀 条 件 恶 劣 的 场合 , 其 是 地 下 水 位 腐 尤 高 、 物 根 茎 茂 盛 、 物 活 动 频 繁 的 沼 泽 和 植 生 灌 木 丛 生 地 段 。 虑 环保 要 求 , 口稠 密 区 考 人 慎 用 。 石 油沥 青防 腐 层 。 实 际 使 用 过程 ⑤ 在 中, 由于 许 多 性 能 指 标 偏 低 , 吸 水 率 高 、 如 耐 土 壤 应 力 差 、 植 物 根 茎 差 、 用温 度范 耐 使 H S=H S +H 一 围有 限 以 及 热 浇 涂 工 艺 对环 境 的污 染 等 因 HS -S +H 素 , 发 达 国家 几 乎 被 淘 汰 。 在 但在 适 合 的土 其寿 命 可 达 二三 十 年 。4 电化 学 () 铁在 H2 的 含水 原 油 中腐 蚀时 , 反应 壤 环境 中 , S 其 保护 。 电化 学 保 护 包 括 阴 极 保 护 和 阳 极 保 为 : 护 。 于长 输 管 道 , 内 多采 用 强 制 电流 为 对 国 阳极过 程 Fe —Fe +2 e 阴 极 过 程 2 +2 一 2 H e H 主 、 牲 阳 极为 辅 的 阴 极保 护 方 法 。5 杂 散 牺 () 电 流 排 流 保 护 。 道 的 排 流 保 护 依 据 被 干 管 阳极 反应 的 腐 蚀 产 物 为 : Fe 2 +S 一 Fe 2一 S 扰 管 道 阳极 区有 无 正 负 极 性 交 变 采 用 不 同 总 反 应 的排 流方 式 , 变 时 采 用 支流 排 流 , 变 时 不 交 Fe +H S— Fe S+2 H 采用 极 性 排 流 , 比较 复杂 时 采 用 强 制 排 流 。
埋地输油管道的腐蚀及防护
玻璃布 防腐处理。 2重点部位改造 . 对埋地 长输管道 , 在弯头 、 转角 、 穿 跨越部 位采取改造措施 f 固定墩 、 套管) 。
管 道 防 腐 施 工 中 ,加 强 防 腐 层施 工 质 量 的监 督 、 收 。 在管 道 运 行 过 程 中 , 点 验 重 加 强 对 上 述部 位 的监 控 。 3 制 检 测 . 强
护, 保护电位在 一 .5 1 V 包 08 —一. 和硫酸 5
铜参比电极) 问。 之 由于近几年来管道阴 极保护率逐年下降 , 防腐层绝缘性能降 低, 站库通 电点保护电位接近 一 .V, 1 易 5 使管道发生析氢反应 , 使管道防腐层发 生渗氢脆化 , 剧防腐 层老化 、 加 剥离 , 造 成恶性循环 。需对 恒电位仪运行参数进
严重剥离。 (i 3 圭章施 工造 成 的 防腐 层 破坏 )
为地上地下两弯头焊接部 , 因腐蚀 严重 ,
弯头整体壁厚变薄 , 在外输高压下 , 弯头 焊缝撕裂, 口长约 1e 宽约 lm。 裂 5m, e
行开挖发现 , 输油管道腐蚀相 当严重 , 管 道 防腐 层部分露 出管 道金 属腐蚀痕迹 , 部分管段 防腐层龟裂 、 剥离严重 , 严重腐 蚀管段 管道表面呈凹凸不平状 ,管道腐
4管 道 腐蚀 原 因 .
