输气管道腐蚀与防护
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• 我国石化工业（仅指原石化总公司所属企业） 1989年因腐蚀造成的经济损失约20亿元。
• 从上述因腐蚀造成的危害实例，我们可看出 腐蚀问题关系到石油工业的生存及发展。
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安全方面 ❖ 提高了设备运行的安全性，因为腐蚀可能造成设备灾 难性的破断事故。
环保方面 ❖ 保护环境，主要是指金属资源，因为它们在全球的储 量有限，并且，它们的浪费还伴随着这些金属构件生 产制造中的能源和水的浪费。
–1979年12月成立了中国腐蚀与防护学会。
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0.1.4 油气管道的内外腐蚀因素
外腐蚀原因 ❖ 穿越各种不同类型的土壤，河流湖泊，气温，地下水 位的变化以及杂散电流
内腐蚀原因 ❖ 输送天然气时，会有有害物质H2S和CO2 ❖ 输送原油时，含S和H2O ❖ 输送成品油时，含有O2和H2O
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0.1.5 防腐蚀工作
输气管道腐蚀与防护
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绪论
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， 甚至带来灾难性的事故，浪费宝贵的资源与能 源，而且污染环境。
❖ 据发达国家调查，每年由于腐蚀造成的损失约占国民经济 总产值的2%~4%。
123人丧生。
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3.防护的意义
重视腐蚀问题，防止或减缓腐蚀的危害，加强天然气管道 的防腐蚀工作，提高防腐蚀技术水平和管理水平不仅有明 显的经济效益，也有重大的社会效益，对天然气工业的发 展至关重要。实践证明：当采用了有效的防腐蚀措施和科 学管理，30％的腐蚀是可预防的。按美国每年的腐蚀损 失量，就可节省1000亿美元。
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研究腐蚀和防护的意义是多方面的: 经济方面
❖ 包括降低因管道、储罐、设备和结构的腐蚀所造成的金 属损失。
❖ 经济因素是当前腐蚀与防护领域中许多研究工作的原动 力。
❖ 经济损失可分为直接损失和间接损失。
9
➢直接损失 ✓ 直接损失是指更换被腐蚀的构件、机械或它们的零部件， 如管道、金属罐，并包括这种更换工作所需的劳动力在内 合计花费的金额。 ✓ 包括对构件进行以防锈为主要目的的重新油漆的费用和建 立对管道阴极保护的基本投资及维持费用。 ✓ 包括因使用耐蚀材料代替机械强度足够，但耐蚀性不足的 碳钢时所需支付的额外费用。 ✓ 包括钢上镀锌或镀镍的费用以及向水里加缓蚀剂的费用和 对储存金属设备的仓库内除湿所需的费用。
4
在油气田开发生产中，从油气井到管道和储罐以及各种工
艺设备都会遭受严重的腐蚀，造成了巨大的经济损失。
❖ 有关资料报道，世界各国每年仅管道腐蚀造成的损 失，美国约为20亿美元，英国约17亿美元，德国和 日本各为33亿美元。据美国国家输送安全局统计有 74%是腐蚀造成的。
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
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0.1.3 油气管道防腐的发展过程
20年代埋设裸管加阴极保护 40年代开始采用覆盖层加阴极保护 迄今仍在进行管道防腐蚀技术的不懈探索
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腐蚀科学技术的发展简史
• 可以毫不夸张地说，人类有效地利用金属 的历史，就是与金属腐蚀作斗争的历史。我 国早在商代就冶炼出了青铜，即用锡改善了 铜的耐蚀性。
❖ Байду номын сангаас蚀作用，世界上每年生产的钢铁中有10%被腐蚀消耗。
3
• 仅在美国1975年腐蚀的经济损失达700亿美元，为美国当年 生产总值的4.2%。而美国全年由于水灾、火灾、地震和飓风 造成的损失据估算不过123亿美元。可见腐蚀造成的经济损 失遥遥领先其他类自然灾害。最近美国腐蚀工程师协会 （NACE International）介绍目前美国每年的腐蚀经济损失 已高达3000亿美元，平均每人每年的腐蚀损失费超过1100美 元。我国尚未进行全国性的腐蚀损失调查，但据1981年国家 科委腐蚀科学学科组第三分组对全国10家化工企业的腐蚀损 失调查表明：1980年这些企业因腐蚀造成的经济损失约为当 年生产总值的3.9%。
