天然气输送管线钢应力腐蚀开裂原因

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影响管线钢应力腐蚀破裂的力学和材料因素

Key words : pipeline steel ; stress corrosion cracking ; stress ; strain rate ; material ; chemical composition ; mi2
cro st ruct ure
1 引言
腐蚀往往给油气田造成重大经济损失、灾难性事故和环境污染。如若采取适当的防护措施 ,腐蚀造成的经济损失的 30 %～40 %可以挽回 ,加强腐蚀与防护研究可为石油工业带来巨大的经济效益。
第 26 卷第 4 期 2002 年 4 月
机械工程材料 Materials for Mechanical Engineering
Vol. 26 No . 4 Apr. 2002
影响管线钢应力腐蚀破裂的力学和材料因素
郭浩1 ,2 , 蔡 1 , 杨武2 (1. 上海交通大学材料科学与工程学院 ,上海 200030 ;2. 上海材料研究所 ,上海 200437)
HCO
3
溶液
穿晶的 (穿过钢的晶粒) 宽裂纹 ,有明显的大量裂纹侧壁腐蚀 ,裂纹随着深入而变窄
2. 2 有关 IGSCC 和 TGSCC 的研究自从在失效分析中 ,经常在裂纹附近发现 Fe2
CO3 , 早期的研究就被集中在因 CO23 - - HCO3- 存在的 I GSCC 方面。这种类型的腐蚀发生在非常有限的电位、温度、碳酸氢根离子 - 碳酸根离子浓度和 p H 范围内。在过去 30 年中 ,高 p H SCC 问题已经被许多不同的实验室进行了广泛的研究。然而 ,随着 T GSCC 在 I GSCC 不能发生的环境中被检测到 , 研究开始转向测试管线钢 T GSCC 环境敏感性。

天然气输送管线钢应力腐蚀开裂原因论文

探讨天然气输送管线钢应力腐蚀开裂原因【摘要】大口径高强度管材存在长距离运输过程中存在着诸多问题。

本文综述天然气输送管线土壤环境中的应力腐蚀开裂的形式、发生的介质条件及电位区间，并分析了两种典型应力腐蚀开裂形式的机理。

【关键词】管线钢；应力腐蚀开裂；高ph；近中性ph；形成机理；影响因素；预防措施1.应力腐蚀开裂的影响因素1.1应力应力的主要作用是使金属发生应变，产生滑移，促进scc裂纹形成、扩展和断裂。

对于管线钢，应力可以来源于管道工作压力，也可以是腐蚀产物膜产生的体积应力或材料制造过程中的残余应力。

管道承受的应力按方向分为轴向应力和径向应力，scc裂纹在径向应力的作用下沿轴向萌生和扩展，而在轴向应力的作用下沿径向扩展。

发生应力腐蚀的应力存在一个临界值，不仅应力的大小，而且应力的波动也是影响scc的力学因素。

管道应力波动主要来源于管道工作压力的循环波动。

由于管道运输向着大口径、高输送压力方向发展，因而工作压力的影响不可忽视，而工作压力可产生径向应力进而导致轴向scc的产生。

1.2腐蚀环境金属管道只有在特定的腐蚀介质中才会产生应力腐蚀开裂，对油、气输送管道，内部腐蚀介质的影响因素主要为h2s，外部腐蚀介质的影响因素主要为土壤和地下水中的no3-、oh-、co2-3、hco3-和 cl-等。

另外，阴极保护电位和环境ph值对管线钢的scc也有重要影响。

1.3管道材料金属材料的敏感性与钢材种类、钢材的等级、制造工艺、表面状态有关。

管道发生应力腐蚀开裂是腐蚀和应力两种因素通过相互协同作用而促进发生的，这两种因素的联合作用所引起的破坏远远大于单一因素分别作用后再叠加起来的结果。

产生scc的应力不一定很大，远低于管线钢的屈服极限，若没有腐蚀介质存在，管道可以长期服役而不会发生任何腐蚀破坏；反之亦然，产生scc的特定介质的腐蚀性往往也是轻微的，如果没有应力存在，材料在这种介质中可能是足够耐腐蚀的。

因此，应力腐蚀开裂是最严重的局部腐蚀破坏形式之一。

天然气长输管道内材料腐蚀原因分析及防护控制措施

天然气长输管道内材料腐蚀原因分析及防护控制措施摘要：随着社会经济水平的不断上升，促进了长输天然气管道的快速发展，并且人们对环境提出了更高的要求。

对于天然气长输管道被腐蚀这一问题而言，它不仅会对其运输产生重要影响，而且还会威胁到人们的生命财产安全。

那么，为了使该问题能够得到有效的处理和解决，就应做好管道腐蚀的预防和处理工作，对防腐处理的重要性进行充分的认识，并针对相关问题制定完善的解决方案和控制措施。

关键词：天然气长输管；防腐措施；应用引言通常情况下，长输天然气管道是以架空或填埋的方式进行铺设的，所以很容易受环境和气候因素的影响而出现管道腐蚀的问题。

一旦天然气管道遭到腐蚀，就会使大量的气体泄露出来，甚至会出现严重的火灾，不管是在资源方面，还是在人力、物力方面，都造成了极大的损失。

如果天然气管道因腐蚀而发生爆炸，就会造成严重的后果，不仅威胁到人们的财产安全，而且还污染到大气环境。

因此，需要对长输天然气管道的腐蚀问题进行深层次的分析和研究，并有针对性的选择有效的预防措施和处理方案。

在一定程度上，可以延长长输天然气管道的使用寿命，进而为长输天然气管道的安全运行提供了重要的基础保障。

1长输天然气管道防腐的重要性对于长输天然气管道，它可以对天然气能源进行长距离的传输。

在处理管道时，通常会采用地下埋设和架空敷设这两种方法，但该方法会受各种因素的影响而导致管道出现腐蚀的问题。

由于土壤具有一定的腐蚀性，所以很容易使管道的外壁被侵蚀，大大的缩短了管道的使用寿命。

如果天然气管道长时间处于腐蚀状态，就会加大天然气管道出现泄漏事件的概率，会对大气环境造成严重的污染，甚至还会发生一些危害性较高的事故，比如火灾、爆炸等，对人们的生命财产安全造成严重的威胁。

