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。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 pH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pH值对于管线钢应力也有着十分重要的影响，具体可以从以下几个方面分析：

埋地钢质天然气管道腐蚀控制检测与对策(2021)

埋地钢质天然气管道腐蚀控制检测与对策(2021) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0811

埋地钢质天然气管道腐蚀控制检测与对策 (2021) 摘要：结合实际的天然气输气管道工程，对埋地管道外防腐层和阴极保护系统运行状况进行检测。阐述了检测工作的主要内容，分析、评价了检测结果，提出了腐蚀控制对策。 关键词：天然气管道；腐蚀控制；阴极保护；检测 1概述 佛山市天然气输气管道采用直缝双面埋弧焊钢管，钢管规格为?508×9.5，材质为L360，设计压力为4.4MPa。埋地管道的腐蚀控制方案采用阴极保护系统和管道外防腐层联合保护。阴极保护系统以外加电流阴极保护为主，局部非开挖施工(顶管等)地段安装牺牲阳极为辅。钢管外防腐采用3层聚乙烯加强级防腐层，即高密度聚乙烯作外涂层材料，熔结环氧粉末(FBE)作底层，共聚物作中间粘结

层，防腐层总厚度≥3.2mm。已在门站内建设1座外加电流阴极保护站，站内设有2台恒电位仪(1开1备)、1台控制柜以及1口深井阳极井，井深33.4m，采用高硅铸铁阳极，阴极保护站与管道同时投入运行。 由于佛山市天然气输气管道大部分敷设于城乡结合地区，土壤多为回填土、建筑废弃物，且地下水位高，地表水系发达，土壤的腐蚀性较强。为了全面掌握已运营管道的腐蚀控制状况，制订合理、科学的维护管理方案，我们对2007年底投产运行的罗村调压计量站至官窑调压计量站间约20km的输气管道腐蚀控制进行了全面检测。 2检测工作的主要内容 ①在非开挖的情况下，采用管线探测仪对管道的平面位置和埋深进行复查，协助管理人员检查管道埋深和复核线路标志桩等设施。 ②采用管中电流检测法(PipeCurrentMapping，PCM)和直流电压梯度检测法(DirectCurrentVoltageGradient，DCVG)[1] ，全面检测该段管道外防腐层的现状，包括防腐层老化情况、破损位置及破损大小状况，测算防腐层的绝缘电阻率。管中电流检

油气管道腐蚀检测

油气管道腐蚀的检测 摘要:油气管道运输中的泄漏事故，不仅损失油气和污染环境，还有可能带来重大的人身伤亡。近些年来，管道泄漏事故频繁发生，为保障管道安全运行和将泄漏事故造成的危害减少到最小，需要研究泄漏检测技术以获得更高的泄漏检测灵敏度和更准确的泄漏点定位精度。本文介绍几种检测方法并针对具体情况进行具体分析。 关键字：腐蚀检测涡流漏磁超声波 引言： 在油气管道运输中管道损坏导致的泄漏事故不仅浪费了石油和天然气，而且泄露的有毒气体不仅污染环境，而且对人和动物造成重大的伤害，因此直接有效的检测技术是十分必要的，油气管道检测是直接利用仪器对管壁进行测试，国内外主要以超声波、漏磁和祸流等领域的发展为代表。[1] 1、涡流检测 电涡流效应的产生机理是电磁感应. 电涡流是垂直于磁力线平面的封闭的旋涡!状感应电流, 与激励线圈平面平行, 且范围局限于感应磁场所能涉及的区域. 电涡流的透射深度见图1, 电涡流集中在靠近激励线圈的金属表面, 其强度随透射深度的增加而呈指数衰减, 此即所谓的趋肤效应. [1] 电涡流检测金属表面裂纹的原理是: 检测线圈所产生的磁场在金属中产生电涡流, 电涡流的强度与相位将影响线圈的负载情况, 进而影响线圈的阻抗. 如果表面存在裂纹, 则会切断或降低电涡流, 即增大电涡流的阻抗, 降低线圈负载. 通过检测线圈两端的电压, 即可检测到材料中的损伤. 电涡流检测裂纹原理见图2.[2]

涡流检测是一种无损检测方法，它适用于导电材料。涡流检测系统适应于核电厂、炼油厂、石化厂、化学工厂、海洋石油行业、油气管道、食品饮料加工厂、酒厂、通风系统检查、市政工程、钢铁治炼厂、航空航天工业、造船厂、警察/军队、发电厂等各方面的需求.[2] 涡流检测的优点为:1.对导电材料和表面缺陷的检测灵敏度较高;2.检测结果以电信号输出，可以进行白动化检测;3.涡流检测仪器重量轻，操作轻便、简单;4.采用双频技术可区分上下表面的缺陷:5.不需要祸合介质，非接触检测;6.可以白动对准_!:件探伤;7.应用范围广，可检测非铁磁性材料。 涡流检测的缺点为:1.只适用于检测导电材料;2.受集肤效应影响，探伤深度与检测灵敏度相矛盾，不易两全:3.穿过式线圈不能判断缺陷在管道圆周上所处的具体位置;4.要有参考标准才能进行检测:5.难以判断缺陷的种类。[1] 2、超声波检测 超声波检测的基本原理基本原理见图3所示。 垂直于管道壁的超声波探头对管道壁发出一组超声波脉冲后，探头首先接收到由管道壁内表面反射的回波(前波)，随后接收到由管道壁缺陷或管道壁外表面反射的回波(缺陷波或底波)。于是，探头至管道壁内表面的距离A与管道壁厚度T可以通过前波时间以及前波和缺陷波(或底波)的时间差来确定：