金属 管道 的腐 蚀是 十 分复 杂 的过 程。首先它受环境介质组成 、土壤微生
物 、 化性 质 的影 响 ; 次 受 金 属 材 料 化 理 其
学成分 、 织结构 、 组 表面状态 的影 响 ; 另 外受管道受力状态 、杂散 电流的干扰的
影响。
随着 近年来城市建设 的不断 发展 ,
维普资讯
大桥下挂管跨越 ,跨越 段约长 lm, k 两
原油输送管道腐蚀原因及防腐研究
原油输送管道腐蚀原因及防腐研究摘要:原油输送在企业运行与发展方面发挥着至关重要的作用,而原油是否能够顺利输送与原油输送管道密切相关。
所以相关企业应高度重视原油输送管道建设问题。
而就目前情况而言,原油输送管道常会出现腐蚀,对石油运输质量造成影响,且增加了石油泄漏的发生率。
因此,企业需结合实际情况开展科学合理的防腐工作。
本文就主要对原油输送管道腐蚀原因及防腐进行研究,以供参考。
关键词:原油输送管道;腐蚀原因;管道防腐引言:原油输送管道腐蚀会对原油质量造成影响,会引发泄露问题,所以,需采用科学合理的手段对其进行预防。
因阴极保护防腐技术可充分提高原油管道的持续性,降低外界因素对其造成的影响,从而减少俯视发生率,为原油输送管道的安全性、稳定性提供保障,所以,相关工作人员须在原油输送管道防腐工作中将该方法的应用重视起来。
下列进行深入研究,相关工作人员可结合实际情况进行阴极保护防腐技术的应用,以充分降低原油输送管道腐蚀现象的发生率。
1.原油输送管道腐蚀原因腐蚀简单来说就是金属和周围环境产生了化学反应或电化学反应而造成的破坏性服饰,从狭义层面来看,腐蚀其实就是金属腐蚀,本质为金属元素形成化合物的氧化。
埋地原油输送管道的腐蚀可分为管道内、管道外两种。
管道内腐蚀是因管道输送介质存在腐蚀性成分而引起的腐蚀现象。
就石油而言,其中蕴含着大量二氧化碳、硫化氢、溶解盐,所以在运输过程中极易与管道产生化学反应。
同时,油田开发后期多采用注水开采,使得石油含水量大大增加,进一步加剧了管道内腐蚀。
管道外腐蚀包括杂散电流、微生物、土壤环境等腐蚀。
由于部分管道长期处于露天环境下,常年遭受风吹雨淋,且原油中蕴含着S元素和酸性物质,所以腐蚀现象的发生率较高。
管道外腐蚀的原因为:(1)大气降水导致Co2产生酸性腐蚀。
(2)酸雨使得管道表面吉酸性硫化物析氢腐蚀。
(3)管道表面可代谢硫酸盐细菌造成的细菌腐蚀。
2.原油输送管道腐蚀的危害2.1为石油企业带来巨大的经济损失管道腐蚀会对原油质量造成影响,导致其无法满足相关标准、要求,带来一定的经济损失。
石油管道腐蚀因素分析及腐蚀防护优化措施
石油管道腐蚀因素分析及腐蚀防护优化措施摘要:随着石油工业的发展,石油的管道运输受到人们的重视。
因此,全面贯彻与落实石油管道防腐施工技术具有重要的可行性价值。
基于此,本文对石油管道出现腐蚀的原因以及石油管道腐蚀的防护优化措施进行了分析。
关键词:石油管道;腐蚀;因素分析;防护1石油管道出现腐蚀的原因(1)化学的腐蚀。
我们所说的化学腐蚀,实际上是指一种物质由于物质之间发生化学反应而产生的腐蚀。
当管道长时间暴露在空气中时,一些金属物质会与空气中的二氧化硫等气态物质接触,在金属管道表面产生硫化物等化学物质。
一般来说,金属管道在常温和干燥空气中不易出现腐蚀问题,但在湿热空气中容易氧化腐蚀,同时发生脱碳现象。
此外,石油管道输送的石油中含有多种形式的化学物质,如有机硫化物,与金属管道发生化学反应,腐蚀管道。
事实上,化学腐蚀只是石油管道腐蚀最常见的原因之一,管道建设管理单位需要注意这一点,以减少化学腐蚀问题的发生;(2)电化学的腐蚀。
当金属与电解液接触时,金属会发生电化学反应,相关的金属腐蚀实际上是电化学腐蚀。
由于石油管道建设地形相对复杂,不可避免地会接触到海洋、湖泊和环境水体,此时环境中所含的粉尘和二氧化硫都属于电解液的范围。