因此，需要采取合理、有效的解决办法来对长输天然气管道进行更好的预防与保护，从而提升天然气能源传输的安全性、稳定性，大幅度的降低了天然气管道出现泄漏问题，保证了人们的生命财产安全。

天然气管道腐蚀原因及防治措施

天然气管道腐蚀原因及防治措施摘要：作为重要的环保能源，天然气已经应用到了社会生产生活的各个方面，为了对天然气使用的安全性予以保证，就需要进行天然气资源的长距离运输，在这一过程中对管道质量便提出了更高的要求。

天然气管道输送过程中，在管内各种介质、土壤环境、外界温度等影响下，管线难免会出现不同程度的腐蚀。

对于腐蚀损坏若不加以控制，将极有可能造成泄漏甚至爆管风险。

基于此，本文对天然气管道防腐和质量管理的措施进行整理和分析，以期为管道运输的稳定性和安全性提高提供参考。

关键词：天然气管道；腐蚀原因；防治措施引言管道输送是天然气长距离输送的重要方式，该输送方式的安全性相对较高，由于大多数输送管道敷设于地下，因此，不会对地面建设以及农业种植等产生影响。

我国大多数管道的建设距离相对较长，这主要是因为我国的能源分布不均匀，能源分布与需求之间存在一定的矛盾，需要将能源从分布相对较多的区域输送到能源需求量相对较大的区域。

在进行长距离输送的过程中，如何提高输送效率是一项重要问题，只有提高能源的输送效率，才能推动我国社会的进一步发展。

1管道防腐的重要性目前，在全球范围内，人们对天然气的需求量逐渐提高，作为一种重要的能源，天然气已经逐渐取代了石油。

特别是在政府部门极力推广天然气清洁能源使用的过程中，我国天然气需求量持续增加，在这一过程中就必须要对天然气的供应安全进行保证。

管道作为天然气长距离运输的主要方式，虽然具有较强的安全性，但是近几年来我国天然气长输管道安全事故频繁出现，其中管道腐蚀问题是最为常见的事故引发因素。

首先在天然气长输管道出现腐蚀问题后，腐蚀物会与管道内的天然气进行混合，导致天然气内杂物杂质增多，影响天然气整体质量。

其次，如果腐蚀情况较为严重，还会造成天然气的泄漏，不仅会对天然气的运输安全产生威胁，严重的还会导致天然气企业经济效益受损。

第三，管道的腐蚀问题还可能引发天然气的泄漏，污染周边环境，对土壤造成不可逆的影响。

天然气输送管线钢应力腐蚀开裂原因

天然气输送管线钢应力腐蚀开裂原因管道运输是当前油气运输中运用的最为广泛的一种运输方式，其具有较高的经济性和方便性，近些年来，随着市场经济的快速发展，对于能源的需求量也在不断的增加，这就对油气管道运输提出了更高的要求，实现长距离、高压力的运输是我国油气管线运输的必然选择，同时要求运输管道必须要具有较强的耐腐蚀性，才能够满足油气运输的要求。

本文就针对天然气输送管线钢应力腐蚀开裂的相关问题进行简单的分析。

标签：油气运输；天然气输送管线钢；应力腐蚀开裂高压长输管线的腐蚀开裂问题是当前管道建设中受到普遍关注的问题之一，因为很多在耐性的油气管线运输事故都是由于输送管线发生腐蚀开裂所引起的，其造成的损失是巨大的。

因此，作为长输管线，必须要具备较强的抗腐蚀和抗裂能力，才能有效的避免各种断裂事故的产生。

在通常情况下，有些管线的细微裂纹不会发生迅速扩展，如果能够将其驱动力控制在合理的范围内，百年能够有效的将其破坏程度降到最低，这也是预防灾害事故的一个有效措施。

所以，针对天然气输送管线钢应力腐蚀开裂问题的研究有着十分重要的意义。

1 应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂指的是管线钢在一定的压力和腐蚀环境下所产生的开裂现象，通常缩写为SCC。

在油气管线运输过程中，引起管线钢应力腐蚀开裂的现象需要同时满足以下几个条件：第一，拉应力，包括在操作过程中产生的工作应力、参与应力以及热应力等，拉应力的存在会导致管线应力产生集中的现象，容易造成材料钝化膜的破坏；第二，特定的腐蚀环境，通常指的是管线涂层的剥落以及土壤、水质中碳酸、硝酸等元素的存在；第三，管线的敏感性，其主要与管道的选材、制造工艺、钢材表面的清洁度等有着直接的联系。

管线钢应力腐蚀开裂的产生，是在多方面应力作用的影响下形成的，其并不是简单的腐蚀和开裂两个应力的直接作用，因为这两个因素相互叠加所产生的应力与单个因素相比会大几倍，如果将其中的一个作用因素进行消除，那么另一个因素所产生的破坏作用就十分微弱。

天然气管道的腐蚀及控制措施

天然气管道的腐蚀及控制措施天然气管道是输送天然气的重要设施之一，但长期运行和外部环境因素的影响会导致管道产生腐蚀现象，腐蚀可能会导致管道失效，从而对环境和人们的生命财产安全造成严重威胁。