天然气管道的腐蚀与防护方法

天然气管道的腐蚀与防护方法 发表时间：2018-12-19T12:44:03.717Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第23期作者：任涛 [导读] 对天然气长输管道系统进行防护管理，防止发生腐蚀的现象，维护管道系统的安全运行 任涛 中石油渭南煤层气管输有限公司陕西 710000 摘要：对天然气长输管道系统进行防护管理，防止发生腐蚀的现象，维护管道系统的安全运行。降低事故的发生率，避免出现天然气泄漏的情况，引发严重的后果。对天然气长输管道系统实施自动监测管理，及时发现安全隐患问题，采取应急处理措施，提高管道运行的安全性。 关键词：天然气；管道；腐蚀；防护方法 参考文献 1 腐蚀机理 之所以会出现腐蚀，主要是由于金属管道和周围物质，由于化学与电化学的作用，导致管道被破坏的情况。按照其反应原理来看，目前主要有化学作用腐蚀和电化学腐蚀以及生物化学腐蚀。以下对其腐蚀机理进行分析：一是就化学作用的腐蚀机理来看，主要是因为金属管道和空气、土壤以及天然气之间出现的化学反应，使得天然气长输管道的表面物质流失，同时管壁也会变薄，在这个过程中，化学能不会转变成电能。二是就电化学的腐蚀机理来看，电化学腐蚀主要是因为金属管道的电极电位失去平衡，导致其局部形成相应的微电池，当处于电解质含量较大的溶液时，将导致金属阳离子失去，并形成阳极，当电极电位较高时，就会得到阴极电子，进而由于电化学的作用而使得管道被腐蚀。三是就生物化学腐蚀机理而言，生物化学腐蚀主要是因为硫酸盐在还原菌活动中导致管道表面腐蚀速度加快。从这三种腐蚀来看，由于此类管道中主要输送的是天然气，天然气中主要包含了硫化氢、二氧化碳、氧气、其他硫化物组合而成的腐蚀性化合物等，这也会给管道带来化学腐蚀，但是化学腐蚀的作用远比电化学腐蚀带来的影响较大，容易出现穿孔的情况，所以需要引起我们的重视。 2埋地天然气管道腐蚀原因分析 2.1内部原因 埋地天然气管道腐蚀的内部原因主要是指管道在实际输送过程中，在管道上有一些腐蚀性的物质，引起管道的腐蚀。如在天然气实际输送过程中，二氧化碳、硫化氢等化学成分物质较多，经过长时间的输送，就会导致天然气管道的腐蚀，造成穿孔等。而管道的内部腐蚀还表现出了很强的区域特性，在低洼积水、弯曲处及交汇处等，腐蚀的相对较为严重，产生这种现象的主要原因是，管道在这些位置通常承受较大的压力，在这些区域还容易产生腐蚀性物质，不仅给天然气的输送带来影响，同时也降低了管道的使用年限，增加了企业的维修成本。 2.2外部因素 第一，土壤因素。在埋地天然气管道的腐蚀因素中，土壤腐蚀是主要的作用方式，主要是因为土壤具有气、固、液三相的物质组成，土壤中存在很多的孔隙，这些孔隙中存在大量的空气及水分，其中这些水分富含较多的盐分，因而使得其呈现离子导电性，当管道材质的理化性质和土壤不均匀时，就会产生一定的腐蚀性。第二，杂散电流。杂散电流主要是指在地下流动的一种电流，如果管道的材质为金属，就会给管道带来一定的腐蚀，主要存在两种类型的杂散电流：交流型与直流型。交流型主要呈现的特点是腐蚀程度相对较小，同时腐蚀的区域较为集中；而直流型腐蚀性较强，会带来较大的破坏性。第三，冲刷腐蚀。由于管道在实际施工建设过程中，不可避免地会出现在一些低洼路段，当雨季带来时，就会在管道处出现积水，同时，一些管道还长期遭受着河流的冲刷，特别是一些处于裸露状态的管道，遭受着严重的冲刷腐蚀。此时存在两种情况，当水体的流速较慢时，此时的腐蚀性物质就会停留在管道表面上，经过长时间的腐蚀，就会造成穿孔等。如果水体的流速较快时，此时就会遭受着腐蚀和冲刷的双重作用，此时的腐蚀速度更高，更容易引起管道的穿孔等。上述几种因素都会引起埋地天然气管道的腐蚀，不仅影响了天然气的正常输送，同时还降低了管道的使用年限，增加了企业的维护成本。 3天然气管道工程的关键防腐技术介绍 3.1阴极防腐技术 阴极防腐技术的主要技术原理是通过加设电流转化天然气的电极，以阻止电化学腐蚀。首先在容易产生电化学腐蚀的管道工程处加设电流，将天然气转化为阴性极端，以防止金属电离子转移。此种防腐技术主要有两种操作手段，第一，将带有强大负电位且该负性电位远大于传输管道的金属连接到管道外部，使该金属表面处于腐蚀状态，以此保障管道工程不受腐蚀；第二，向天然气管道中引入直流电以促使腐蚀向阳极转化，以保证运输管道不发生腐蚀反应。此种阴极防腐技术绿色环保，防腐性能较强且不会影响天然气运输的质量，是当前应用较为广泛的防腐技术之一，在天然气管道工程的防护中发挥了重要作用。 3.2涂层外防腐技术 涂层外防腐技术便是这样一种通过在管道上涂抹涂料来隔断管道与氧气接触的防腐技术，下面文章根据涂料的不同来分别介绍几种常见的涂层外防腐技术。第一，无机非金属涂料。此种涂料主要表现为搪瓷、玻璃等绝缘涂料，一般来说将这些绝缘涂料涂抹在天然气管道的外层上可以阻断天然气管道与空气的化学反应、保证管道上的金属离子处于稳定状态，提高天然气管道的防腐蚀能力并延长其使用时间，此种防腐涂料在钢制天然气管道中应用尤为广泛。第二，环氧涂层。此种环氧涂层较之无机非金属涂料而言，其防腐性能更好，可以适用的天然气管道的种类也更为丰富，几乎可以应用于所有材质的管道工程的防腐，但是此种涂层的制作和调配也更为复杂。第三，改性涂层。此种改性涂层是涂层外防腐技术的所有涂料应用中最为先进的一种，此种涂料应用纳米技术临界处理有机材料和无机材料，使之应用于天然气运输管道工程中，改性涂层不仅有强大的防腐性能，能够提到天然气管道工程的防腐蚀能力，同时还有强大的防水能力，可以进一步延长管道的使用寿命。 3.3 缓蚀防腐技术 所谓缓蚀防腐技术就是在建设天然气管道工程时向管道内放置一定数量的缓蚀剂，此种缓蚀剂能够防止管道内的腐蚀反应，提高管道的防腐蚀能力。缓蚀防腐技术天然气管道工程防腐技术中的基础技术，几乎所有的管道工程都会应用这一防腐蚀技术来延长管道的使用寿

