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影响输油管道腐蚀的因素

影响输油管道腐蚀的因素
影响输油管道腐蚀的因素

输油管道防腐

输油管道防腐 随着国民经济的发展,管道输油的优点日益突显出来。输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式,当金属管道和周围介质接触时,由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。这种现象是十分普遍的。金属管道遭到腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,影响所输油品的质量,缩短输油管道的使用寿命,严重可能造成泄漏污染环境,甚至不能使用。由于金属腐蚀而引起的损失是很大的,因此,了解腐蚀发生的原因,采取有效的防护措施,有着十分重大的意义。根据金属腐蚀过程的不同点,可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 1.化学腐蚀 单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。例如,金属裸露在空气中,与空气中的O2 、H2S、 SO2、 CI2等接触时,在金属表面上生成相应的化合物(如氧化物、硫化物、氯化物等)。通常金属在常温和干燥的空气里并不腐蚀,单在高温下就容易被氧化,生成一层氧化皮(由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成),同时还会发生脱碳现象。此外,在油品中含有多种形式的有机硫化物,环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀。 2.电化学腐蚀 当金属和电解质溶液接触时,由电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。它和化学腐蚀不同,是由于形成了原电池而引起的。金属管道与含有水分的大气,土壤、湖泊、海洋接触。这些介质中含有CO2、SO2、HCI、NaCI及灰尘都是不同浓度的电解质溶液,金属本身由于含有杂质,由于铁元素和杂质元素的电位不同,所以当钢铁暴露于潮湿空气中时,由于表面的吸附作用,就使铁表面上覆盖一层极薄的水膜。水的电离度虽小,但仍能电离成H+离子和OH–离子,在酸性介质的大气环境中H+的数量由于水中溶解了CO2、SO2等气体而增加。因此,铁和杂质就好像放在含有H+、OH–、HCO3、HSO3-等离子的溶液中一样,形成了原电池。铁为阳极,杂质为阴极。 由于铁和杂质紧密地接触,电化学腐蚀作用得以不断进行。铁变成铁离子进入水膜,同时多余的电子移向杂质。水膜中的Fe2+离子和OH-离子结合,生成Fe(OH)2附着在铁表面,这样铁便很快遭受腐蚀。其反应如下: 阳极(铁) Fe=Fe2++2e Fe2++2OH-=Fe(OH)2 然后,Fe(OH)2被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3。Fe(OH)3及其脱水产物Fe2O3是红褐色铁锈的主要成分。该腐蚀实际上是在酸性较强的情况下进行的。 在一般情况下,如果铁表面吸附的水膜酸性很弱或是中性溶液,则在阳极也是铁氧化成Fe2+离子,在阴极主要是溶解于水膜中的氧得到电子: 阳极 2Fe=2Fe2++4e 阴极 O2+2H2O+4e=4OH- 所以介质中不仅H+离子能引起金属腐蚀,含有氧时也能腐蚀。 3.腐蚀的防止 地下管道的腐蚀主要有电化学腐蚀、杂散电流腐蚀和微生物的腐蚀等。影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和外界介质两个方面。就金属本身来说,金属越活泼就越容易失去电子而被腐蚀。外界介质对金属腐蚀的影响也很大,如果金属在潮湿的空气中,接触腐蚀性气体或电解质溶液,都易于腐蚀。输油管道的防腐一般采用如下方法: 3.1上管道外防腐 根据以往经验,普遍认好以红丹油性防锈漆、红丹醇酸防锈漆等作底漆。这些漆防绣

