油气管道及其腐蚀33页PPT

合集下载

油气田的腐蚀特征及控制技术PPT课件

– 流体力学化学腐蚀 • 冲刷腐蚀、冲蚀腐蚀、空泡腐蚀
– 固体力学化学腐蚀 • 腐蚀疲劳、应力腐蚀、硫化物应力开裂、氢致开裂等
按腐蚀破坏特征：
– 全面腐蚀：分布整个表面，可是均匀的，也可是不均匀的 – 局部腐蚀：小孔腐蚀、电偶腐蚀、氢脆、应力腐蚀破裂、晶间腐蚀、
缝隙腐蚀、选择性腐蚀、细菌腐蚀、其它腐蚀（如沉积腐蚀、浓差电池腐蚀、冲刷腐蚀等）
– 研究机构 -- Ohio大学、Tulsa大学、挪威能源研究院（IFE）、英国利兹大学、加拿大CANMET、德国 Iserlohn应用科学大学、美国西南研究院等
14.10.2020
.
14
1.2.1 CO2 腐蚀
CO2 溶于水: CO 2gas CO 2aq
溶解的CO2水合过程:
C 2 ( a O )q H 2 O ( a)q K h y H 2 d C 3 ( a O )q
向参加培训的各位学员问好大家辛苦了！
白真权中国石油天然气集团公司管材研究所
2020年10月14日
油气田的腐蚀特征及控制技术
14.10.2020
.
2
提纲
第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点
– 油气田腐蚀类型与特征 – 几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点 – 腐蚀与防护国内外发展趋势
第二部分：油气田腐蚀控制技术
• 过去关于高温高压CO2腐蚀和多相流冲刷腐蚀研究不多，而实践证明这两种腐蚀，越来越成为油气田的主要危害
14.10.2020
.
11
1.1 油气田腐蚀类型与特征……腐蚀类型
分类方式
主要研究内容
腐蚀环境
CO2 腐蚀、H2 S腐蚀、溶解盐类腐蚀、酸腐蚀、水腐蚀、大气腐蚀、细菌腐蚀、土壤腐蚀、杂散电流腐蚀、铁离子腐蚀、原电池腐蚀、 Ca、Mg、Zn等的浓缩卤盐腐蚀、凝析气相腐蚀等

油气田的腐蚀与防护 ppt课件

孔内小阳极，促进腐蚀向深度方向发展
（a）
（b）
图2.1 P110试样表面腐蚀产物膜结构和特征。（a）呈现蜂窝状腐蚀，（b）口小底大烧瓶型
ppt课件
16
5. 温度对二氧化碳腐蚀机理的影响
低温，腐蚀产物膜中温， 100oC 左右，高温，约大于
少，均匀腐蚀
膜局部破裂，局部 150oC ，膜致密，
ppt课件
13
3.二氧化碳腐蚀常见形态
– 国际研究普遍认为：
CO2局部腐蚀有以下三种典型机理 – 台地状腐蚀 – 蜗旋状腐蚀 – 点状腐蚀 – 我们研究发现，腐蚀后试样表面呈现为图2.1所示的蜂窝状和底大口小的烧瓶型点状腐蚀
ppt课件
14
ppt课件
15
4.微观腐蚀形态
（a）
闭塞电池效应很强：外大阴极，
(1-1)
ppt课件
10
几种典型腐蚀介质的腐蚀速率对比图
ppt课件
11
三二氧化碳腐蚀简介
1. 反应机理：阳极反应机理 Fe=Fe2+ +2e
Fe + HCO3-=FeCO3 +2e+H+ Fe+CO32-=FeCO3 +2e 也有认为初始腐蚀产物为Fe(OH)2，或Fe(HCO3)2 Cr+ 3OH- =Cr(OH)3+ 3e
» —— 高温和/或高压环境
» —— H2S、CO2、O2、Cl-和水分是主要腐蚀物质
» H2S、CO2、O2 是腐蚀剂
» 水
是载体
» Cl-
是催化剂
– 就H2S、CO2和O2三种腐蚀剂来说，其腐蚀速率相对