如果电解液的浓度不同,它们的性能会有一定的差异。
当长时间暴露在潮湿的环境中时,管道表面会吸收一层相对较薄的水蒸气,使金属与水蒸气紧密接触,从而产生一系列连续的化学反应。
在电化学反应的影响下,铁最终生成氢氧化铁并附着在金属表面,使管道容易被腐蚀;(3)微生物的腐蚀。
微生物的腐蚀也是一种速度发展较快的腐蚀方式,这主要是指真菌等微生物在管道中活动而使石油管道产生腐蚀。
相关的研究表明,管道外部的腐蚀原因中有差不多三分之一的比例和微生物的腐蚀有关。
如果把管道搁置在地面以下,那么土壤中所包含的微生物照样会对管道的表面造成腐蚀和破坏。
虽然这些微生物的活动只能在管道的表面产生腐蚀,加大外部腐蚀的比率,有利于形成点状腐蚀的问题,但在管道局部所生成的腐蚀沉积也会加大破坏石油管道,因此就需要频繁的更换管道。
输油管道的腐蚀原因分析及防护研究
输油管道的腐蚀原因分析及防护研究输油管道的腐蚀原因分析及防护研究摘要:⽬前我国⽯油与天然⽓输送主要依靠长距离埋地钢质管道来实现,因此管道防腐及维护管理是保障其输送安全的重要措施。
掌握管道腐蚀的规律并加以有效控制,对确保国民经济“地下⼤动脉”的安全运⾏具有⼗分重要的现实意义。
关键词:油⽓管道腐蚀防护⼀、油⽓管道防腐意义现阶段我国⽯油天然⽓资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现,管材⼀般为钢制管道。
有⼈预计,以西⽓东输⼯程为标志,在2015年前我国将进⼊⼀个油⽓管道建设的⾼峰期。
但是输送⽯油天然⽓的管道⼤都处于复杂的⼟壤环境中,所输送的物质其腐蚀性各异。
因此,管道内外壁均有被腐蚀的可能性,⼀旦管道被腐蚀穿孔,就会造成油⽓泄漏,不仅运输中断,⽽且会污染环境,还可能引发灾难性事故,造成经济损失难以估量。
油⽓管道的防腐对于保障能源的运输乃⾄于对国民经济的发展⾄关重要。
⼆、管道腐蚀原因分析长输管道腐蚀现状埋地钢质管道发⽣腐蚀有三⼤影响因素:即⼟壤、防腐层、⾦属材料。
管道的腐蚀破坏是上述诸因素相互影响的结果。
1.⼟壤腐蚀因素⼟壤腐蚀绝⼤多数情况下都是由于埋在地下的⾦属管线与⼟壤这种⼗分特殊的电解质进⾏电化学过程所引起的。
⼟壤是引起⽯油长输管线外(壁)腐蚀破坏的主要原因。
⼟壤是⼀个由⽓、液、固组成的多相体系,其透⽓性和含⽔性构成了埋地⾦属的电化学腐蚀环境,且⼤多数属于氧去极化腐蚀,只有在强酸性⼟壤中,才会发⽣氢去极化腐蚀。
其电极反应为:阳极反应:⾦属溶解并放出电⼦:Fe→Fe2++2e阴极反应:介质中的离⼦吸收电⼦的还原过程:2H++2e→H2↑(强酸性介质中)O2+4H++4e→2H2O(酸性介质中)O2+2H2O+4e→4OH(-中、碱性介质中)在⼟壤腐蚀中,阴、阳极过程受⼟壤结构及湿度的影响极⼤。
若⼟壤疏松、。
输油管道腐蚀因素分析及腐蚀防护优化措施
输油管道腐蚀因素分析及腐蚀防护优化措施摘要:随着我国工业化水平的不断提高,工业生产以及社会发展都对石油资源的需求量快速攀升。
石油资源的输送主要是借助输油管道,而输油管道多为金属管道,且埋设在地下,受到温湿度环境以及土壤条件等影响,十分容易出现腐蚀现象,严重情况可能导致泄露事故,造成经济损失和环境污染。
因此文章重点就输油管道腐蚀因素及腐蚀防护优化措施展开分析。
关键词:输油管道;腐蚀因素;防腐防护;优化措施输油管道作为确保石油正常输送的主要通道,长期服役过程中,受到外界自然环境的影响,十分容易出现腐蚀现象。
若输油管道出现腐蚀现象,极为容易引发石油泄漏,导致环境污染,严重情况还可能引发爆炸、火灾等灾难性事故。
因此通过分析输油管道腐蚀因素,并采取积极的管道腐蚀防护措施十分必要。