输油管道腐蚀机理与防护措施

输油管道腐蚀机理与防护措施 随着我国社会的不断进步和发展,我国的输油管道运输行业也获得了突飞猛进的进步,输油管道的一些节能和环保的功能也在自身发展的过程中逐渐的彰显出来,然而,近几年以来,却时常发生管道泄漏和失效的现象,而造成这一现象的主要原因就是管道遭受到了腐蚀,管道如果遭受到了腐蚀,就会对管道的使用寿命和所产生的经济收益产生直接的重要影响。因此,本文针对输油管道的腐蚀机理和防护措施进行了深入的探究和分析,从腐蚀的种类入手,对我国的管道腐蚀的保护对策进行了详细的总结,为日后我国研究输油管道的腐蚀工作奠定了一定的理论基础。 标签:输油管道;腐蚀;防护;措施 在油品运输的过程中,输油管道所具有的环保和节能的特征不断地彰显出来,在大多数的管道运输中,通常采取的都是无缝钢管,螺旋焊接钢管和直缝电阻焊钢管等材质,通过埋地和架空两种方式对管道进行铺设,因此,对于输油管道来说,它在输送油品的过程中,一定会受到来至周围介质所产生的腐蚀现象,主要会发生的是化学腐蚀和电化学腐蚀,一旦输油的管道遭到了腐蚀,不仅会大幅度的缩短管道的使用寿命,同时还会造成一定的环境污染,从而导致整体经济收益的缩减,严重的情况会导致整条管线失去自身的作用和价值。因此,本文针对输油管道的腐蚀工作进行了深入的探究和分析,提出了相关的输油管道防护措施,为日后防止输油管道腐蚀现象的发生提供了十分重要的理论意义。 1 腐蚀种类 金属由于受到周围环境的影响,从而发生一系列的化学或电化学的反应,对自身产生一种破坏性的侵蚀,就是我们所说的腐蚀。对于腐蚀来说,它具有一定的化学性质,大部分的腐蚀现象都是化学变化的过程,因此,我们根据输油管道腐蚀过程中所呈现出的特征的差异,将腐蚀的类型分为两种,分别是化学腐蚀和电化学腐蚀。 1.1 化学腐蚀 化学腐蚀指的是输油管道的表面与相关的氧化剂直接接触而产生的化学变化,在化学腐蚀的过程中,它是氧化剂和金属之间进行电子的转移,在此过程中并不会产生电流,例如,金属长期暴露在空气中,就会与空气中的氧气进行氧化,从而生成相应的金属化合物,除此之外,油品中由于含有较多的硫化物和有机酸,这些物质也会对金属的输油管管道产生一定的腐蚀作用。 1.2 电化学腐蚀 在输油管道中发生的电化学腐蚀,它指的是在金属管道和一些电解质之间形成了一定的作用,從而使金属表面和电解池之间构成了原电池的组成结构,引起