管道的应力腐蚀断裂参考文本

管道的应力腐蚀断裂参考 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月 管道的应力腐蚀断裂参考文本

使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 四川省的天然气管线由于介质未处理好，在被输送的天然气中H2S大大超过规走的含量，曾发生多次爆破事故。 据国外文献介绍,美国1955年第一次发生由于氢脆而产生的氢应力破坏,六十年代出现了其他形式的应力腐蚀断裂，以后随着时间的延续，这类破坏事故越来越多，而应力腐蚀断裂也越来越多地为管道工作者所关注,并成为研究的课题。 应力腐蚀断裂简称为SCC,这系由英文名词Stress Corrosion CracKing而来的,其定义为：在应力和介质联合作用下，裂纹的形成和扩展的过程叫做应力腐蚀,由于应力腐蚀而产生的断裂称为应力腐蚀断裂。 当原始缺陷的长度2a小时临界裂纹长度2ac时，管线是不会断裂的’但由于疲劳或（和）环境的作用,裂纹长度可以增长,当原始缺陷长度逐渐增长,最后达到2ac时”则管道产生断

金属疲劳应力腐蚀试验及宏观断口分析

金属疲劳、应力腐蚀试验及宏观断口分析 在足够大的交变应力作用下，由于金属构件外形突变或表面刻痕或内部缺陷等部位，都可能因较大的应力集中引发微观裂纹。分散的微观裂纹经过集结沟通将形成宏观裂纹。已形成的宏观裂纹逐渐缓慢地扩展，构件横截面逐步削弱，当达到一定限度时，构件会突然断裂。金属因交变应力引起的上述失效现象，称为金属的疲劳。静载下塑性性能很好的材料，当承受交变应力时，往往在应力低于屈服极限没有明显塑性变形的情况下，突然断裂。疲劳断口（见图1-1）明显地分为三个区域：裂纹源区、较为光滑的裂纹扩展区和较为粗糙的断裂区。裂纹形成后，交变应力使裂纹的两侧时而张开时而闭合，相互挤压反复研磨，光滑区就是这样形成的。载荷的间断和大小的变化，在光滑区留下多条裂纹前沿线。至于粗糙的断裂区，则是最后突然断裂形成的。统计数据表明，机械零件的失效，约有70%左右是疲劳引起的，而且造成的事故大多数是灾难性的。因此，通过实验研究金属材料抗疲劳的性能是有实际意义的。 图1-1 疲劳宏观断口 一﹑实验目的 1.了解测定材料疲劳极限的方法。 2.掌握金属材料拉拉疲劳测试的方法。 3.观察疲劳失效现象和断口特征。 4.掌握慢应变速率拉伸试验的方法。 二、实验设备 1.PLD-50KN-250NM 拉扭疲劳试验机。 2.游标卡尺。 3.试验材料S135钻杆钢。 4.PLT-10慢应变速率拉伸试验。 三﹑实验原理及方法 在交变应力的应力循环中，最小应力和最大应力的比值为应力比： max min σσ= r （1-1） 称为循环特征或应力比。在既定的r 下，若试样的最大应力为max 1σ，经历N 1次循环后，发生疲劳失效， 则N 1称为最大应力r 为时的max 1σ疲劳寿命（简称寿命） 。实验表明，在同一循环特征下，最大应力越大，则寿命越短；随着最大应力的降低，寿命迅速增加。表示最大应力max σ与寿命N 的关系曲线称为应力-寿命曲线或S-N 曲线。碳钢的S-N 曲线如图1-2所示。由图可见，当应力降到某一极限值r σ时，S-N 曲线趋 近于水平线。即应力不超过r σ时，寿命N 可无限增大。称为疲劳极限或持久极限。下标r 表示循环特征。 实验表明，黑色金属试样如经历107次循环仍未失效，则再增加循环次数一般也不会失效。故可把107 次循环下仍未失效的最大应力作为持久极限r σ。而把N 0=107称为循环基数。有色金属的S-N 曲线在N>5×108时往往仍未趋于水平，通常规定一个循环基数N 0，例如取N 0=108，把它对应的最大应力作为“条件”持久极限。