1输油管道腐蚀因素分析1.1金属腐蚀腐蚀是由于化学或电化学反应对金属和周围环境造成的破坏性侵蚀。
狭义腐蚀是指金属的腐蚀。
腐蚀一般是指化学或电化学材料与环境之间的相互作用,导致材料功能的破坏。
钢腐蚀的基本机理如图1所示。
它的本质是在金属腐蚀过程中发生的化学变化,基本上是金属元素的氧化形成化合物。
图1钢腐蚀的基本机理图金属的腐蚀是指由于金属和外部环境介质的化学变化、电化学变化或物理溶解而造成的损伤。
埋地石油管道的腐蚀包括管道腐蚀和管道腐蚀。
管道中的腐蚀是由含有腐蚀成分的介质引起的。
管道腐蚀是管道腐蚀的主要形式,主要集中在低洼水、气液界面弯头等部位。
管道腐蚀包括腐蚀和气体腐蚀。
管道外腐蚀包括杂散电流腐蚀、土壤环境腐蚀、微生物腐蚀、冲刷腐蚀等。
根据金属损伤的基本特征,腐蚀可分为整体腐蚀和局部腐蚀两大类。
1.2输油管道的内腐蚀石油产品含有大量的二氧化碳、溶解盐和硫化氢。
在输送过程中,特别是油田开发后期,容易与内部管线发生反应,由于注水开采,输送介质的含水量增加,加剧了管线内部的腐蚀。
影响二氧化碳腐蚀的因素很多,包括 CO2分压、温度、pH 值、介质流速、碳酸盐结垢、蜡质等。
常见输油管道腐蚀探析
常见输油管道腐蚀探析摘要:本文浅析了输油管道正常使用过程中腐蚀的原因,根据实际工作介绍几点有效防止措施,希望对相关技术人员起到一定的借鉴作用。
关键词:输油管道;腐蚀;预防措施Abstract: Analysis of the causes of corrosion in the pipeline normal use is presented in the paper, as well as several effective preventive measures according to the actual work, hoping to providereference for the related technical personnel.Key words: oil pipeline; corrosion; preventive measure常用的输油管多用碳素钢管,为不妨碍交通和占用农田等,一般都把管道经过防腐处理后直接埋在地下,深度为0.5~0.8m。
而管道的长年埋地运行,与周围和输送介质长时间的接触,易发生化学作用或电化学作用等引起金属管道表面锈蚀。
管道遭到腐蚀后,不但在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,影响所输油品的质量,缩短输油管道的使用寿命,而且严重可能造成泄漏污染环境,甚至不能使用。
本文基于防范输油管道腐蚀为出发点,探析输油管道腐蚀的类型和产生的机理,进而提出实践性的预防措施。
1输油管道腐蚀原因分析输油管道由于其周围土壤介质、温差、细腐、杂散电流等因素易引腐蚀,如化学腐蚀、电化学腐蚀、细腐腐蚀、干氧化腐蚀等。
1.1化学腐蚀化学腐蚀是由化学作用而引起的腐蚀。
如高温条件下,裸露的金属管道与CO2、O2、H2S、SO2、Cl2化学反应生成相应的化合物;而石油中本身存在有机硫化物也会产生化学腐蚀。
化学腐蚀以CO2腐蚀最为严重,特征是局部产生点蚀、藓状腐蚀和台面状腐蚀。
1.2电化学腐蚀输油管道内油品中含有H2S、CO2、水、杂质等腐蚀性的物质如右图,与输油管易形成铁为阳极,杂质为阴极的原电池,发生电化学腐蚀。
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输油管道的腐蚀原因分析及防护研究
摘要:目前我国石油与天然气输送主要依靠长距离埋地钢质管道来实现,因此管道防腐及维护管理是保障其输送安全的重要措施。
掌握管道腐蚀的规律并加以有效控制,对确保国民经济“地下大动脉”的安全运行具有十分重要的现实意义。