金属腐蚀

1、金属腐蚀过程的特点是什么?采用那些指标可以测定金属全面腐蚀的速度。 答:特点因腐蚀造成的破坏一般从金属表面开始,然后伴着腐蚀的过程进一步发展,富士破坏将扩展到金属材料的内部,并使金属的性质和组成发生改变;金属材料的表面对腐蚀过程进行有显著的影响。重量指标:就是金属因腐蚀而发生的重量变化。深度指标:指金属的厚度因腐蚀而减少的量。电流指标:以金属电化学腐蚀过程阳极过程电流密度的大小。2、双电层的类型有哪些?平衡电极电位,电极电位的氢标度的定义? 答:类型:金属离子和极性水分子之间的水花力大于金属离子与电子之间的结合力;金属离子和极性水分子之间的水化力小于金属离子与电子之间的结合力;吸附双电层。平衡电极电位:金属浸入含有同种金属离子的溶液中参与物质迁移的是同一种金属离子,当反应达到动态平衡,反映的正逆过程的电荷和物质达到平衡,这是电位为平衡电极电位;电极电位的氢标度:以标准氢电极作为参考电极而测出的相对电极电位值称为电极电位的氢标度。 3、判断金属腐蚀倾向的方法有哪几种? 答:a腐蚀反映自由能的变化△G<0则反应能自发进行△G=0则达到平衡△G>0不能自发反应b标准电极电位越负,金属越易腐蚀 4、以Fe-H2O体系为例,试述电位-PH图的应用。 答:以电位E为纵坐标,PH为横坐标,对金属—水体系中每一种可能的化学反应或电化学反应,在取定溶液中金属离子活度的条件下,将其平衡关系表现在图上,这种图叫做电位PH平衡图。应用:预测金属的腐蚀倾向;选择控制腐蚀的途径。 5、腐蚀原电池的组成及工作历程?它有那些类型。 答:组成:阴阳极、电解质溶液、电路四个部分;工作历程:阳极过程、阴极过程、电流的流动;类型:a宏观腐蚀电池:异金属解除电池、浓差电池、温差电池;b微观腐蚀电池。 6、极化作用、极极化、阴极极化的定义是什么?极化的本质是什么?极化的类型有哪几种?答:极化作用:由于通过电流而引起原电池两级的电位差减小,并因而引起电池工作电流强度降低的现象;阳极极化:当通过电流时,阳极电位向正的方向移动的现象;阴极极化:当通过电流时,阴极电位向负的方向移动的现象;极化的本质:电子迁移的速度比电极反应及有关的连续步骤完成的快;极化的类型:电化学极化、浓度极化、电阻极化。 7、发生阳极极化与阴极极化的原因是什么? 答:阳极:阳极的电化学极化:如果金属离子离开晶格进入溶液的速度比电子离开阳极表面的速度慢,则在阳极表面上就会积累较多的正电荷而使阳极电位向正方向移动;阳极的浓度极化:阳极反应产生的金属离子进入分布在阳极表面附近溶液的速度慢,就会使阳极表面附近的金属离子浓度逐渐增加;阳极的电阻极化:很多金属在特定的溶液中能在表面生成保护膜能阻碍金属离子从晶格进入溶液的过程,而使阳极电位剧烈的向正的方向移动,生成保护膜而引起的阳极极化。阴极:电化学:氧化态物质与电子结合的速度比外电路输入电子的速度慢,使得电子在阴极上积累,由于这种原因引起的电位向负的方向移动;阴极的浓度极化:氧化态物质达到阴极表面的速度落后于在阴极表面还原反应的速度,或者还原产物离开电极表面的速度缓慢,将导致电子在阴极上的积累。 8、比较实测极化曲线与理想极化曲线的不同点?极化率的定义是什么?极化图有哪些应用?怎样判断电化学腐蚀过程的控制取决于哪些方面。 答:区别:理想极化曲线是理想电极上得到的曲线,只发生一个电极反应,初始电位为平衡电极电位,实际极化曲线是实际测量得到的曲线,不只发生一个电极反应,初始电位为混合电位。极化率:电极电位随电流密度的变化率,即电极电位对于电流密度的导数。极化图的应用:用Evans极化图表示影响腐蚀电流的因素;表示腐蚀电池的控制类型。控制取决于:阴极极化控制、阳极极化控制、欧姆电阻控制。