了解天然气管道腐蚀的形成原因及控制措施对于保障输气系统的安全运行至关重要。

一、天然气管道腐蚀的形成原因1. 化学腐蚀：由于天然气本身含有少量的二氧化碳和硫化氢等杂质气体，当水分和氧气存在于管道内部时，会产生腐蚀性介质，加速管道金属材料的腐蚀。

管道内部的水汽和可燃气体的接触也会导致化学腐蚀。

2. 电化学腐蚀：管道金属与土壤或地下水形成电化学体系，金属表面出现阳极和阴极区域。

阳极区域的金属溶解，而阴极区域则相对不受影响。

这种差异导致金属表面出现腐蚀现象。

当管道金属表面存在缺陷或受损时，电化学腐蚀尤其严重。

3. 力学腐蚀：管道在运输和安装过程中受到机械压力和挤压，导致表面金属的局部变形和疲劳，从而降低了金属的耐腐蚀性能。

1. 安全隐患：管道腐蚀会导致管道壁变薄和腐蚀孔洞的产生，从而影响管道的承载能力和密封性能，增加了管道爆裂和泄漏的风险。

2. 生态环境破坏：管道泄漏会导致大量的天然气泄漏到大气和水体中，对周围的生态环境造成严重破坏，甚至引发爆炸和火灾等严重事故。

3. 能源损失：管道腐蚀会导致天然气泄漏，损失大量气体资源，造成能源资源的浪费。

1. 防腐涂层：在管道的金属表面涂覆一层具有较高耐腐蚀性能的防腐涂层，以减少化学腐蚀和电化学腐蚀的发生。

2. 防腐保温：通过保温层的安装减少管道表面和环境的温度差异，降低水分凝结和聚集，减少化学腐蚀的产生。

3. 金属材料选择：选择抗腐蚀性能良好的金属材料，如不锈钢和镍基合金等，以提高管道的耐腐蚀性能。

4. 定期检测和维护：通过超声波检测、磁粉探伤等技术对管道的腐蚀状况进行定期检测，及时发现和处理腐蚀缺陷部位。

5. 阴极保护：在管道表面设置阴极保护系统，通过向管道表面提供电流，减缓金属腐蚀的速度，延长管道的使用寿命。

天然气长输管道内腐蚀原因分析及控制措施

天然气长输管道内腐蚀原因分析及控制措施摘要：随着石油天然气管道铺设里程的变长，使得管道的腐蚀现象变得愈加严重，会给油气输送企业带来较大的经济损失，出现严重的油气泄漏问题会造成生态环境污染，直接威胁工作人员和附近居民的生命安全。

然而对输送天然气的管道我们并没有过多的去研究，天然气输送管道防腐与保护是保证管道正常工作，且延长其使用年限的重要措施。

本文在分析天然气输送管道腐蚀产生的原因的基础上，最后提出了天然气长输管道防腐控制措施关键词：天然气、长输管道、腐蚀原因、控制措施一.天然气长输管道腐蚀腐蚀分类及原因分析1.腐蚀分类油气资源的输送离不开安全、可靠的油气管道，但腐蚀现象伴随在油气开采的整个阶段。

输气管道由于所处环境和输送介质的不同，引起的腐蚀情况也不同。

按照腐蚀部位可分为：内壁腐蚀和外壁腐蚀。

按照形态可分为：全面腐蚀和局部腐蚀。

按照发生机理可分为：化学腐蚀和电化学腐蚀。

电化学腐蚀是由于油气管道和输送介质相互作用产生电流导致的腐蚀，物理腐蚀是由于存在物理溶解而形成的腐蚀，化学腐蚀的出现是因为油气管道和非电解质相互间产生化学反应而引起的腐蚀。

2.原因分析2.1外部因素影响金属在自然界中与氧气结合发生化学变化，进而会导致其损坏。

天然气的输送管道按照腐蚀的部位，可以划为内壁腐蚀与外壁腐蚀。

其中内壁腐蚀与电化学腐蚀的原理类似，因为天然气中自带的水分在管道上面形成的亲水层，为其形成电化学腐蚀提供了条件，此外，天然气中的一些化学物质，与金属管道自身发生化学反应，形成腐蚀。

而外壁腐蚀不仅在埋地管道上，架空的钢管也会出现外壁腐蚀，架空的管道上面常常涂以保护类的东西进行防护，而埋地的管道腐蚀是全面性的，管道厚度的腐蚀比较均匀。

2.2内部因素影响由于资金短缺、条件有限及管道设计不合理等原因也会在管道的设计、采购过程以及施工中引起天然气管道防腐措施不到位、不合格的管道本体质量以及由于粗暴的施工方式造成的原有防腐层破损等问题。

长输天然气管道焊接裂纹成因分析与对策探讨

长输天然气管道焊接裂纹成因分析与对策探讨发布时间：2021-07-21T16:06:29.310Z 来源：《城镇建设》2021年第4卷3月7期作者：高明斌[导读] 天然气长输管道的裂纹会直接影响和损坏焊接件的质量，最终会在管道中产生隐患。