浅谈天然气管道中的CO2腐蚀(最新版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 浅谈天然气管道中的CO2腐蚀(最 新版)

浅谈天然气管道中的CO2腐蚀(最新版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 随着天然气的开发利用，天然气田相继出现，天然气管网的日益增多，而管道遭受腐蚀也是最常见的现象，CO2腐蚀也就显得越来越重要。 在天然气的开发加工和输送过程中，各类管道遭受腐蚀是最常见的现象，近年来，随着天然气的广泛使用推广，CO2腐蚀是油气管道中常见的腐蚀类型，众所周知，油气管道有外腐蚀和内腐蚀。从设计开始就对外腐蚀采取周密有效的措施，而对内腐蚀只重视H2S的腐蚀，对CO2腐蚀目前来说尚未得到行之有效的措施。其实CO2也是造成内腐蚀的一种重要原因，使得CO2腐蚀问题变的日益突出。 1.CO2腐蚀的机理 CO2腐蚀长期以来一直被认为是一个问题，而且已经进行了广泛的研究。干燥气相CO2本身不具有腐蚀性，CO2极易溶于水，当遇水时，一定量的CO2将形成具有一定浓度的CO2溶液——H2CO3（碳酸），H2CO3和无机酸相比，因为它不能完全被溶解，所以它是一种弱酸。各种机

锅炉管道腐蚀的原因分析和建议

锅炉管道腐蚀的原因、分析及建议 ×××（××××××××××发电有限责任公司×××××× 044602） 摘要：四管爆漏是火力发电厂中常见、多发性故障，而管道的腐蚀常常中四管泄漏的重要原因。大部分管道腐蚀的初始阶段，其泄漏量和范围都不大，对于故障的部位不好确定和判断。一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大，发展成为破坏性泄漏或爆管，严重威胁着火力发电厂的安全稳定运行，故本文对锅炉四管腐蚀的原因进行了分析并根据相应的原因提出了一些建议。 关键词：腐蚀、硫化物、氯化物 0 前言 腐蚀是火力发电厂中常见的故障。腐蚀的初始阶段，没有明显的现象或其泄漏量和范围都小，对于故障的部位不好确定和判断。一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大，同时局部的泄漏会冲刷周围邻近的管壁，造成连锁性破坏，危及到整个锅炉运行的安全。1．腐蚀的原因 广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。 狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属，环境及其构成系功能受到损伤的现象。 1．1管内壁腐蚀：也称水汽侧腐蚀。 1．1．1溶解氧腐蚀。 1．1．2垢下腐蚀。 1．1．3碱腐蚀 1．1．4氢损伤。 1．1．5铜氨化合物腐蚀。 1．2烟气侧腐蚀。 1．2．1高温腐蚀。

1．2．2低温腐蚀。 1．3应力腐蚀，也称冲蚀。指管道受到腐蚀和拉（压）应力的综合效应。 3．设备发生腐蚀的理论原因分析 3．1管内壁腐蚀 3．1．1溶解氧腐蚀 由于Fe与O2、CO2之间存在电位差，形成无数个微小的腐蚀电池，Fe是电池中的阳极，溶解氧起阴极去极化作用，Fe比O2等的电位低而遭到腐蚀。 当pH值小于4或在强碱环境中，腐蚀加重，pH值介于4~13之间，金属表面形成致密的保护膜（氢氧化物），腐蚀速度减慢。腐蚀速度与溶解氧的浓度成正比，随着给水速度提高、锅炉热负荷增加、溶解氧腐蚀也随之加剧。 3．1．2垢下腐蚀 由于给水质量不良或结构缺陷防碍汽水流通，造成管道内壁结垢。垢下腐蚀介质浓度高，又处于停滞状态，会使管内壁发生严重的腐蚀，这种腐蚀与炉水的局部浓缩有关。如果补给水或因凝汽器泄漏（河水）使炉水含碳酸盐，其沉积物下局部浓缩的炉水（沉积着高浓度的OH-）pH值上升到13以上时发生碱对金属的腐蚀。如果凝汽器泄漏的是海水或含Cl-的天然水，水中的MgCl2、CaCl2将进入锅炉、产生强酸HCl，这样沉积物下浓缩的炉水（很高浓度的H+）pH值快速下降，而发生对金属的酸性腐蚀。 3．1．3碱腐蚀 游离碱会在多孔性沉积物和管内表面浓缩，浓缩的强碱会溶解金属保护膜而形成铁酸根与次铁酸根离子的混合物，当管壁表面局部碱浓度超过40%时，会释放出氢气，从而形成金属表面深而广的腐蚀，也称延性腐蚀。 3．1．4氢损伤（氢损伤实际就是酸性腐蚀） 一般情况下给水与管壁（Fe）发生反应生成H2和Fe3O4。 保护膜Fe3O4阻隔H2进入管壁金属而被炉水带走，当给水品质不佳或管内结垢会生成Fe2O3和FeO。 Fe2O3、FeO比较疏松、附着性很差，有利于H2向管壁金属的扩散，高温下晶界强度低，H2与钢中的碳和FeC反应生成CH4。

