天然气输送管线钢应力腐蚀开裂原因

护 电流 的状 况 ， 是影 响 管线 钢 应力 腐蚀 开裂 的 主要 因素 。 在 中性 ｐ Ｈ 值环 境 下 ， 聚 乙烯 带子 缠 绕 的管 子 上发 生 腐 蚀 开裂 的 可 能性 相 比普 通 的涂 层 管线 要 高于 几倍 ， 使 用 环 氧粉 末 涂 层 的管 线 则 不容 易 发 生 腐 蚀 开裂 。 当处在 具 有还 原 性 的 土壤 环 境 中时 ， 则 十 分 容 易产 生 腐 蚀 开 裂现 象 ， 因 为 土壤 中的 水分 与管 道 表 面 的 接触 ， 容 易 造 成 管 线 涂 层 的损 坏或 者 是脱 落 ， 所 以容 易形 成 腐蚀 开 裂 。 ３ 预 防管 线 钢应 力腐 蚀 开裂 的 思考 ３ ． １在 管道 的设计 方 面 ，要 对裂 纹 内检 测 工具 的通 过 进 行充 分 的考 虑 ， 同时 要 能通 过 检测 仪 的 测量 获 得完 整 的 管道 相 关 资 料 。在 针 对 管线 的防腐 涂层 进 行设 计 和 涂刷 时 ， 要 考 虑 到涂 层 对 腐蚀 开 裂 所 产 生 的影 响 ， 并 且 使用 性 能较 好 的涂 料 ， 实 现 阴极保 护 。 关 于涂 料 的相 关 要 求 ， 需 要 满 足 以下 的标 准 ： 一 要 能 够有 效 的 阻 隔管 线 钢 材 表面 与容 易 引起 腐 蚀 开裂 的环 境 ， 二 要 能够 在 其 受 到损 坏 或 者是 发 生脱 落 时允许 阴极保 护 电 流通 过 ， 三要 在进 行 涂 刷施 工 时 减 少残 余 应力 在管 线 表 面 的停 留 。 ３ － ２ 我 国在管 线 钢应 力 腐蚀 开 裂 的研 究 工作 方 面 ，与 国外 相 比 存在 着一 定 的差 距 ， 所 以需 要 对 国 外相 关 的研 究 工 作 进展 和 资 料 进 行持续 的关注和收集 ，并且结合我 国当前油气管线运输 的实际情 况， 提 出与我 国发展 实 际 相适 应 的壳体 和 内容 。研 究 的 内容 方 面 主 要是 以 防腐 层 的作 用 、 管道 表面 状 况 、 钢 材 结 构 和 成分 等 因 素对 应 力腐 蚀 开裂 现 象 的影 响 以及有 效 的 消除 措 施 。 ３ Ｉ ３在 天然 气气 质 检测 工作 方 面要 不 断 的加 强 ，通 常需 要 在设 计 时就 要对 相 关 的检 测仪 器 进行 设计 和 安 装 ， 这 样 便 能够 将 Ｈ ２ Ｓ的 浓度进行有效的监测与控制 ， 使天然气 中的水含量控制在合理的范 围内 ， 在 实 际 的运 行 中可 以 根据 需 要 加 入 适量 的缓 蚀 剂 ， 能 有效 的 降低 腐蚀 开 裂 产生 的 可能 性 。 ３ ． ４ 对 管 道 进 行 选 材 时 要 对 应 力 腐 蚀 开 裂 的影 响 因 素 进行 充 分 的考 虑 ， Ｍ ｎ 、 Ｐ两种 合金 元 素 的运 用 ， 能 够使 管 道 钢 压力 腐 蚀 开 裂 的 阻力 极大 的降低 ， 同时 焊缝 区进 行退 火 水 处理 也 能 够有 效 的控 制 管道 钢 压力 腐 蚀开 裂 的 阻力 。
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 Ｓ Ｃ Ｃ 。 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
科技创 新 与应 用 ｆ ２ ０ １ ３ 年 第３ 期
工 业 技 术
天 然气 输送 管线钢 应 力腐蚀开 裂 原 因
刘Hale Waihona Puke Baidu旭
（ 吉林 油 田吉 港 天 然 气公 司 ， 吉林 松 原 １ ３ ８ ０ ０ ０ ） 摘 要 ： 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 。 关键 词 ： 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
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 。通 常情 况 下 ， 单 纯 的应 力腐 蚀 开 裂 产生 的破坏 作 用 并不 需 要 很 大 ，如 果没 有 腐蚀 介 质 的才 能 在 ，那 么 管 线就 不 容 易产 生 开 裂 ； 相 反， 如果没有开裂 ， 那么腐蚀介质 的存在也不会产生较大的破坏作 用。 总之 ， 应 力 腐蚀 开 裂 的产 生是 在 特定 的条件 下 产生 的 ， 需要 同时 满 足上 述 三个 条 件 ， 才能 形 成较 为 严重 的破坏 。 ２ ｐ Ｈ值 对 管线 钢应 力 腐 蚀开 裂 的影 响 通常情况下 ， 管线钢应力腐蚀开裂的影响因素 ， 可 以从介质 的 种类 和浓 度 、 钢材 的强度 和 化 学成 分 以及 温 度 等 相关 的 因素几 个 方 面 分 析 ，相关 的研究 文 献也 较 多 。而 ｐ Ｈ值 对 于管 线钢 应 力也 有 着