高明斌中石化石油工程设计有限公司，山东东营 257000摘要：天然气长输管道的裂纹会直接影响和损坏焊接件的质量，最终会在管道中产生隐患。

焊接过程中的工艺缺陷是产生焊接裂纹的主要原因。

此外，焊接后的环境变化也会导致裂纹。

关键词：长输天然气管道；焊接裂纹；成因分析；对策探讨1天然气长输管道焊接裂纹原因分析1.1冷裂纹产生原因天然气长输管道焊接裂纹的类型很多，冷裂纹就是其中之一。

冷裂纹主要出现在多层焊接部位，多层焊接对管道温度要求较高。

如果不能很好地控制管道的温度变化，将对管道造成一定程度的破坏。

管道焊接时，容易影响焊接接头的位置。

在硬化组织的作用下，管道的性能会发生一定的变化。

管道中的氢分子将集中在管道受损部分。

经过一段时间的反应后，管道受损部位会形成冷裂纹。

冷裂纹可分为穿晶冷裂纹、晶间冷裂纹、混合冷裂纹等几种类型。

这些裂缝对管道运行的稳定性有很大的影响。

1.2热裂原因在天然气管道焊接过程中，受高温影响，焊缝金属在凝固过程中，如果管道温度过高，容易出现热裂纹。

热裂纹本质上属于沿晶断裂。

产生热裂纹的原因是：在焊接过程中，管子受热不均，或处于冷却状态，凝固时的拉应力超过标准范围，使结晶中出现一些杂质。

这主要体现在结晶期和凝固期。

先结晶的金属纯度高，后结晶的金属纯度低。

由于纯度较低，杂质较多。

当结晶杂质含量积累到一定程度时，就会出现“晶界膜”，在表层形成薄弱区，进而形成热裂纹。

1.3再热裂纹和层状撕裂裂纹的原因管道焊接完成后，由于高温等外部因素，管道可能出现再热裂纹。

再热裂纹的出现与高温应力松弛有一定关系。

当然，它与管道材料也有一定的关系。

如果管线钢和焊缝中的合金元素超过一定标准，管线应力过大，就会形成再热裂纹。

天然气管道的腐蚀及控制措施

天然气管道的腐蚀及控制措施天然气管道是输送天然气的重要设施，但随着时间的推移，管道会受到腐蚀的影响。

腐蚀是导致管道泄漏、破裂甚至爆炸的主要原因之一，因此必须采取有效的控制措施来保障管道的安全运行。

本文将就天然气管道的腐蚀机理和控制措施进行详细介绍。

一、天然气管道腐蚀的类型（一）电化学腐蚀电化学腐蚀是指在外部电场的影响下，金属与介质发生化学反应而发生的腐蚀现象。

在天然气管道中，由于地下环境的复杂性，容易存在地下电化学腐蚀的情况。

此种腐蚀主要是由于土壤和地下水中的化学物质的存在，导致金属管道表面发生阳极和阴极的反应，加速了管道的腐蚀速度。

（二）微生物腐蚀微生物腐蚀是一种由微生物引发的金属腐蚀现象。

在天然气管道中，由于管道运行环境潮湿，温度适宜，微生物易于繁殖，导致了微生物腐蚀的发生。

微生物分为硫酸盐还原菌、铁还原菌和甲烷氧化菌等，它们能够分解管道金属表面的保护膜，加速了腐蚀的发生。

（一）材料选择在设计天然气管道时，应该根据管道所处的环境条件和输送介质的特性，选用耐腐蚀性能好的材料。

一般情况下，不锈钢、镍合金、钛合金等具有良好耐腐蚀性能的材料是较为理想的选择。

（二）阴极保护阴极保护是一种常用的腐蚀控制技术，通过施加外部电流，使管道金属表面成为阴极，从而减缓腐蚀的发生。

这种措施在减小电化学腐蚀和微生物腐蚀方面具有显著效果。

（三）涂层防护在天然气管道的制造过程中，可以对管道的表面进行防腐涂层的处理，从而降低管道的腐蚀速度。

一般情况下，环氧树脂、聚氨酯等具有较好的耐腐蚀性能，可以作为涂层的材料。

（四）定期检测定期检测管道的腐蚀情况是保障管道安全运行的重要手段。

通过超声波探伤、磁粉探伤等技术手段，对管道进行全面、细致的检测，及时发现腐蚀的存在，采取相应的修复措施，防止管道的进一步损坏。

（五）管理维护加强管理维护是管道腐蚀控制的重要环节。

建立完善的管道安全管理体系，进行管道的定期维护和维修，及时清理排水口、防止管道受到外部损伤等措施都能够有效地减缓管道的腐蚀速度。

探讨天然气输送管线钢应力腐蚀开裂原因

探讨天然气输送管线钢应力腐蚀开裂原因【摘要】大口径高强度管材存在长距离运输过程中存在着诸多问题。

本文综述天然气输送管线土壤环境中的应力腐蚀开裂的形式、发生的介质条件及电位区间，并分析了两种典型应力腐蚀开裂形式的机理。

【关键词】管线钢；应力腐蚀开裂；高pH；近中性Ph；形成机理；影响因素；预防措施1.应力腐蚀开裂的影响因素1.1应力应力的主要作用是使金属发生应变，产生滑移，促进SCC裂纹形成、扩展和断裂。

对于管线钢，应力可以来源于管道工作压力，也可以是腐蚀产物膜产生的体积应力或材料制造过程中的残余应力。

管道承受的应力按方向分为轴向应力和径向应力，SCC裂纹在径向应力的作用下沿轴向萌生和扩展，而在轴向应力的作用下沿径向扩展。

发生应力腐蚀的应力存在一个临界值，不仅应力的大小，而且应力的波动也是影响SCC的力学因素。

管道应力波动主要来源于管道工作压力的循环波动。

由于管道运输向着大口径、高输送压力方向发展，因而工作压力的影响不可忽视，而工作压力可产生径向应力进而导致轴向SCC的产生。

1.2腐蚀环境金属管道只有在特定的腐蚀介质中才会产生应力腐蚀开裂，对油、气输送管道，内部腐蚀介质的影响因素主要为H2S，外部腐蚀介质的影响因素主要为土壤和地下水中的NO3-、OH-、CO2-3、HCO3-和Cl-等。