天然气长输管道的腐蚀与防护措施

摘要 天然气长输管道的腐蚀与防护措施 摘要 天然气使用量的急剧增加，而管网设施是天然气发展的基本条件之一,也是国家现代化的重要标志，特别是城市燃气管网设施的建设，它是一个城市生存和发展的必要保障和国家重要的基础设施。 天然气管道从天然气供应场所到其使用地方，经过各种各样复杂的地形，管道所处环境千变万化，且天然气中往往含有硫化氢、二氧化碳等酸性气体，它们对天然气管道造成腐蚀威胁，影响天然气管道的平安运行，因此天然气管道在运营中必须实施防腐蚀保护。 I

目录 1引言 ....................................................................................................................... - 1 -1.1腐蚀的定义 ........................................................................................................ - 1 -1.2腐蚀危害性 ........................................................................................................ - 1 -1.3腐蚀对天然气管道的危害 ................................................................................ - 2 -2天然气管道的腐蚀特点 ....................................................................................... - 4 -2.1天然气管道的内腐蚀 ........................................................................................ - 4 -2.2天然气管道的外腐蚀 ........................................................................................ - 4 - 2.2.1土壤腐蚀 ................................................................................................. - 4 - 2.2.1.1土壤腐蚀特点 .............................................................................. - 5 - 2.2.1.2土壤腐蚀的影响因素 .................................................................. - 5 - 2.2.1.3土壤腐蚀常见的几种形式 .......................................................... - 7 - 2.2.2大气腐蚀 ................................................................................................. - 8 - 2.2.2.1大气腐蚀特征 .............................................................................. - 8 - 2.2.2.2大气腐蚀的影响因素 .................................................................. - 9 - 3.天然气埋地钢管的防腐方法 ............................................................................. - 10 -3.1内腐蚀防护 ...................................................................................................... - 10 - 3.1.1防腐涂层的结构 .................................................................................... - 11 - 3.1.2防腐涂层的选择 .................................................................................... - 11 -3.2外壁腐蚀及防护 .............................................................................................. - 12 - 3.2.1阴极保护的两种方法 ........................................................................... - 13 - I

金属的应力腐蚀和氢脆断裂

第六章金属的应力腐蚀和氢脆断裂 §6.1应力腐蚀 一、应力腐蚀及其产生条件 1、定义与特点 （1）定义 （2）特点 特定介质（表6-1） 低碳钢、低合金钢——碱脆、硝脆 不锈钢——氯脆 铜合金——氨脆 2、产生条件 应力：外应力、残余应力； 化学介质：一定材料对应一定的化学介质； 金属材料：化学成分、显微组织、强化程度等。 二、应力腐蚀 1、机理（图6-1） 滑移——溶解理论（钝化膜破坏理论）

a）应力作用下，滑移台阶露头且钝化膜破裂（在表面或裂纹面）； b）电化学腐蚀（有钝化膜的金属为阴极，新鲜金属为阳极）； c）应力集中，使阳极电极电位降低，加大腐蚀；d）若应力集中始终存在，则微电池反应不断进行，钝化膜不能恢复。则裂纹逐步向纵深扩展。（该理论只能很好地解释沿晶断裂的应力腐蚀）2、断口特征 宏观：有亚稳扩展区，最后瞬断区（与疲劳裂纹相似）；断口呈黑色或灰色。 微观：显微裂纹呈枯树枝状；腐蚀坑；沿晶断裂和穿晶断裂。（见图6-2，和p2） 三、力学性能指标 1、临界应力场强度因子K ISCC 恒定载荷，特定介质，测K I~t f曲线。 将不发生应力腐蚀断裂的最大应力场强度因子，称为应力腐蚀临界应力场强度因子。 2、裂纹扩展速度da/dt K I>K ISCC，裂纹扩展，速率da/dt Da/dt~ K I|曲线上的三个阶段（初始、稳定、失稳）由（图6-7，P152）可以估算机件的剩余寿命。 四、防止应力腐蚀的措施 1、合理选材； 2、减少拉应力； 3、改善化学介