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我国腐蚀科学技术的发展简介
• 我国的腐蚀与防护的科技研究工作在新 中国成立之后得到很大发展。
–早在建国初期，国家科学技术委员会在机械 科学学科组内成立了腐蚀与防护分组。
–1958年以后我国一些高等院校建立了腐蚀防 护专业。
–1961年，国家科学技术委员会成立国家腐蚀 科学学科组（一度停止工作，1978年12月恢 复）。
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。
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2）带来灾难性的事故 1965年3月美国一输油管线因应力腐蚀破裂而着火，造成
17人死亡。 1980年3月北海油田一采油平台发生腐蚀疲劳破坏，致使
10
➢间接损失 ➢停产损失 ➢产品损失 ➢效率损失 ➢产品污染
11
举例
• 中原油田频繁腐蚀穿孔，造成大量原油泄漏， 农田污染。仅中原油田胡状油田1991~1993 年被迫停产750井次，影响原油产量9600吨， 损失1651万元，污染赔偿费318万元。1993 年中原油田生产系统因腐蚀造成的经济损失 达1.6亿元。
• 金属腐蚀防护的历史虽然悠久，但长期 处于经验性阶段。到了18世纪中叶以后，才 陆续出现对腐蚀现象的研究和解释。
15
腐蚀科学技术的发展简史
•
但是，金属腐蚀作为一门独立的学
科则是从20世纪初才逐渐形成的。
• 20世纪50年代以来，金属腐蚀已发 展成为一门独立的综合性边缘学科。
• 近30多年来，形成了许多边缘腐蚀 学科分支，如腐蚀电化学、腐蚀金属学、 腐蚀工程力学、生物腐蚀学和防护系统 工程等。
广泛采用的方法 ❖ 涂层、衬里、电法保护、缓蚀剂
新技术、新方法 ❖ 新型防腐层材料，管道防腐层的复合结构、涂敷新 工艺。 ❖ 在线测量技术，腐蚀数据库，专家系统等计算机铺 助管理决策系统。
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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。
• 从上述因腐蚀造成的危害实例，我们可看出 腐蚀问题关系到石油工业的生存及发展。
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安全方面 ❖ 提高了设备运行的安全性，因为腐蚀可能造成设备灾 难性的破断事故。
环保方面 ❖ 保护环境，主要是指金属资源，因为它们在全球的储 量有限，并且，它们的浪费还伴随着这些金属构件生 产制造中的能源和水的浪费。
–1979年12月成立了中国腐蚀与防护学会。
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0.1.4 油气管道的内外腐蚀因素
外腐蚀原因 ❖ 穿越各种不同类型的土壤，河流湖泊，气温，地下水 位的变化以及杂散电流
内腐蚀原因 ❖ 输送天然气时，会有有害物质H2S和CO2 ❖ 输送原油时，含S和H2O ❖ 输送成品油时，含有O2和H2O
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0.1.5 防腐蚀工作
输气管道腐蚀与防护
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绪论
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， 甚至带来灾难性的事故，浪费宝贵的资源与能 源，而且污染环境。
❖ 据发达国家调查，每年由于腐蚀造成的损失约占国民经济 总产值的2%~4%。
123人丧生。
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3.防护的意义
重视腐蚀问题，防止或减缓腐蚀的危害，加强天然气管道 的防腐蚀工作，提高防腐蚀技术水平和管理水平不仅有明 显的经济效益，也有重大的社会效益，对天然气工业的发 展至关重要。实践证明：当采用了有效的防腐蚀措施和科 学管理，30％的腐蚀是可预防的。按美国每年的腐蚀损 失量，就可节省1000亿美元。
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研究腐蚀和防护的意义是多方面的: 经济方面
❖ 包括降低因管道、储罐、设备和结构的腐蚀所造成的金 属损失。
❖ 经济因素是当前腐蚀与防护领域中许多研究工作的原动 力。
❖ 经济损失可分为直接损失和间接损失。
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➢直接损失 ✓ 直接损失是指更换被腐蚀的构件、机械或它们的零部件， 如管道、金属罐，并包括这种更换工作所需的劳动力在内 合计花费的金额。 ✓ 包括对构件进行以防锈为主要目的的重新油漆的费用和建 立对管道阴极保护的基本投资及维持费用。 ✓ 包括因使用耐蚀材料代替机械强度足够，但耐蚀性不足的 碳钢时所需支付的额外费用。 ✓ 包括钢上镀锌或镀镍的费用以及向水里加缓蚀剂的费用和 对储存金属设备的仓库内除湿所需的费用。