另外，阴极保护电位和环境pH值对管线钢的SCC也有重要影响。

1.3管道材料金属材料的敏感性与钢材种类、钢材的等级、制造工艺、表面状态有关。

产生SCC的应力不一定很大，远低于管线钢的屈服极限，若没有腐蚀介质存在，管道可以长期服役而不会发生任何腐蚀破坏；反之亦然，产生SCC的特定介质的腐蚀性往往也是轻微的，如果没有应力存在，材料在这种介质中可能是足够耐腐蚀的。

因此，应力腐蚀开裂是最严重的局部腐蚀破坏形式之一。

天然气管道腐蚀原因及防治措施

天然气管道腐蚀原因及防治措施1.山东省天然气管道有限责任公司山东济南 2500002.中国石油化工股份有限公司天然气分公司山东天然气销售中心山东济南 250000摘要：随着管道运输技术的不断发展，管道输送已成为国内五大主流输送形式之一。

管道运输天然气具有方便、输送量大及经济性好等优点。

随着管道的不断建设及管线长度的不断增加，如何降低地下天然气管道的腐蚀程度、降低管线泄漏爆炸的风险，成为了石油天然气行业亟待解决的一个难题。

对管道的腐蚀保护措施应进行定期检测评价，确保天然气管线处于良好的保护中。

关键字：天然气；管道腐蚀；原因；措施1天然气管道腐蚀问题出现的主要诱因1.1管理机制因素作为天然气管道巡检工作的重要指导标准，管道管理机制是管道保护工作顺利开展的主要依据，同时还能为管道的安全运行提供保障。

现阶段在我国一般采用专职巡线员的方式进行天然气管道的巡检，但是依然存在一些不完善情况，比如说无法进行全天候的管道巡查、管道巡查管理细则标准化程度有待提升、巡查人员专业素质水平较低、第三方施工信息缺少及时反馈、监督工作受到不同程度制度问题的影响等都会给天然气管道巡检工作带来阻碍，并且还会降低管道保护的及时性，最终造成管道破坏或者处于不安全状态下运行[1]。

1.2自然因素1.2.1大气影响造成天然气输送管道腐蚀问题出现的一个重要因素就是大气因素。

由于大气中存在的成分较多，特别是在降水较为丰富的区域内，大气中的含水量不断增加，水分子在接触到长输管道的过程中，就会在管道表面形成水膜，并且由于水膜具有电解质作用，在与大气中的水电进行结合后，便会发生氧化反应，加快管道金属表面的腐蚀，因此就可以看出天然气输送管道在潮湿的环境中更容易发生腐蚀问题[2]。

1.2.2土壤影响土壤中微量元素的含量较大，土壤结构相对复杂，并且同大气相比，土壤中的水分子更容易造成天然气管道的腐蚀，在电化学腐蚀问题出现的过程中就会对管道造成严重的影响。

天然气长输管道腐蚀的成因及防腐对策

天然气长输管道腐蚀的成因及防腐对策摘要：天然气作为一种清洁型能源，由于天然气输气管线长期埋在地下，加上周围复杂的地质环境的影响，很容易导致管道腐蚀问题。

严重的管道腐蚀就会造成天然气的泄漏，从而影响到输气安全。

本文就天然气长输管道腐蚀的成因及防腐对策进行分析。

关键词：天然气；长输管道；腐蚀；成因；对策一、天然气长输管道腐蚀的成因分析（一）大气环境水蒸气为大气中的组成成分之一，水蒸气在管道金属表层会凝华，继而产生一层质地均匀薄膜，该薄膜最大的功能是将大气中的各类物质整合在一起，其发挥的作用等同于电解液，从而使管道金属表皮发生电化学反应，被腐蚀。

造成天然气长输管道腐蚀的大气因素是多样化的，最重要的因素为气候条件与污染物。

若天然气长输管道长期被敷设在干燥环境下，此时大多数污染物不会使金属管道出现腐蚀现象；但是一旦管道环境相对湿度在 80% 以上时，金属管道腐蚀速率就会明显提升。

也就是说若天然气长输管道敷设环境湿度大，就加大了其表皮被腐蚀的概率。

（二）土壤环境一般而言，天然气输气管道都是埋在地下的，与土壤接触居多，输气管道埋在地下的时间越长受土壤环境的影响程度就越大，我国的输气管线都比较长，经常会跨越好几个省，不同地区的地质环境是不一样的，都会对埋在地下的管道造成不同程度的影响。

通常土壤中都含有一定的硫化物质，输气管道与其长期接触就容易发生硫化反应，形成硫化腐蚀。

但并不是所有的土壤环境都会发生硫化腐蚀，这主要取决于土壤的酸碱值及土壤问题。

比方说在土壤酸碱度在5 至9 之间，且土壤温度在 23℃至30 摄氏度的条件下，容易发生硫化反应。

在天然气长输管道的运行过程中，周围环境温度、压力等改变都会对天然气中的水蒸气成分带来影响，使其出现不同程度的液化，当与硫化氢及二氧化碳物质接触后通过产生化学反应就会形成酸性物质，从而造成长输管道的腐蚀。

长输管道腐蚀速度与其内部气流的速度密切相关，气体流速越大腐蚀就越快，反之就越慢。

长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制分析

长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制分析发布时间：2021-06-16T11:57:07.057Z 来源：《中国电气工程学报》2020年11期作者：严方玉王佳[导读] 天然气在使用过程中，受外界因素影响，会出现一定的问题严方玉王佳国家管网集团建设项目管理分公司中俄东线江苏工程项目部，河北廊坊 065000摘要：天然气在使用过程中，受外界因素影响，会出现一定的问题，管道作为运输天然气的主要介质，我们要最大程度上保障管道运行的稳定性，提高管道焊接质量。