质；4、采用电化学保护，使金属远离电化学腐蚀区域。 §6-2 氢脆 由于氢和应力的共同作用，而导致金属材料产生脆性断裂的现象，称为氢脆断裂（简称氢脆） 一、氢在金属中存在的形式 内含的（冶炼和加工中带入的氢）；外来的（工作中，吸H）。 间隙原子状，固溶在金属中； 分子状，气泡中； 化学物（氢化物）。 二、氢脆类型及其特征 1、氢蚀（或称气蚀） 高压气泡（对H，CH4） 宏观断口：呈氧化色，颗粒状（沿晶）； 微观断口：晶界明显加宽，沿晶断裂。 2）白点（发裂） 氢的溶解度↓，形成气泡体积↑，将金属的局部胀裂。 宏观：断面呈圆形或椭圆形，颜色为银白色。甚至有白线。 3）氢化物 形成氢化物（凝固、热加工时形成）；或（应力作用下，元素扩散而形成）。 氢化物很硬、脆，与基体结合不牢。

金属管道的腐蚀及防腐对策

目录 一、金属管道腐蚀的危害1 1．金属管道腐蚀程度鉴别 (2) 2. 金属管道的腐蚀及使命 (2) 3.管道腐蚀实例及分析 (5) 4.金属管道腐蚀的危害 (8) 二、金属管道腐蚀的原因 1．化学腐蚀 (8) 2．电化学腐蚀 (9) 3．其它原因 (10) 三、防腐对策 (10) 1．做好金属管道的防腐层处理 (11) 2．合理选用管材及阀件 (13) 3. 合理设计 (13) 4.精心施工，严格按规范操作 (13) 5.加强运行维护管理 (14) 6.质量控制及检验 (14) 结论 (19) 致谢 (21) 参考文献 (22)

金属管道的腐蚀及防腐对策 摘要介绍了金属管道腐蚀的危害及实例。简述了化学腐蚀、电化学腐蚀和由于安装原因造成的管道腐蚀，提出了覆盖层保护法，加强运行维护管理和精心施工，合理选用管材管件等防腐措施。 关键词：金属管道化学腐蚀电化学腐蚀防腐质量控制 一、金属管道腐蚀的危害 金属及金属管道腐蚀是一个世界性的问题。用于建筑设备配管的金属管道由于直接接触各种易产生腐蚀的介质，其腐蚀问题尤为突出。建筑设备配管的金属管道按材质分主要有钢管（含镀锌钢管）、铸铁管、不锈钢管、铜管、铝管等，按用途分有生活、生产的冷、热给水管、蒸汽及其它气体、污废水排水、凝结水、消防给水管等。因钢管的用量最大、最容易腐蚀，本文将予以重点讨论。 1.1 金属管道腐蚀程度的鉴别方法可用表1 来表述（指安装前内外壁检查）。 1.2 金属管道的腐蚀及其使用寿命 腐蚀将严重影响金属管道使用寿命。随着时间的推移，金属管道的腐蚀是不可避免的。即使做了防腐涂层，其涂层也会逐渐老化而丧失其防腐蚀性能。金属管道的腐蚀有多方面因素，主要原因可用表2 来表述。

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。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 pH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pH值对于管线钢应力也有着十分重要的影响，具体可以从以下几个方面分析：

天然气管道防腐

景县天然气综合利用一期工程防腐施工方案 河北建设集团有限公司 2010年12月7日

一、工程概况 景县天然气综合利用一期工程，长输管线线路总长度约45km，管道管径Ф273，设计温度0℃-25℃，钢管材质为L360NB螺旋缝埋弧焊管为线路主管，热煨弯管、重要穿越处等特殊地段及站内管道采用L360NB直缝埋弧焊钢管。 二、编制依据 GB50251—2003 《输气管道工程设计规范》 SY0401—98 《输油输气管道线路工程施工及验收规范》 GB50028—93 《城镇燃气设计规范》 SY/T0015.1—98 《原油和天然气输送管道跨越工程设计规范》SY/T4079—1995 《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》 SY/T0019—97 《埋地钢质管道牺牲阳极保护设计规范》 SY6516—2001 《石油工业电焊焊接作业安全规程》 SY4052 《油气管道焊接工艺评定方法》 SY/T0061—92 《埋地钢质管道外壁涂敷有机覆盖层技术规定》SY/T0407—97 《涂装前钢材表面预处理规范》 SY/T0413—2002 《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》 SY/T4109-2005 《石油天然气钢质管道无损检测》 GB50235—97 《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50236—98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》SY/T4071－1993 《管道向下焊接工艺规程》 SY/T4103-2006 《钢制管道焊接及验收》

SY50369－2006 《长输管道线路工程施工及验收规范》 三、施工机械以及人员 机械： 拖拉机 1台 W-3.0/5型空压机、 1台 柴油机 1台 喷砂罐 1个 烤枪 3套 剥离器 2个 电火花检漏仪 1台 人员： 司机 1名 机械操作员 1名 喷砂除锈 2名 现场防腐操作 2名 四、管口防腐 1、采用喷砂除锈方法对管口露铁表面进行除锈，并达到规范要求的除锈等级。喷砂除锈用砂为标准粒径的石英砂，潮湿的石英砂需经过炒制或晾晒处理。按要求将管口两侧防腐涂层200mm范围内的油污、泥土及其它污物清理干净。 2、喷砂除锈时，喷枪与管道轴线基本垂直，喷枪匀速沿管道轴线往复移动。包覆收缩套前，用环行加热器对防腐管预留头部分进行烘烤加热，加热温度符合产品说明书的有关规定。 五、热缩带（套）补口补伤 施工工艺：补口准备---管口清理---管口预热—管口表面处理—加热、测温—热缩带安装—自检 1、补口准备