管道防腐和PPT课件

对油气管道内涂层的防护性能指标，国内外目前尚没有统一的标准，用户根据需要向制造商提出要求。对涂层产品的验收可采取如下三项指标：
➢ 外观——采用内窥镜或闭路电视——没有流淌、、皱纹、桔皮、起泡、鱼眼等缺陷； ➢ 厚度——采用磁性厚度仪——一般不少于250μm。从湿态防腐蚀考虑，防腐层的厚度不应少于400μm； ➢ 涂层漏点——采用电火花击穿检测或电阻检测。
第24页/共39页
第七章钢质管道内防腐技术
第二节管道内防腐层
二、管道防腐层涂装技术主要有溶剂型旋喷涂敷工艺、熔结环氧涂层涂敷工艺、薄膜
衬里工艺、水泥砂浆内衬工艺、连续涂敷工艺等。溶剂型旋喷式涂敷工艺
➢该工艺适用于单根管材的工厂专用生产线上集中涂敷。涂料为溶剂型涂料，底漆和面漆配套使用，一般是一道底漆和二至三道面漆。
第18页/共39页
第六章埋地管道腐蚀与防护的综合分析与评价
（三）腐蚀与防护态势的分级和综合分析的原则
综合分析原则：
（1）防腐层技术状态的因素，主要依据参数是防腐层绝缘电阻。防腐层的作用是第一位的。（2）环境腐蚀因素，一般可作为第二位因素考虑。包括土壤腐蚀性和原始管地电位两个因素。（3）阴极保护的防护作用，作为第三位考虑。衡量阴极保护的效果，不仅管地电位的指标要求达到标准，还要综合运行率、保护率等状况。
一、管体腐蚀损伤的分类
1）依据：以判断管体腐蚀程度为基础，结合是否采取措施，什么措施，以及采取措施的迫切性。
2）分类：
分类（级别） 1 2 3 4 5
特征与结论腐蚀程度轻，完全可以继续使用，无需修理腐蚀程度不严重，尚能维持正常运行，加强监视，安排修补
腐蚀程度较严重，应考虑降压运行或修补腐蚀程度严重，尽快降压运行，尽快维修腐蚀程度很严重，已穿孔或视为穿孔，应立即修理更换

油气管道腐蚀与防护(第三章金属腐蚀的基本原理)课件

金属腐蚀的基本原理金属腐蚀的基本原理两相或多相合金各相有不同的地位在合金表面形成腐蚀电池变形及应力加速腐蚀在许多场合下还能产生应力腐蚀破裂金属表面状态粗糙光滑介质的ph值具体情况具体分析溶液成分具体情况具体分析影响腐蚀速率的因素影响腐蚀速率的因素温度一般来说t腐蚀加剧增加反应速度压力p腐蚀加剧电化学过程中气体溶解度随压力增加而增大的缘故溶液运动速度腐蚀加剧加强物质对流与扩散加强腐蚀产物的去除和冲坏保护膜设备结构的影响设备或管线的死角处引起积液积垢局部过程杂散电流电蚀影响腐蚀速率的因素影响腐蚀速率的因素4
1 5
电极电位
各类可逆电极
第一类电极金属和该金属离子溶液组成的电极。如：Cu棒插入Cu2+溶液。
第二类电极金属和其难溶盐，以及含有与难溶盐同种阴离子的一种易溶盐组成的电极。如：银和难溶的氯化银及含Cl-和KCl溶液组成的氯化银电极。
第三类电极氧化还原电极是惰性的金属在含有某种元素的较高价离子和较低价离子的溶液中组成的电极。
3 3
电位一pH图
3.4.3 电位—pH图的局限性 E—pH图指出的腐蚀区、免蚀区和钝化区在腐蚀科
学中具有重要意义。但必须强调，它们在实际的溶液体系中，会受到许多限制，如果不加分析地随意使用，可能产生不应有的错误认识。很有必要讨论E—pH图的优点和局限性。
3 4
电位一pH图
电位—pH平衡图，不能预示金属腐蚀速度的大小理论电位—pH平衡图反映的是纯金属与溶液中的该金属
1 6
金属腐蚀的基本原理
3.3 腐蚀电化学
3.3.1 金属电化学腐蚀的实质电池作用（腐蚀电池）电解作用（电蚀）
定义：电化学反应是含有电子转移的化学反应（氧化还原）
Zn 2HCl ZnCl 2 H2 Zn 2H 2C1 Zn 2 2Cl H2 Zn 2H Zn 2 H2