基于此，本文就对长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制策略进行了一个较为详细的概述。

关键词：长输天然气管道；裂纹成因；控制对策1、长输天然气管道焊接类型管道材料是影响长距离天然气施工安全的重要因素。

因此，结合管道材料的不同，管道焊接可分为直缝钢管、热轧无缝钢管、螺旋缝钢管等类型。

然而，就我国目前的情况来看，无缝钢管的应用更为频繁。

在这类管道的应用中，无缝钢管技术主要用于长距离天然气。

但在具体应用中，管道必须按照国家相关规定科学使用。

然而，由于管道材料的特殊性，即使在这种情况下，管道在使用过程中仍会受到腐蚀。

在实际加工过程中，一旦温度频繁变化，焊缝处就会出现裂纹，影响其正常使用。

2、长输天然气管道焊接裂纹的成因2.1、冷裂纹长输天然气管道焊接裂纹类型较为多样化，冷裂纹就是其中一种，冷裂纹主要出现在多层焊接的位置，多层焊接对管道温度的要求比较高，如果没有控制好管道的温度变化，管道就会出现一定程度上的损坏。

在管道焊接的时候，焊接接头的部位容易受到影响，在淬硬组织的作用下，管道性能会发生一定的变化，管道内部的氢分子会集中到管道受损处，经过一段反应时间后，会在管道受损处形成冷裂纹。

冷裂纹可以分为好几种，有穿晶型冷裂纹、晶间型冷裂纹、混合性冷裂纹等，这些裂纹对管道运行稳定性的影响比较大。

2.2、热裂纹天然气管道在焊接过程中，在高温的影响下，焊缝金属在凝固期间，如果管道温度过高，就容易出现热裂纹，从本质上来说，热裂纹属于晶间断裂。

天然气输气管道腐蚀影响因素分析及防护措施探讨

天然气输气管道腐蚀影响因素分析及防护措施探讨摘要：在天然气输送的时候，由于气体的特殊性，天然气会和一些气体发生化学反应，产生一些腐蚀性很强的液体，对管道造成腐蚀，影响天然气输送的速度和质量，还会增加运输成本，本文将分析管道腐蚀的原因和防护腐蚀的措施，为以后管道防腐工作提供借鉴。

关键词：腐蚀；防护；措施一、引言在天然气开采过程中，常常会有一些伴生气体，如二氧化碳、硫化氢等，这些气体的存在，不但降低了天然气的热值，还会对管道、设备等有腐蚀作用，腐蚀会造成集输管线断裂、爆破等，破坏正常平稳供气，腐蚀带来的危害不仅给国家造成很大的经济损失，也威胁工作人员的生命安全。

二、腐蚀类型及机理输气管道与其环境发生化学反应而形成腐蚀。

输气管道腐蚀类型主要有以下几个类型：1.均匀腐蚀均匀腐蚀是指在金属表面上发生的比较均匀的大面积腐蚀，由于天然气中含有一定的水汽，在一定条件下，天然气中的水汽凝结在管壁形成水膜，硫化氢和二氧化碳等酸性气体溶于水膜中，对管道产生腐蚀；其特征是在全部或大部分暴露的金属表面上均匀腐蚀。

2.孔蚀孔蚀又称点蚀，是在金属上产生针状、点状或小孔状的一种局部腐蚀形态。

管道钢在气相和液相环境中都有可能发生孔蚀，如管壁腐蚀物不均匀、硫及多硫化物的沉积、腐蚀产物保护膜出现结晶剥裂等都有可能产生孔蚀；对于输送各种液体、气体的管道系统来说，孔蚀是破坏性和隐患最大的腐蚀形态之一，且难以检查。

它是造成油气“跑、冒、滴、漏”的主要祸根，有时甚至造成严重的突发事故。

为了解决孔蚀问题，在防腐蚀处理前要消除金属表面及焊缝边的毛刺、尖角、凹陷，使金属表面光滑。

3.丝状腐蚀丝状腐蚀是一种特殊的缝隙腐蚀，常发生于保护膜下面，因此又称膜下腐蚀或漆下腐蚀。

在气体流速较高时，管道钢遭受冲刷腐蚀也比较严重，由于腐蚀产物被直接冲击的气流带走，新的金属面不断裸露，从而加速了腐蚀，曾发生多次的弯头处气流冲击面壁厚减薄而引起的泄漏事故。