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在油气田开发生产中，从油气井到管道和储罐以及各种工
艺设备都会遭受严重的腐蚀，造成了巨大的经济损失。
❖ 有关资料报道，世界各国每年仅管道腐蚀造成的损 失，美国约为20亿美元，英国约17亿美元，德国和 日本各为33亿美元。据美国国家输送安全局统计有 74%是腐蚀造成的。
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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
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0.1.3 油气管道防腐的发展过程
20年代埋设裸管加阴极保护 40年代开始采用覆盖层加阴极保护 迄今仍在进行管道防腐蚀技术的不懈探索
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腐蚀科学技术的发展简史
• 可以毫不夸张地说，人类有效地利用金属 的历史，就是与金属腐蚀作斗争的历史。我 国早在商代就冶炼出了青铜，即用锡改善了 铜的耐蚀性。
❖ Байду номын сангаас蚀作用，世界上每年生产的钢铁中有10%被腐蚀消耗。
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• 仅在美国1975年腐蚀的经济损失达700亿美元，为美国当年 生产总值的4.2%。而美国全年由于水灾、火灾、地震和飓风 造成的损失据估算不过123亿美元。可见腐蚀造成的经济损 失遥遥领先其他类自然灾害。最近美国腐蚀工程师协会 （NACE International）介绍目前美国每年的腐蚀经济损失 已高达3000亿美元，平均每人每年的腐蚀损失费超过1100美 元。我国尚未进行全国性的腐蚀损失调查，但据1981年国家 科委腐蚀科学学科组第三分组对全国10家化工企业的腐蚀损 失调查表明：1980年这些企业因腐蚀造成的经济损失约为当 年生产总值的3.9%。
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我国腐蚀科学技术的发展简介
• 我国的腐蚀与防护的科技研究工作在新 中国成立之后得到很大发展。
–早在建国初期，国家科学技术委员会在机械 科学学科组内成立了腐蚀与防护分组。
–1958年以后我国一些高等院校建立了腐蚀防 护专业。
–1961年，国家科学技术委员会成立国家腐蚀 科学学科组（一度停止工作，1978年12月恢 复）。
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。
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2）带来灾难性的事故 1965年3月美国一输油管线因应力腐蚀破裂而着火，造成
17人死亡。 1980年3月北海油田一采油平台发生腐蚀疲劳破坏，致使
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➢间接损失 ➢停产损失 ➢产品损失 ➢效率损失 ➢产品污染
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举例
• 中原油田频繁腐蚀穿孔，造成大量原油泄漏， 农田污染。仅中原油田胡状油田1991~1993 年被迫停产750井次，影响原油产量9600吨， 损失1651万元，污染赔偿费318万元。1993 年中原油田生产系统因腐蚀造成的经济损失 达1.6亿元。
• 金属腐蚀防护的历史虽然悠久，但长期 处于经验性阶段。到了18世纪中叶以后，才 陆续出现对腐蚀现象的研究和解释。
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腐蚀科学技术的发展简史
•
但是，金属腐蚀作为一门独立的学
科则是从20世纪初才逐渐形成的。
• 20世纪50年代以来，金属腐蚀已发 展成为一门独立的综合性边缘学科。
• 近30多年来，形成了许多边缘腐蚀 学科分支，如腐蚀电化学、腐蚀金属学、 腐蚀工程力学、生物腐蚀学和防护系统 工程等。
广泛采用的方法 ❖ 涂层、衬里、电法保护、缓蚀剂
新技术、新方法 ❖ 新型防腐层材料，管道防腐层的复合结构、涂敷新 工艺。 ❖ 在线测量技术，腐蚀数据库，专家系统等计算机铺 助管理决策系统。
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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。