输气管道腐蚀与防护PPT课件

输气管道腐蚀与防护
2020/3/23
1
1
绪论
2020/3/23
2
2
§0.1 油气储运系统防腐蚀工作的重要性
0.1.1 防腐蚀工作的意义
1.金属腐蚀的经济上损失
金属腐蚀给国民经济造成了巨大的经济损失，甚至带来发达国家调查，每年由于腐蚀造成的损失约占国民经济总产值的2%~4%。
2020/3/23
19
19
0.1.6 相关杂志、学会
美国在1943年成立美国腐蚀工程师协会，总部设在休斯敦。
中国腐蚀与防护学会1979.11成立。
三大刊物（国内）:
❖ 《中国腐蚀与防护学报》—中国腐蚀与防护学会
❖ 《材料保护》
—机械工业部
❖ 《腐蚀与防护》
—上海腐蚀科学技术学会
2020/3/23
2020/3/23
23
23
控制高含硫油气处理及炼油装置的腐蚀已经形成了系列技术：即抗硫化物新材料的开发，抗硫化物材料选择技术，含硫化物气井、输气管线用缓蚀剂及含硫化物气田管线内防腐层应用技术等。
检测及检测技术得到了迅速的发展。该方面技术向着非破坏、在线、自动采集数据的方向迈进。研制成功了埋地管道变频 -选频防腐层绝缘电阻测试技术等几项成果，引进了如智能清管检测仪、阴极保护参数的遥测技术等测试技术，促进了测试手段的更新换代。
5
5
2. 金属腐蚀的危害性 1）腐蚀是影响管道系统可靠性及使用寿命的关键因素美国45%管道损坏是由于外壁腐蚀引起的。 1981～1987年前苏联输气管道事故统计表明，总长约24万
km的管线上曾发生事故1210次，其中外腐蚀517次，占事故的42.7%；内腐蚀29次，占2.4%。我国的地下油气管道投产1～2年后即发生腐蚀穿孔的情况已屡见不鲜。

油气管道及其腐蚀课件

趋势
未来，油气管道将朝着大口径、高压、长距离、智能化和环保等方向发展，同时新材料、新技术的应用也将成为重要趋势。
02 油气管道的腐蚀机理
腐蚀的定义与分类
腐蚀的定义
腐蚀是材料与环境之间的化学或电化学反应，导致材料的损失或破坏。
腐蚀的分类
根据腐蚀机理，腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀等。
油气管道腐蚀的原因与机理
01
02
03
化学腐蚀
由于油气管道接触的介质中含有能与管道材料发生化学反应的物质，导致管道表面被破坏。
电化学腐蚀
由于油气管道存在电位差，在电解质溶液中形成原电池，产生电流，导致管道表面被破坏。
微生物腐蚀
由于油气管道中存在的微生物（如硫酸盐还原菌）对管道表面造成腐蚀。
不同类型腐蚀的特点与影响
均匀腐蚀
腐蚀在管道表面均匀分布，导致管道壁厚逐渐减薄，影响管道的强度和寿命。
局部腐蚀
腐蚀集中在管道的某些区域，如点蚀、缝隙腐蚀等，可能导致管道穿孔或破裂。
应力腐蚀
在拉应力和特定环境共同作用下，导致管道开裂，严重影响管道的安全运行。
03 油气管道的防腐措施
内防腐措施
法规与标准的制定机构
阐述制定油气管道安全管理法规与标准的机构，如政府机构、行业协会等。
法规与标准的更新与完善
分析油气管道安全管理法规与标准的发展历程，以及未来可能进行的更新与完善。
油气管道安全风险的评估与控制
安全风险识别
01
介绍油气管道安全风险的来源，如地质条件、管道材料、施工
缺陷等。
安全风险评估方法
油气管道泄漏的应急处理与预防措施
应急处理
发现泄漏后立即采取措施，如关闭阀门、启动应急泵等，控制泄漏范围。