管道的应力腐蚀断裂.docx

管道的应力腐蚀断裂 四川省的天然气管线由于介质未处理好，在被输送的天然气中 H2S大大超过规定的含量，曾发生多次爆破事故。 据国外文献介绍，美国 1955 年第一次发生由于氢脆而产生的氢应力破坏，六十年代出现了其他形式的应力腐蚀断裂，以后随着时间的延续，这类破坏事故越来越多，而应力腐蚀断裂也越 来越多地为管道工作者所关注，并成为研究的课题。 应力腐蚀断裂简称为SCC，这系由英文名词StressCorrosionCracKing而来的，其定义为：在应力和介质联 合作用下，裂纹的形成和扩展的过程叫做应力腐蚀，由于应力腐蚀而产生的断裂称为应力腐蚀断裂。 当原始缺陷的长度2a 小时临界裂纹长度2ac 时，管线是不会断裂的，但由于疲劳或( 和 ) 环境的作用，裂纹长度可以增长，当原始缺陷长度逐渐增长，最后达到2ac 时，则管道产生断裂。这里只将讨论后者，即在环境和应力相互作用下引起的应力腐蚀 断裂。一、应力腐蚀的机理 为说明应力腐蚀需先简单的介绍腐蚀反应。大家知道，钢铁 放在潮湿的空气中，就会生锈，锈不断脱落，就会导致截面减小 和重量减轻，这称为钢铁受到了腐蚀。腐蚀是一种电化学过程， 它又可分为阳极过程和阴极过程，这二者是共存的。 金属原子是由带正电的金属离子，对钢来说，就是二价的铁离子 F2+和周围带负电的电子云 ( 用 e- 来表示）构成的，如下所

示： Fe→ Fe2++2e-上式是一个可逆反应。当铁遇到水，铁离子Fe2+ 和水化合的倾向比 Fe2+与 e- 结合成金属的倾向还要强，因此金 属铁遇到水后就会发生如下反应： 上式放出电子e- ，故称为阳极反应。 阳极反应所放出的电子必须通过阴极过程( 即吸收电子的过 程) 被取走，式的反应才能继续存在，否则该式将是可逆的。 一种常见吸收电子的阴极过程是吸氧过程，见下式： O2+2H2O+4e→- 4OH-氢氧根 OH-和铁离子F e2+结合，就会产生铁锈，即 Fe2O3 2Fe2++60H-→ Fe2O3·3H2O综合阳极过程和阴极过程，即联合上两式，可写出下式： 4Fe+nH2O+3O2→ 2Fe2O3·nH2O 由上式可以看出，钢管生锈的条件为第一要接触水( 或潮湿的空气 ) ，第二要接触空气，以提供 O2前者是阳极过程，后者是阴极过程。 实验表明，和腐蚀介质相接触的阳极金属介面上会形成一层 致密的复层，即纯化膜，它能阻碍阳极金属进一步溶解。但金属

燃气管道腐蚀的检测

燃气管道腐蚀的检测 一、管道腐蚀检测的目的管道腐蚀的检测目的主要是为了避免由于腐蚀而造成管道泄漏，或造成管道损坏致使供气中断；通过检测确定合适的防腐方法，并检查管道现有绝缘防腐层的质量，观察现有防腐系统的效果，确定需要加强或重新更换防腐蚀设施。 二、管道防腐蚀检测的方法(一)泄漏的检测管道被腐蚀表面最常见的是穿孔，可用深度仪测得孔深。此外，管道局部和整体也可被腐蚀，从而导致燃气泄漏，故必须定期用检漏仪寻找泄漏点并进行检测和记录。(二)管道与土壤电位差的检测在进行电位差检测之前，一般要对埋地燃气干管、支管及其相邻的金属管道进行定位。只有当其他金属管道与燃气管道相距1m以上，才能得到可靠的检测结果。图10-76为管道定位器工作原理示意图。管道内送入高频电子波，操作人员戴上耳机，手持管道定位器探头，离管道1m，沿管线可听到声波的变化从而判断管道的所在位置。图10-77为检测埋地管道与土壤电位差的示意图。无论管道直埋或埋地沟中时，其连接方式是类似的。将管道与电位差计的负极相连，正极与铜、硫酸铜标准电极相连，硫酸铜电极必须紧贴土壤表面。试验表明，测试电极间的最大距离不宜超过15m。图10-78为沿管道每隔15m测得的管道与土壤的电位差值。图10-76 管道定位器工作原理示意图1—线圈2—扩音机3—耳机4—管道5—声波曲线图10-77 管道与土壤电位差的检测示意图1—管道2—电位差计3—CuSO4标准电极(三)绝缘法兰的检测绝缘法兰可将被保护管线与不受保护管线或设备从电中处分开，也可使保护电流不至于通过接地体而漏失。绝缘法兰也可用于地下杂散电流地段以及不同管道(不同材质、新旧管道等)的连接处，以消除干扰腐蚀，是一种防腐蚀措施。当绝缘法兰安装到管道系统之前，必须检查法兰两侧之间的电阻，该电阻值应十分高，趋向于无限大。其检查线路如图10-79所示。用两根带探头的导线代替便携式灯泡的开关，连接到绝缘法兰的两侧。如果灯泡不亮，则说明无电流通过，即法兰两侧电阻很高，满足要求。

