第11章埋地管道的腐蚀与防腐

前言 集输化学是集输工程学与化学之间的边缘科学。
集输化学是研究如何用化学方法解决原油 集输过程中遇到的问题。
第11章埋地管道的腐蚀与防腐
前言
一、原油集输遇到的化学问题：
管道与设备的防腐 乳化原油的破乳 起泡沫原油的消泡 原油的降凝输送和减阻 输送 天然气的脱水和脱酸性 第11章埋地管道的腐蚀与防腐
阳极反应 Fe → Fe2+ + 2e
+）阴极反应 [O] + H2O + 2e →
2OH-
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第1节 埋地管道的腐蚀
土壤水中的铁菌（IB），喜氧菌，可将Fe2+氧 化为Fe3+，产生腐蚀。
IB
4 Fe2+ + O2 + 2H2O 4OH-
4Fe3+ +
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阳极反应 2Fe → 2Fe2+ + 4e
+）阴极反应 O2 + 2H2O + 4e →
4OH-
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第1节 埋地管道的腐蚀
2．土壤水含酸性气体时产生的腐蚀
若土壤水中含硫化氢和二氧化碳，则它们可在 水中解离。
H2S → H+ + HS-
C+H阳OC2极O+反3H- 2应O
→ H+ Fe →
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第2节 埋地管道的防腐
一、覆盖层防腐
❖ 覆定盖义层：： 为使金属表面与腐蚀介质隔开而覆盖在金属表面 的保护层。
❖ 覆盖层防腐法： 用覆盖层抑制金属腐蚀的方法。
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第2节 埋地管道的防腐
好的防腐层：
热稳定好 化学稳定好 生物稳定好 机械强度高 电阻值高 渗透性低
第1节 埋地管道的腐蚀
土壤电阻率 综合反映土壤的腐蚀。
RA
L
—— 土壤电阻率，Ω·m；
R —— 平行截面间土壤的电阻，Ω； A ——平行截面间的截面积，m2； L —— 平行截面间的垂直距离，m。
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第1节 埋地管道的腐蚀
第11章埋地管道的腐蚀与防腐
第二节
埋地管道的防腐
聚乙烯防腐层
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第2节 埋地管道的防腐
4．聚乙烯聚氨酯泡沫保温防腐层 ❖ 以聚氨酯泡沫为内保温层，以聚乙烯为外保护层的
复合保温防腐层。
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第2节 埋地管道的防腐
5．熔结环氧粉末防腐层 ❖ 将加有固化剂的环氧树脂粉末喷涂在金属表面，在
150～180 ℃下烘15min，即可得到坚韧的熔结环氧 粉末防腐层。
Fe2+ + S2- → FeS ↓ （黑色）
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 ↓ （棕色）
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第1节 埋地管道的腐蚀
3．土壤中由细菌产生的腐蚀
❖ 土壤水中的硫酸盐还原菌（SRB）,厌氧菌，可将硫
酸盐还S原O为4硫2-化SR物B和
[O]，产生腐蚀。
S2- + 4 [O]
Fe2+
+
2e
+）阴极反应 2H + 2e → + 第11章埋地管道的腐蚀与防腐
第1节 埋地管道的腐蚀
Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 ↓ （白色）
3Fe(OH)2 + 2OH- → Fe3O4 + 4H2O + 2e （黑色）
2Fe3O4 + 2OH- + (3n-1)H2O → 3Fe2O3 ·nH2O ↓ + 2e （红色）
• 内缠带：玻璃纤维织成的毡带，浸渍了胶粘剂（ 如乙烯与乙酸乙烯酯共聚物）
• 外缠带：玻璃纤维织成的毡带，煤焦油瓷漆。
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第2节 埋地管道的防腐
3、聚乙烯防腐层
❖ 聚乙烯防腐层的产生方法： ❖ 挤压包覆法
将聚乙烯加热熔化， 挤压包覆在涂有底胶的管道外壁形成防腐层 ❖ 胶粘带缠绕法 在聚乙烯带表面涂上粘胶，制得聚乙烯胶粘带 将聚乙烯胶粘带缠绕在涂有底漆的管道外单形成
与松香混合制得第1的1章埋胶地管粘道的剂腐蚀）与防腐
第2节 埋地管道的防腐
2．煤焦油瓷漆防腐层
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第2节 埋地管道的防腐
• 底漆 – 由煤焦油和煤焦油沥青溶于二甲苯制成
• 煤焦油瓷漆
（分为三类：软化点分别为大于 100 ℃、105 ℃、120 ℃ ） – 煤焦油 – 煤焦油沥青 – 煤粉
第11章
埋地管道的腐蚀与防腐
第11章埋地管道的腐蚀与防腐
第一节 埋地管道的腐蚀
第11章埋地管道的腐蚀与防腐
第1节 埋地管道的腐蚀
金属腐蚀 ❖ 埋地管道的材料多属金属材料。 ❖ 金属腐蚀：金属与周围环境起化学或电化学反应而
导致破坏。 ❖ 为了减少埋地管道的腐蚀，需要使用有效的防护法。
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前言
污水处理 （1）除油 （2）除氧 （3）除固体悬浮物 （4）防垢 （5）缓蚀 （6）杀菌
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前言
二、原油集输用到的化学剂
管道与设备防腐层中的各种化 学剂 乳化原油破乳剂 起泡沫原油消泡剂 原油降凝剂和减阻剂 天然气处理剂 第11章埋地管道的腐蚀与防腐
第三篇 集输化学
第2节 埋地管道的防腐
沥青防腐层的结构：
底漆：由石油沥青溶于工业汽油制成。 石油沥青：
❖I号石油沥青：
软化点为95～110℃的 输送液体温度低于50 ℃的埋地管道
❖II号石油沥青
软化点为125～140℃ 输送液体温度在50～80 ℃范围的埋地管道。
内缠带：为玻璃布（由玻璃纤维编织而成） 外缠带：聚氯乙烯工业膜（膜上涂有由氯丁橡胶
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第2节 埋地管道的防腐
6．环氧煤沥青防腐层 ❖ 由环氧煤沥青底漆、中层漆和面漆组成。
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第2节 埋地管道的防腐
第1节 埋地管道的腐蚀
一、Hale Waihona Puke Baidu壤
1、土壤由四部分组成：
矿物 有机质 水 空气
2、土壤的相组成：
固相：矿物颗粒和有机质 液相：土壤水 气相：空气。
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第1节 埋地管道的腐蚀
第11章埋地管道的腐蚀与防腐
第1节 埋地管道的腐蚀
二、土壤腐蚀
1．土壤水中含氧时产生的腐蚀
管道中不均匀部分的通过微电池产生腐蚀：
1. 石油沥青防腐层 2. 煤焦油瓷漆防腐层 3. 聚乙烯防腐层 4. 聚乙烯聚氨酯泡沫保
温防腐层 5. 熔结环氧粉末防腐层 6. 环氧煤沥青防腐层 7. 三层型防腐层
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第2节 埋地管道的防腐
1．石油沥青防腐层
定义 以石油沥青涂料为主要材料组成 的防腐层。
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