油气田的腐蚀特征及控制技术PPT幻灯片

碳酸水解:
H 2 C3 (O a)q K c a H ( a)q HC 3 (a)q O
碳酸氢根进一步水解:
– 1971年5月至1986年2月，四川天然气管网腐蚀导致爆炸和燃烧事故83次，其中第一次事故就伤亡24人。1991年1月25 日川东油田H2S腐蚀造成井喷，造成两人死亡，七人受伤
06.10.2020
6
1.1 油气田腐蚀类型与特征……油气田腐蚀四大危害
腐蚀造成停工停产，影响正常生产
–如1983年川南窝深一井，腐蚀疲劳造成钻杆失效，导致停钻127天；又如中原油田胡状油田1988年11月投产至1993年 2月间穿孔780余次，被迫停井50多次
向参加培训的各位学员问好大家辛苦了！
白真权中国石油天然气集团公司管材研究所
2020年10月6日
油气田的腐蚀特征及控制技术
06.10.2020
2
提纲
第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点
– 油气田腐蚀类型与特征 – 几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点 – 腐蚀与防护国内外发展趋势
第二部分：油气田腐蚀控制技术
– CO2腐蚀 – H2S腐蚀 – 冲刷腐蚀
腐蚀与防护国内外发展趋势
06.10.2020
4
1.1 油气田腐蚀类型与特征……腐蚀定义
材料由于同周围介质发生化学或电化学的作用而引起的破坏和变质
– 材料使用过程中在环境介质的作用下性能下降、状态改变，直至损坏变质即为“腐蚀”或“老化”。随着近代科学技术的发展，现已发现几乎所有材料在环境作用下都存在腐蚀或老化问题
腐蚀形貌及部位
均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、氢脆、氢鼓泡、硫化物应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳、焊缝腐蚀、刀状腐蚀、冲刷腐蚀、冲蚀促进蚀、空泡腐蚀、内腐蚀及外腐蚀等

油气管道腐蚀与检测.ppt

庆阳
宝鸡
房山
营口
大连
邯郸安阳濮阳
博爱
沧州德州
东营淄博
济宁
临沂
青岛
淮安盐城
元坝江油都江堰
龙岗
襄樊
驻马店
普光
孝感
安庆
九江上饶
怀化
桂林柳州
樟树
湘潭衡阳
萍乡瑞金
韶关
宁波瑞安
茂名
2. 油气管道的分类及组成
2.1 油气管道的分类
按管输的介质不同分类：输油管道——原油管道、成品油管道输气管道油气混输管道
8000km 目前，输油输气管线还在大量的建设中
中国石油天然气管网建设
和田
阿拉山口克拉玛依彩南
独山子
塔河
轮台库尔勒
轮南
塔中
鄯善花土沟
柳园敦煌
涩北格尔木
大理
中图石油例
已建天然气管道图例
在建天然气管道
黑河
满洲里
齐齐哈尔大庆
依兰
阿尔善赛汉塔拉
松原
吉林铁岭抚顺鞍山
包头
中宁
榆林靖边
随着20世纪20年代焊接方法在管道上的应用，开创了管道运输史上崭新的一页。从此，管线的长度和直径都在扩大，许多地方的管线网络初具规模，
油气管道腐蚀与防护并初步具备向近海和极地延伸的能力；
现代规模的长距离管道建设开始于二战，当时沿海油轮交通被摧毁，由于战争刺激，美国由政府投建了两条从西南至东海岸的长距离管线；
腐蚀检测技术
PCM检测导波检测 B/C扫描检测
6.1 传统无损检测技术
RT
UT
MT
承压管道金属材料受压元件的熔化焊对接接头的检测