201509管道完整性管理油气储运工程在线作业文档

201509管道完整性管理油气储运工程在线作业文档

第一阶段在线作业 单选题(共15道题) 收起 1.（ 2.5分）新墨西哥州Carlsbad天然气管道爆炸事故原因是： ?A、外腐蚀 ?B、内腐蚀 ?C、挖掘损伤 ?D、应力腐蚀 我的答案：B 此题得分：2.5分 2.（2.5分）华盛顿州Bellingham汽油管道事故原因是： ?A、外腐蚀 ?B、内腐蚀 ?C、挖掘损伤 ?D、应力腐蚀 我的答案：C 此题得分：2.5分 3.（2.5分）密歇根州Marshall原油管道泄漏事故原因是： ?A、外腐蚀 ?B、内腐蚀 ?C、挖掘损伤 ?D、应力腐蚀 我的答案：D 此题得分：2.5分 4.（2.5分）管道完整性是指： ?A、管道承受内压的能力

?B、管道承受载荷和保持安全运行的能力 ?C、管道承受地面占压载荷的能力 ?D、管道抵抗第三方破坏的能力 我的答案：B 此题得分：2.5分 5.（2.5分）以下哪一内容中需进行管道的资料的分析与整合。 ?A、数据管理 ?B、高后果区识别 ?C、风险评价 ?D、完整性评价 我的答案：C 此题得分：2.5分 6.（2.5分）PDCA循环式指： ?A、“改进-计划-实施-检查” ?B、“计划-实施-检查-改进” ?C、“计划-检查-实施-改进” ?D、“实施-检查-计划-改进” 我的答案：B 此题得分：2.5分 7.（2.5分）管道在土壤中的应力腐蚀的形式有几种。 ?A、1 ?B、2 ?C、3 ?D、4 我的答案：A 此题得分：2.5分

8.（2.5分）与时间有关的危害管道的因素是： ?A、腐蚀 ?B、第三方破坏 ?C、土体移动 ?D、焊接缺陷 我的答案：A 此题得分：2.5分 9.（2.5分）与时间无关的危害管道的因素是： ?A、腐蚀 ?B、应力腐蚀 ?C、土体移动 ?D、焊接缺陷 我的答案：C 此题得分：2.5分10.（2.5分）危害管道的稳定因素是： ?A、腐蚀 ?B、应力腐蚀 ?C、土体移动 ?D、焊接缺陷 我的答案：D 此题得分：2.5分11.（2.5分）以下哪种现象与管道结构失稳有关： ?A、断裂 ?B、凹陷 ?C、表面裂纹

第_7_章_应力腐蚀

7.1应力腐蚀断裂7.1应力腐蚀断裂 7.2 金属的氢脆和氢损伤7.2 金属的氢脆和氢损伤 7.4 腐蚀疲劳7.4 腐蚀疲劳 7.5 腐蚀磨损7.5 腐蚀磨损 7.3 晶须增强铝复合材料应力腐蚀行为的研究7.3 晶须增强铝复合材料应力腐蚀行为的研究

7.1 应力腐蚀断裂 7.1 应力腐蚀断裂 应力腐蚀－普遍而历史悠久的现象 古代波斯王国青铜少女头像上具有 黄铜弹壳开裂、黄铜冷凝管 蒸汽机车锅炉碱脆 铝合金在潮湿大气中的SCC 奥氏体不锈钢的SCC； 含S的油、气设备出现的SCC 航空技术中出现的钛合金的 腐蚀领域研究最多的课题－应力腐蚀开裂

一. 应力腐蚀断裂产生的条件及特征 1.必须有应力，拉伸应力越大，则断裂所需的时间越短。断裂所需应力，一般低于材料的屈服强度 2.腐蚀介质是特定的，只有某些金属－介质的组合，才会发生应力腐蚀断裂 3.断裂速度介于无应力时的腐蚀速度及单纯力学因素引起的断裂速度拉伸应力来源： 1.残余应力－加工、冶炼、装配过程中产生的 2.外应力及工作所承受的载荷 3.体积效应所造成的不均匀应力 7.1 应力腐蚀断裂7.1 应力腐蚀断裂 应力－力学因素

应力应力在特定破裂体系中起以下作用 应力引起塑性变形； 应力使腐蚀产生的裂纹向纵深扩展 应力使能量集中于局部 工作应力 应力－力学因素 7.1 应力腐蚀断裂7.1 应力腐蚀断裂

腐蚀－电化学因素 凡是能促使钝化膜不稳定的电势区域，都易产生应力腐蚀断裂 在活化－钝化以及钝化－再活化过渡区的很窄电位区内容易发生应力腐蚀 金属断裂－金属学因素 1.晶界吸附－晶界偏聚 2.晶界沉淀－过饱和固溶体脱溶沉淀时，在晶界择优不均匀长大 3.位错与金属结构交互作用 4.表面膜对位错运动的影响