三、埋地长输天然气管道腐蚀因素分析埋地天然气钢质管道发生腐蚀主要有四大影响因素：即地质环境影响、管道外防腐层效果、钢管材质及制造工艺、输送介质及条件。

天然气输送管道腐蚀原因及防腐措施分析

天然气输送管道腐蚀原因及防腐措施分析天然气输送管道防腐与保护是保证管道正常工作，且延长其使用年限的重要措施。

本文主要介绍了天然气输送管道腐蚀产生的原因，并提出了天然气输送管道的保护措施，希望为提高天然气输送管道防腐水平，确保天然气的安全输送提供参考。

标签：天然气；管道；腐蚀原因；防腐措施；分析天然气管道是运输天然气的主要设备，天然气运输多是长距离运输，并且天然气管道多是钢制的。

天然气管道在地下、地上穿行的过程中，可能会遇到不同的地质、水土环境，各种因素都有可能会腐蚀天然气管道，给天然气管道造成破坏，导致其穿孔、泄露。

因此，天然气管道腐蚀与保护成为了业内广受关注的话题。

1 腐蚀的机理及类型腐蚀就是金属和周围介质发生化学或电化学作用而导致的无谓消耗或破坏。

输送天然气的钢管按腐蚀部位不同，分为内壁腐蚀和外壁腐蚀两种。

1.1 内壁腐蚀造成管道内壁腐蚀的主要因素为天然气中含有的一定水量，它在管道內壁生成一层亲水膜，形成了类似原电池腐蚀的条件，产生电化学腐蚀。

还有就是天然气中含有硫化氢、二氧化碳、氧、硫化物或其他腐蚀性化台物，它们直接和金属起作用，引起化学腐蚀。

1.2 外壁腐蚀外壁腐蚀可以在架空或埋地钢管上发生，架空管道通常使用涂层，即可实现很好的防腐，而埋地钢管的化学腐蚀是全面性的腐蚀。

在化学腐蚀的作用下，管壁厚度的减薄是均匀的，因此从钢管受到穿孔破坏的角度看，化学腐蚀的危害性相对较小。

通常埋地钢管的外壁腐蚀是以电化学腐蚀为主。

埋地钢管外壁腐蚀的原因较复杂，有电化学腐蚀，即杂散电流和细菌作用引起的腐蚀。

2 天然气管道腐蚀原因分析2.1 土壤腐蚀土壤中含有丰富的微量元素，还含有大量的水分子，因为土壤的构成较为复杂，所以，与大气相比，土壤更易导致天然气管道腐蚀。

土壤主要是以电化学腐蚀、杂散电流腐蚀以及微生物腐蚀这三种形式来腐蚀天然气的。

其中，电化学腐蚀的危害最强，而电化学腐蚀产生的原因是，天然气管道所埋地段的化学、物理性质与管道金相结构都不相同，土壤中的水离子与管道接触会引发电荷转移，导致管道表面的金属元素出现氧化、还原反应，加速管道腐蚀。

长输天然气管道焊接裂纹成因及控制

长输天然气管道焊接裂纹成因及控制摘要：近几年来我国正加紧了天然气管道的建设，天然气是一种无色但却易燃易爆的气体，而长输天然气管道焊接裂纹一直是影响管道焊接质量的一大难题，今日笔者以长输天然气管道焊接裂纹的特征、产生原因和影响因素进行一定的分析，并提出几点有针对性的见解。

关键词：长输天然气管道、焊接裂痕、控制措施文|谭广杰吕春雷窦洪铖煤、石油、天然气是常用的三种化石燃料，而天然气作为一种绿色环保，经济实惠的化石燃料，在当今社会中更是被广泛的使用。

纯天然气本身是一种无毒、无色、无味的可燃性气体，但由于室内空气不流通，天然气燃烧不充分可能会产生一氧化碳，被人吸入体内就会出现头晕、恶心等状况，严重时更会造成窒息行为，加之天然气本身就是一种易燃易爆的混合性气体，与空气混合后遇到火源便会发生爆炸，长输天然气管道涵盖范围较广，如若管道在途中泄漏，将会大面积的影响到居民的燃气供给，更严重的便是危及居民的生命安全，所以为了保证长输天然气管道的正常运行，管道焊接质量是尤为重要的一环，尤其是不能出现裂纹类缺陷。

1 长输天然气管道焊接裂纹常见类型长输天然气管道选材的安全性极为重要，在施工过程其质量的保证是必须重视的一大问题。

目前有热轧无缝钢管、螺旋缝钢管和直缝钢管三种类型。

其中无缝钢管在全世界的流通最为频繁。

我国天燃气输送管道大多是带有螺旋缝的金属管，虽是符合国家标准，但这些材料的可塑性、抗腐蚀的能力和材料本身的韧性较低，在施工时期，如若再加上管道制作不够精细，变回造成焊口质量难以达到预想的目标，有的连预期的使用年限都无法满足。