关键词:油气管道腐蚀防护
一、油气管道防腐意义
现阶段我国石油天然气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现,管材一般为钢制管道。
有人预计,以西气东输工程为标志,在2015年前我国将进入一个油气管道建设的高峰期。
但是输送石油天然气的管道大都处于复杂的土壤环境中,所输送的物质其腐蚀性各异。
因此,管道内外壁均有被腐蚀的可能性,一旦管道被腐蚀穿孔,就会造成油气泄漏,不仅运输中断,而且会污染环境,还可能引发灾难性事故,造成经济损失难以估量。
油气管道的防腐对于保障能源的运输乃至于对国民经济的发展至关重要。
二、管道腐蚀原因分析
长输管道腐蚀现状埋地钢质管道发生腐蚀有三大影响因素:即土壤、防腐层、金属材料。
管道的腐蚀破坏是上述诸因素相互影响的结果。
1.土壤腐蚀因素
土壤腐蚀绝大多数情况下都是由于埋在地下的金属管线与土壤这种十分特殊的电解质进行电化学过程所引起的。
土壤是引起石油长输管线外(壁)腐蚀破坏的主要原因。
土壤是一个由气、液、固组成的多相体系,其透气性和含水性构成了埋地金属的电化学腐蚀环境,且大多数属于氧去极化腐蚀,只有在强酸性土壤中,才会发生氢去极化腐蚀。
其电极反应为:阳极反应:金属溶解并放出电子:
Fe→Fe2++2e
阴极反应:介质中的离子吸收电子的还原过程:
2H++2e→H2↑(强酸性介质中)
O2+4H++4e→2H2O(酸性介质中)
O2+2H2O+4e→4OH(-中、碱性介质中)
在土壤腐蚀中,阴、阳极过程受土壤结构及湿度的影响极大。
若土壤疏松、
干燥,则阳极过程不易进行因为这时缺乏使金属成为水化离子的必要的水分,而氧的渗透和流动比较容易,即阴极反应容易进行。
整个腐蚀过程受阳极控制;而在潮湿的粘性土壤中,氧的渗透和流动速度均较小,但水分充足,所以腐蚀过程主要受阴极过程控制。
对于埋地管线,经过透气性不同的土壤而形成氧浓差腐蚀电池时,土壤的电阻成为主要的腐蚀控制因素。
2.管道防腐因素
长输埋地管道表面大都包裹有防腐层,将钢管和腐蚀介质隔离,切断电化学腐蚀电池的电路。
但防腐层在管道施工过程有可能因碰撞而损坏。
随着管道使用时间的增加,防腐层逐渐老化、龟裂、甚至与管体剥离。
土壤腐蚀性介质从而浸入管体外壁,引起管道外腐蚀。
再加上阴极保护不善,杂散电流的影响等均会使管道遭受腐蚀。
3.金属材料因素
3.1金属的化学稳定性。
金属耐腐蚀性的好坏,首先与金属的化学稳定性有关。
一般说来,金属的化学稳定性越高,抗腐蚀的能力越强。
3.2合金成分的影响。
金属中的合金元素对其耐腐蚀性也有一定影响。
一般而言,单相合金比多相合金具有较好的耐腐蚀性。
这是由于多相合金存在化学的和物理的不均匀性,在与电解液接触时,具有不同的电位,在表面上形成腐蚀微电池。
3.3金属表面状态的影响。
在大多数情况下,加工粗糙不光滑的表面比磨光的金属表面易受腐蚀。
因为粗糙表面可使水及污垢聚积,且生成的钝化膜不致密均匀,易受破坏,致使金属腐蚀,所以金属擦伤、缝隙、穴窝等部位,通常都是腐蚀源,因为深洼部位,氧的进入要比表面部分少,结果深洼部分便成为阳极,表面部分成为阴极,产生浓差电池而引起腐蚀。
三、钢质管道防腐方法
1.改善金属的本质
根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金,或在金属中添加合金元素,提高其耐蚀性,可以防止或减缓金属的腐蚀。
例如,在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。
2.形成保护层
在金属表面覆盖各种保护层,把被保护金属气腐蚀性介质隔开,是防止金属腐蚀的有效方法。