油气输送管道腐蚀因素与防护对策

油气输送管道腐蚀因素与防护对策 发表时间:2019-06-27T16:02:43.873Z 来源:《防护工程》2019年第7期作者:唐忠伟[导读] 延缓腐蚀的速度,提高长距离输气管道系统的服役年限,以降低输气的成本,提高油气生产企业的经济效益。沈阳奥思特安全技术服务集团有限公司辽宁沈阳 110179 摘要:对于油田安全生产问题而言,管道腐蚀的隐患时有发生,同时,输送介质大多都为容易爆炸的油气,倘若管道出现被腐蚀的情况,油气会泄露到地面,若与火源接触,爆炸就会发生。此外,高压注水管道的危险性也较大,如若发生穿孔,会对人们与周围物品造成严重伤害,此类现象应受到管理人员的高度重视。 关键词:油气输送;管道腐蚀;防护效果 引言 长距离油气输气管道一般埋藏于地下,结合地层土壤的状况,极易导致金属管道的腐蚀,而出现穿孔泄漏的状况,影响到油气的正常输送,严重的情况甚至导致环境污染事故,给人类的生产和生活带来危害。应强化输气管道的腐蚀管理,延缓腐蚀的速度,提高长距离输气管道系统的服役年限,以降低输气的成本,提高油气生产企业的经济效益。 1 油气输送管道腐蚀因素 1.1 地理环境 地理环境的不断变化会使油气管道发生改变,如环境温度、土壤类型等,如果外界环境中存在较多的不安全气体,当管道与其接触,容易出现各种危险事件,严重的情况下,将会酿成不可挽回的后果。此外,部分油气管道还需要进行二次完善,物力资源将实施重复维修,后续的施工量增大,且焊接质量影响最终油气输送的效果,一旦焊接质量不佳,将会出现油气泄漏等现象,地面管道施工质量受到较为严重的影响,造成安全事件频发。 1.2 腐蚀防护效果 现在常用的防护手段采用双重措施,即防腐覆盖层与阴极保护层相互结合。此种方法能对外界环境中的不利因素进行全面的阻挡,倘若产生局部剥离情况时,阴极保护层的电流会具备良好的畅通性,保证防护效果较佳,管道被腐蚀的概率大幅度下降。合理的防护手段将保证油气的正常输送,为我国油气管道输送的安全性获得有效的保障。同时应对地面管道施工过程提出高标准的要求,倘若处理不当,就会造成重大的人员与设备伤害事件,监管人员应对管道材料进行严格要求,不得使用劣质产品进行管道施工,否则会具有较大的安全隐患。 1.3 钢管材质与制造 钢管组成成分中的非金属元素占据较大的比例,S、P等元素都比较容易造成腐蚀,C等元素多造成脆性开裂现象,而微晶细度的等级比较低,当裂纹顺着水晶粒逐步延伸的时候,开裂现象会逐渐频发,一旦其中具有铜等元素的时候,防腐蚀性能会显著的提升。此外,如果表面早具有各种划痕,腐蚀破裂的情况也会较多的存在,此现象应获得人们的高度重视,施工环节应有专门的人员进行监管。油气管道施工是一项复杂的工程,需要技术水平较高的人员进行施工,并且由专门的人员对施工质量实施全面性考核,并对各项检测指标进行严格的复查。 2 油气输送管道腐蚀的防护对策 2.1 合理选择管道材质 通常情况下,对于油气集输管道的材料而言,它的材料主要是钢材组成的。而在油气运输的环节过程中,管道通常会与空气油气的一些成分发生联系进而产生影响,这就大大的影响到了管道的质量以及运输效率。因此在管道材料选择上需要选择质量好性能强的材料,例如玻璃钢塑料等材料,这些材料的性能相对稳定同时还具备环保性。但是这两种材料他也有一定的缺陷,因此在实践过程中需要按照项目的特点以及运输距离的长短进行选择保证材料的选择能够满足运输要求。 2.2 阴极保护 在油气集输管道防腐蚀过程中,阴极保护它主要是通过附加的方式让管道的涂层的金属得到额外的保护,一般情况下,常用的阴极保护措施可以分成2种,分别是牺牲阳极保护法与外加电流阴极保护法。(1)牺牲阳极保护法。该方法的应用主要是在管道上连接合金与低电位的材料,使其能结合成为一个新的腐蚀电池,该保护的方法原理主要是通过电极电势形成一个腐蚀电极,从而给金属管道提供一个防腐蚀的表层。(2)外加电流阴极保护法。该方法主要是将直流电源的负极连接在管道上,而将另外一个辅助阳极在电源的正级上连接,使其能形成一个较大的电位差,从而能够有效的对电流电压进行调节,该方式在长距离管道防腐蚀上起到的作用比较显著。 2.3 涂层防腐技术措施的应用 对金属管线系统进行涂层保护,管线的外壁和内壁进行不同材料的涂层设计,提高保护涂层的施工质量,促使金属管线的内壁和外壁均形成一层保护膜,与腐蚀介质隔离,避免腐蚀介质直接接触到金属材料,而发生化学腐蚀,降低输气管道的使用强度。管道的涂层材料选择绝缘性能好,具有抗击微生物腐蚀的材料,并结合先进的涂层施工,保证金属管道涂层的质量,达到设计的标准,对金属管道起到最有效的安全保护作用。内防腐技术措施的应用,严格控制长距离输气管道的建设施工质量,促使金属管道经过内壁的除油、除锈设计,将环氧树脂等复合材料喷涂到金属管道的内壁,保证内壁涂层的连续性,形成一个完整的保护膜,将金属材料保护起来,才能达到更好的防腐效果。 长距离输气管道铺设质量的监测,只有先进的施工质量,才能避免金属管道受到外力的作用,而发生变形,损坏防腐绝缘层,给管道的腐蚀创造条件。对防腐涂层玻璃的管道进行更换,必须保证管道的防腐层完好,才能达到预期的防腐绝缘的效果。 2.4 优化输气管道的运行参数 通过对油气进行净化处理,除去其中的腐蚀成分,降低输送介质对金属管线的腐蚀速度。同时合理控制输气的参数,包括油气的压力和温度,促使气流在管线中流动时,形成稳定的流束,防止介质的高速流动而加快管线的腐蚀速度,破坏金属管线的防腐层,引起管线的腐蚀穿孔,给密闭集输的系统带来危害。