管道在运行的时候，如果频繁的受到温度的振动或者波动等作用，那么只要焊缝处稍有细微的缺陷，就极易引发裂纹。

2 长输天然气管道焊接裂纹的影响因素长输天然气管道裂纹会影响到焊接件的安全使用，是一种非常危险的工艺缺陷。

焊接裂纹不仅会产生于焊接过程中，而且还会在焊后的再次加热中出现。

焊接裂纹根据其尺寸、部位、机能和形成原因的不同，会有不同的分类方法。

天然气管道腐蚀原因及防治措施

天然气管道腐蚀原因及防治措施天然气管道是输送天然气的重要设施，但由于长期运行和外界环境因素的影响，管道可能会发生腐蚀。

腐蚀不仅会损害管道的完整性，还会造成天然气泄漏，危及人员安全和环境。

因此，了解天然气管道腐蚀的原因以及相应的防治措施是至关重要的。

天然气管道腐蚀的原因主要有以下几点：1. 化学腐蚀：管道内的天然气中含有一定的酸性物质，如硫化氢、二氧化碳等，这些物质会与管道金属发生化学反应，导致腐蚀。

同时，管道内的水分也会加速腐蚀的发生。

2. 电化学腐蚀：由于天然气管道常常埋入地下，地下环境的电位差异会导致管道金属发生电化学腐蚀。

当地下水含有溶解氧和盐分时，会形成电池，加速管道的腐蚀速度。

3. 金属腐蚀：天然气管道通常由钢铁或铜等金属制成，这些金属在特定环境中容易发生腐蚀。

例如，含有盐分和酸性物质的湿润环境会加速金属的腐蚀。

针对天然气管道腐蚀问题，可以采取以下防治措施：1. 选择合适的材料：在设计和建造天然气管道时，应选择耐腐蚀性能良好的材料，如高强度低合金钢等。

这样可以减少管道腐蚀的可能性。

2. 增加保护层：可以在天然气管道的外表面涂覆一层保护层，如环氧涂层或聚乙烯薄膜等。

这样可以防止外界氧气和湿气的接触，减少腐蚀的发生。

3. 控制管道内的环境：通过控制天然气管道内的环境条件，如控制温度和湿度，可以减缓腐蚀的速度。

同时，定期检查和清洁管道内的水分也是必要的。

4. 防止电化学腐蚀：可以通过电位调整和阴极保护等方法来防止电化学腐蚀的发生。

电位调整可以通过在管道上安装补偿电极来实现，而阴极保护可以通过在管道上安装阴极保护装置来实现。

5. 定期检测和维护：定期对天然气管道进行检测和维护，及时发现腐蚀问题，并采取相应的修复措施，可以保证管道的安全运行。

总之，天然气管道腐蚀是一个需要重视的问题，通过选择合适的材料、增加保护层、控制管道内的环境、防止电化学腐蚀以及定期检测和维护，可以有效预防和控制腐蚀的发生。

天然气管道的腐蚀及控制措施

天然气管道的腐蚀及控制措施天然气管道是一种重要的能源运输管道，其安全运行对于人民群众的生命财产安全和国家的能源资源保障至关重要。

然而，由于管道运行在恶劣的环境中，如空气中的氧气、水分、二氧化碳、硫化氢等，以及土壤、地下水等介质的腐蚀作用，会导致管道壁厚减薄、裂纹、斑点等缺陷形成，进而引发泄漏、爆炸等事故。

因此，对于天然气管道的腐蚀问题必须高度重视，采取有效的控制措施。

1. 腐蚀形式及影响因素天然气管道的腐蚀主要有以下几种形式：一是普通腐蚀，即管道金属材料在空气、水分和其他导致金属氧化反应的介质作用下，发生氧化还原反应，导致管道金属表面产生物理损伤、化学变化，甚至金属基体被破坏；二是局部腐蚀，即管道金属表面某些部位受到化学介质的强烈腐蚀作用，形成腐蚀坑、孔洞等缺陷；三是应力腐蚀，即管道金属材料在受到拉应力、压应力等应力作用下，在有腐蚀介质存在的情况下，发生微小裂纹并扩展，引发裂缝断裂事故。

天然气管道腐蚀的影响因素主要包括：氧气、水分、二氧化碳、硫化氢等气体和水分、盐分等化学物质，以及介质温度、湿度、压力、流速、PH值等运行因素。

2. 控制措施（1）使用抗腐蚀材料对于部分易受腐蚀的管道，可以采用不锈钢、橡胶涂层管道等抗腐蚀材料，能够有效降低管道腐蚀程度。

（2）定期检测和修复及时对天然气管道进行定期检测和修复，可以及早发现管道的腐蚀缺陷，采取相应措施进行修复，避免腐蚀扩大导致事故。

（3）增加管道绝缘层加强管道绝缘层的保护作用，可以减少天然气管道的腐蚀问题，降低管道的维护成本。

（4）控制气体成分在天然气管道中，维持气体成分的稳定可以有效减少管道的腐蚀现象。

可以根据实际情况调整气体成分，尤其是减少硫化氢成分的排放。

（5）实行阴极保护利用外部电源或在管道内加入特殊的阴极保护剂，可以保护管道金属材料不受腐蚀。

阴极保护是目前比较常用的减缓天然气管道腐蚀问题的技术手段。

总之，控制天然气管道的腐蚀问题是关乎人民群众安全和国家能源安全的大事，需要各方共同努力，落实各项防腐控制措施，确保天然气管道安全运行。

浅析天然气运输管线常见腐蚀问题及应对办法

浅析天然气运输管线常见腐蚀问题及应对办法摘要：天然气的主要运输方式是管道运输。

在用管道运输天然气过程中，会遇到比较复杂的地形、恶劣的天气等情况。

本文简要阐述了天然气管道腐蚀的现状，然后从内部和外部的角度分析天然气管道腐蚀的原因。

最后从不同的角度提出防腐保护措施，一起帮助天然气实现合理、安全的输送。

关键词：天然气管道，内部腐蚀，外部腐蚀，防护一、管线腐蚀类型在天然气输送管道运行过程中，随着运行时间的增加，往往会出现管道腐蚀的问题。

究其根源，当输送的次数和频次加大以及油气混合物中的腐蚀性元素较多，进而对天然气输送的安全性带来影响，且带来的经济损失较大。

天然气输送企业必须对其腐蚀的特点进行掌握，并采取针对性的保护措施，以达到天然气输送管道安全高效运行的目的。

天然气输送管线通常都是以埋在地下的方式进行铺设的，这种埋地钢管的外壁腐蚀一般是全面的化学腐蚀，其腐蚀的原因比复杂，其中又包括化学腐蚀和生物化学腐蚀，但以电化学腐蚀最为常见，危害最为严重。

管线内壁遭遇腐蚀的原因主要是因为天然气里含有的物质造成的。

天然气本身的成分中就有硫化物、氧等腐蚀性的化合物，它们在管线内部与金属发生了化学反应，从而引起了管线腐蚀。

二、天然气输送管道腐蚀的原因为给采取针对性防护提供参考，需要对引起天然气管线腐蚀的原因进行分析。

2.1管线所处地质环境天然气输送管线因埋在地下，导致其遭受复杂地质环境的影响而出现服饰，包括杂散电流腐蚀、细菌腐蚀、土壤服饰等。

众所周知，土壤存在较多空隙且被水分及空气填充，导致土壤中的导电性大大增加，给输送管线造成电化学腐蚀。

同时土壤存在大量细菌，进一步加剧了管线的腐蚀程度。

另外，土壤中存在的杂散电流也会给管线造成不同程度的腐蚀。

杂散电流腐蚀有交流与直流杂散电流腐蚀之分，其中交流杂散电流主要指管线附近存在的感应电流给管线造成的腐蚀，尽管其腐蚀量不大，但具有较强的集中腐蚀性。

直流杂散电流给长输天然气管线造成的腐蚀和电解腐蚀相近。