管道涂上防腐材料后,经过固化而形成油漆膜,能够牢固结合在金属表面上,使金属表面同外界严密隔绝,阻止金属与外界物质进行化学反应或电化学反应,从而防止了金属腐蚀。
工业上普遍使用的保护层
有非金属保护层和金属保护层两大类。
2.1金属的氧化处理。
将钢铁制品加到NaOH 和NaNO2 的混合溶液中,加热处理,其表面即可形成一层厚度约为0.5~1.5μm 的蓝色氧化膜(主要成分为Fe3O4),以达到钢铁防腐蚀的目的,此过程称为发蓝处理,简称发蓝。
这种氧化膜具有较大的弹性和润滑性,不影响零件的精度。
故精密仪器和光学仪器的部件,弹簧钢、薄钢片、细钢丝等常用发蓝处理。
2.2非金属涂层。
用塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)喷涂金属表面,比喷漆效果更佳。
塑料覆盖层致密光洁,色泽艳丽,兼具防蚀与装饰的双重功能。
2.3金属保护层。
这是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层,前一种金属称为镀层金属。
金属镀层的形成,除电镀、化学镀外,还有热浸镀、热喷镀、渗镀、真空镀等方法。
3.改善环境
改善环境对减少和防止金属腐蚀有重要作用。
例如,减少腐蚀介质的浓度,除去介质中的氧,控制环境温度、湿度等都可以减少和防止金属腐蚀。
也可以采用在腐蚀介质中添加能降低腐蚀速率的物质(缓蚀剂)来减少和防止金属腐蚀。
4.电化学保护法
4.1牺牲阳极保护法。
在待保护的金属管道上连接一种电位更低的金属或合金,形成一个新的腐蚀电池。
该方法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极,固定在被保护金属上,形成腐蚀电极,被保护金属作为阴极而得到保护。
适用于对电流需要量很小的裸管或有涂层管道的外露部位提供阴极保护。
4.2外加电流法。
将被保护管道与外加的直流电源的负极相连,把另一辅助阳极接到电源的正极,外加电流在管道和辅助阳极间建立较大的电位差。
优点是可给较大的保护电流,保护距离长,便于调节电流和电压,使用范围广。
四、管道防腐发展趋势
在管道内防腐领域,国内应用较多的是非金属涂层法和电化学保护法。
此法容易实施,成本低,比较适合我国国情。
同时涂层技术有比较完备的整套实施方案和检测手段(如内窥仪),涂敷手段已上升到机器人操作的水平。
此外,应用到管道内壁防腐的阴极保护技术(也在兴起),使管道防腐如虎添翼。
但是,在国外(内防腐的)衬塑技术更是以新的姿态而崛起,这是因为衬塑比涂层有如下优点:衬塑对金属完全均匀的覆盖;衬塑对管道内表面净化要求不像涂层与净化处理质量具有直接的相关性;衬塑对管道的振动、冲击比涂层敏感性小,不断裂不剥落。
更凸出的特点是衬塑管道可承受高压又能抵抗各种介质的腐蚀,所以衬塑技术将占据管道内防腐领域的相当的市场份额。
五、结论与认识
管道防腐蚀技术在今后的社会发展中起着更为重要的作用,是保证管道运输正常运行的重要措施,因此,必须加快外防腐涂层和内涂层的新材料开发以及新设备、新技术的研究,以满足天然气管道建设的要求。
应该指出,各种油、气、水输送碳钢管线的腐蚀作用是绝对存在的,任何防腐措施只是缓解腐蚀反映,而不能彻底杜绝腐蚀。
即使是被防腐处理很好的碳钢管线也有极限工作寿命。
对于钢制管道,约有50%的管道损坏是由于管外腐蚀引起的,此外管道还可能受到天灾或其他事故而损坏。
因此,管道的修理、维护和更新管理工作已成为管道建设和运营的重要组成部分。
参考文献
[1]杨可桢,程光蕴.机械设计基础(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2003.。