石油管道如何防腐

石油管道防腐手段 一、实际问题 实际上,由于腐蚀引起工厂的停产、更新设备、产品和原料流失、能源的浪费甚至发生爆照事件等间接损失远比损耗的金属材料的价值大很多。 各工业国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的1%~4%。油气井下管据估计年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%,每年生产的钢道的腐蚀亦容易造成装置损坏甚至生命危险。 二、管道中主要的腐蚀类型 1.电化学腐蚀:由于油气井内含CO2,H2S等腐蚀性气体,因此在井下油气管道 容易发生电化学腐蚀,因此电化学腐蚀在管道中是比较普遍的。 2.局部腐蚀:局部腐蚀对管道的腐蚀尤为严重一种腐蚀类型。管道中常见的局 部腐蚀的类型有:应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、氢腐蚀、腐蚀疲劳等 三、石油管道防腐的必要性 每年都有石油管道爆炸的新闻报道,记忆深刻的就是青岛黄岛的石油管道爆炸事故,造成严重的人员伤亡和财产损失。为什么同样的事故屡屡发生呢?值得

我们反思。必须要加强人们的安全意识。不要等事故后才后悔,对大家的生命负责就是自己负责。 五、实际应用中的防腐手段 1.镀层与涂层 钢铁的镀层是利用电镀、喷镀、热度等技术在钢铁的表面镀一层金属而形成的。镀层分为阳极镀层和阴极镀层两种,镀层电位比基层金属的电位更负,属于阳极镀层,主要原理是牺牲阳极的阴极保护法。这种发法对金属表面不光滑的金属特别适用。另一种镀层电位比被镀层电位高的属于阴性镀层。这种镀层对被镀金属的要求较高,需要其完整,不然容易加快金属的腐蚀。2.防腐绝缘保护层 将防腐蚀涂料均匀的涂于金属管道外表面,隔绝腐蚀电池的电路,以保护管道的腐蚀。这种方法一般用于大型埋地管道(输油管道、输气管道、钢管外壁等) 3.管道内涂层 由于输油管道的内壁腐蚀也是不容忽视的,因此在其内壁涂层是一种有效的方法。内壁涂层常用的涂料有:环氧树脂防腐漆、分权改性的环氧树脂漆、聚氨基甲酸酯防腐漆、环氧聚氨酯漆等。在这些防腐漆中一般还添加有特殊