国内外油气管道防腐蚀现状PPT课件

21
★中国油气储存罐库建造技术水平提高很快。
1985年以后，首先在秦皇岛、大庆、铁岭、仪征、黄岛等管道首末站，建造了50多座10万立方米金属储油罐，在太仓油库建造了一座15万立方米金属储油罐和两座 3.2万立方来液化石油气低温储柜，在黄岛建造了一座 16万立方米地下水封石洞油库。
1993年，在三亚建造了两座1万立方米凝析油储罐， 1999年在大港油田采空凝析油地层建造了一座6.2亿立方米地层储气库，2003年，在金坛采空盐穴建造了一座 6.6亿立方米地下储气库。
（4）第四阶段—平稳期（1986年—2000年） —该阶段管道系统采用了新工艺、新技术、新材料； —管径≤1422mm、管道总长107.41km×104km 设计压力最高达到12MPa。
10
四、世界输气管道建设发展趋势
★ 据统计，目前全球正在建设和规划建设的输气管道总长度约8.2×104km，今后15年内世界管道的长度将以每年7%的增长率增长，其中天然气管道的建设占据了主导地位。
20
• 从1985年开始，首次在库鄯线应用卫星遥感图像优选线路走向，应用卫星遥感资料分析灾害地质影响，比人工测绘地图、机械钻取工程地质资料提高效率30多倍。
• 1995年，开始应用三维设计技术进行管道勘察设计，设计周期进一步缩短，设计成本大幅度下降，设计质量达到无差错标准，设计整体水平达到了世界先进水平。
★目前全世界在建和拟建的主要长距离管道见表 2。H:\表2.doc
11
第二部分中国油气管道发展史
★中国油气管道发展历史，有5个显著特点。特点1：在探索中创建中国油气管道
• 中国建设的第一条长距离原油管道是： 1958年建设的克拉玛依至独山子炼油厂的输油管道。

西气东输油气管道腐蚀分析PPT课件

过电流叠合原理可知，杂散电流能够增强阴极保护的效果条件是其电流的方向和阴极保护电流方向是相同的;但是两种电流方向相反时，就会降低原先的保护程度。现在我们用具体的电压数据来说明:当杂散电流进入点旁边的电压比管道电压小－0.74 V，说明管道是在保护的环境中的;相反，则管道是在欠保护的环境中。杂散电流的强度与杂散电流流入点和管道附近电位绝对值成正比，他们的值越大管道被腐蚀的情况就越强。
24
西气东输管道规划及其防腐措施
2.1 防腐蚀的环境及工程特点从防腐蚀工程的角度出发 ,西气东输管线途经的地理环境及工程有以下
几个特点: (1)途经的土壤环境复杂 ,环境腐蚀性差别比较大。 (2)存在着强、较强的腐蚀区(如沼泽区,盐渍土区等)。 (3)存在着高电阻率的地区(如石方区、砂石区等),有的高达几百 Ψ·m 。 (4)由于要经过一些大城市、工业区或人口稠密区, 将有可能存在着各种杂散电流腐蚀。 (5)整个工程管线将有多处河流、公路等穿越 ,这些环境对保护提出特殊要求。需指出的是本工程的一个突出特点之一就是管线的口径大, 这无论对防腐蚀工程设计,还是对防腐蚀工程施工均需有特殊的考虑及新的问题需要探讨。
23
西气东输管道规划及其防腐措施
(4)郑州———上海线路长 890km , 为平原地区 ,水网密集,大、中型城市较多 , 穿跨越铁路
和公路频繁,施工工程量较大 ,大部分地段有公路伴行,总体施工条件好, 其中的难点为管道穿越长江,水面宽、水深,施工相对困难。西气东输管道干线共穿跨越长江、黄河等大型河流 6次 ,中型河流穿跨越 542 次,干线公路 542 次, 干线铁路 46 次 ,新建公路长度 224km ,扩建公路长度 266km 。线路截断阀室 190 座,预留头阀室 14 座。由于西气东输管道经过靖边 ,通过同陕京管道相连 , 一方面可增加了长庆气田供气的灵活性, 不需再建支线即可实现向北京和上海供气的调配 ;另一方面还将陕甘宁气区和塔里木气区串在一起, 可实现北京和上海多气源供气 , 从而保证两大城市的供气安全性。