浅谈埋地油气管道腐蚀原因分析及对策

浅谈埋地油气管道腐蚀原因分析及对策 埋地油气管是目前应用广泛的一种地下管道,但在实际应用过程中可能会受到多种因素的影响而出现较为明显的腐蚀状况。所以在进行实际应用时,应当分析埋地油气管在应用过程中可能受到的影响因素,对油气管道腐蚀的原因进行分析,探究相应的处理对策,这样才能使我国埋地油气管的应用达到相关技术要求,使防腐蚀措施更加规范化和科学化。 标签:埋地油气管道;腐蚀;处理方案 埋地油气管是现代进行油气运送的重要管道,但由于其运送物质的特殊性,管道内部的石油和天然气都属于易燃易爆物质,甚至部分介质还存在有毒的特性。而埋地油气管在深埋过程中,往往需要穿越较长的运输距离,涉及到较为广泛的区域。所以如果埋地油气管在应用过程中出现损伤,就有可能导致运送物质泄漏,一方面来说会对资源造成极大的浪费,另一方面也十分容易出现火灾和爆炸等恶性事件,轻则对油气管的应用造成损伤,重则会导致人员伤亡,发生环境污染和石油泄漏的严重后果,降低企业的社会形象。而导致油气管在运行过程中出现损坏的原因,主要以腐蚀损害为主。所以在埋地油气管进行应用的过程中,应当做好相应的防腐蚀处理,这样才能保证管道的安全运行,避免出现泄漏和爆炸等不良事件。 一、油气管腐蚀原因 (一)腐蚀环境。首先来说,腐蚀环境分为内部腐蚀和外部腐蚀。外部腐蚀主要以管道腐蚀为主,这是由于埋地油气管在掩埋过程中往往需要穿越较长的距离,并且不同区域涉及到的土壤环境和气候环境也存在较大的差异,所以在面对不同的土壤状况时,多数管道外部都会受到外部物质的影响,例如散杂电流和盐分等较为常见的腐蚀原因,在這些因素的综合作用下,就会导致油气管出现较为明显的外部腐蚀。 而油气管在运输过程中往往以含硫物质或化工品等物质为主,这些物质中往往包含硫元素和氢元素,这就会出现较为明显的内部腐蚀状况,化学物质会对管道内部造成侵蚀,引起管道发生内部腐蚀。 (二)电化学腐蚀。电化学腐蚀是一种十分常见的腐蚀类型。电化学腐蚀主要是指管道应用金属打造,而金属会与电解质发生电化学反应,从而出现电子转移,进一步消耗管道表层的金属元素,进一步对管道发生腐蚀,而在腐蚀过程中会出现电流,这也是导致埋地管道出现腐蚀的主要类型。这种腐蚀又被称为原电池腐蚀,这是由于金属管道在电解质溶液中会出现一个原电池构造,这就会导致金属管道的表层受到化学物质的消耗而出现破坏。同时在埋地环境周围土壤的水分中,也含有一定的电解质,所以就会出现电化学腐蚀。除此之外,电化学腐蚀还有一种类型属于电解腐蚀,这类腐蚀主要通过大地作为电流回路,而埋地金属管道是一种金属物质,其电阻较小,会成为大地电流的通路,具有极快的腐蚀速

冷却水中金属腐蚀影响因素

工 业 技 术 1 影响因素:1.1 PH 值 PH=-log[H +] PH 值是溶液中氢离子浓度的负对数值,它表征溶液的微酸碱的性质,PH=7,中性;PH<7,酸性;PH>7,碱性,因为许多化学反应都是在[H +]很小的条件下进行的,为了表示很小的浓度,避免用负指数的麻烦,通常用负对数来表示酸碱度,故引入PH 值的概念。 由此可见,冷却水的PH 值越小,酸性越大,对碳钢等金属在水中的腐蚀就会快一些,反之,会慢一些。 1.2 阴离子 金属腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切的关系,水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面的顺序为: 冷却水中金属腐蚀影响因素 程明新 贾 在 蓝树宏 张艳强 (中国石油呼和浩特石化公司,内蒙古 呼和浩特 010000) 摘 要:在冷却水系统的正常运行以及化学清洗过程中,金属常常会发生不同形态的腐蚀,根据金属腐蚀的理论知识,通过观察试样或腐蚀设备的腐蚀形态,再配合一些其他方法,人们常常找出产生腐蚀的原因和解决腐蚀的措施。关键词:冷却水;金属腐蚀;硬度;金属离子;悬浮固体中图分类号: U664.81+4 文献标识码:A NO 3-

油气管道腐蚀原因及腐蚀防护措施

油气管道腐蚀原因及腐蚀防护措施 关键词:油气管道腐蚀,油气管道腐蚀原因,油气管道腐蚀防护,索雷CMI重防腐涂料 油气管道腐蚀受到外部环境、输送介质等因素的影响,其腐蚀主要分为土壤腐蚀、杂散电流腐蚀、大气腐蚀以及油气管道内腐蚀。 ?土壤腐蚀:油气长输管道80%~90%处于埋地状态,土壤中腐蚀性成分的含量、杂散电流以及细菌等直接影响到管道的腐蚀速率。 ?杂散电流腐蚀:如果在杂散电流流动的地方,埋有地下金属构件(如油气管道)时,杂散电流就会从金属构件上流入和流出,流入处形成阴极区,流出处形成阳极区,金属产生腐蚀。 ?大气腐蚀:位于大气环境中的管道,如跨越管段及站场地上管道,其腐蚀均属于大气腐蚀。金属表面的潮湿程度是决定大气腐蚀的主要因素。 ?油气管道的内腐蚀:(1)输油管道的内腐蚀:原油中的腐蚀性成分主要是水、硫化氢、二氧化碳、细

菌以及各种的盐类物质。但是,在长距离输送之前经过油水分离、泥沙净化等处理环节的原油,其腐蚀性成分含量一般很微小。成品油的主要成分为各种的烃类,属于非电解质,所以长距离原油、成品油管道的内腐蚀具有腐蚀速度较低的特点。在输油管道的低洼地段、弯头等部位,油品中所含的一些水分及固体性杂质如泥沙会沉淀下来,引起管道的内腐蚀,如孔蚀。若油品中存在腐蚀性细菌,会加速管道内壁的电化学腐蚀。(2)输气管道的内腐蚀:天然气中含有水、硫化氢、二氧化碳等影响金属腐蚀的成分。在输气过程中,这些成分会引起管道内壁严重的电化学腐蚀,尤其是硫化氢是威胁管道的大敌。 油气管道腐蚀会导致各种渗漏问题、设备结构强度问题、工作效率降低或者失效问题等,直接影响企业的安全连续生产,并隐藏着极大的安全隐患。同时也造成了大量资源的浪费和成本的增加。所以油气管道腐蚀防护工作迫在眉睫。 重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言,能在相对苛刻腐蚀环境里应用,并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料,索雷CMI重防腐涂料就是其中之一。该涂料具有良好的耐腐蚀性能,可耐受众多种类的腐蚀性化学品,包括强酸、强碱、气体、溶剂和氧化剂;对金属基材、复合材料和混凝土具有优异的粘合度和附着力;可耐高温达400°F(204°C);可耐冷热循环性能,范围从-40°F至+400°F(- 40°至204°C);可蒸汽清洗;可在线修复;与其他防腐涂料相比,该涂料具有更好的防渗透(吸收)性能,几乎不可渗透的薄膜涂层可最大程度地减少货物吸收并确保货物的纯度。索雷CMI重防腐涂料不仅可以对油气管道起到很好地腐蚀防护作用,还可以大大延长油气管道的使用寿命。

已发:输油管道穿跨越管段的腐蚀分析与防护措施 (1)

浅论防止杂散电流对输油管道的腐蚀措施 【摘要】由于电气化铁路以接地为回路的输电系统等客观原因存在,不可避免地会产生杂散电流,使埋地输油管道因杂散电流而产生腐蚀,杂散电流腐蚀具有强度高、危害大、范围广、随机性强等特点,本文简单阐述对直流杂散电流腐蚀的控制,并提出了最大限度地减少干扰泄漏电流,符合安全距离、增加回路电阻、排流保护和其他保护等措施;以及对强电线路等交流杂散电流腐蚀的防护方面提出了多种保护措施。 【关键词】杂散电流;腐蚀;直流;交流;排流 随着经济的高速发展对能源和交通提出了更高的要求,我国油气管道与电力线路和动力牵引系统(包括电气化铁路)的里程与日俱增,由于地理位置的限制,输油管道与电力线路和电气化铁路的设计和建设过程不可避免的出现敷设、交叉穿越、共用市政管网等情况,彼此产生的干扰和影响,处理不当会对输油管道产生很大的危害。为保证输油管道安全运行,减少管道腐蚀,在工程设计和建设中必须将杂散电流控制在允许范围内。 1、杂散电流的特点及危害 在设计或规定的回路以外流动的电流称为杂散电流。杂散电流主要来自于电气化铁路、有轨电车、供电站、地下电缆的漏电、建筑物的接地装置以及特高压线路等,可分为直流杂散电流和交流杂散电流。这种电流会对输油管道产生直流或交流电流腐蚀,破坏后果相当严重。当杂散电流进入埋地金属体,从金属体流出进入大地或水时,电流流出部位会发生强烈的腐蚀,这就是杂散电流干扰腐蚀,简称为电流。杂散电流的流入部位为阴极,流出部位为阳极。通过埋地金属体流入或流出的杂散电流被称为干扰电流。干扰电流的腐蚀具有电解腐蚀的特点,其腐蚀点集中、腐蚀激烈、腐蚀速度快,对管道造成的破坏作用比自然腐蚀严重的多,极易导致管道穿孔,引发事故。 2直流杂散电流的干扰 当埋地金属管道发生杂散电流干扰时,直流杂散电流对管道的危害程度比交流杂散电流更严重,因此防止直流干扰意义重大。当管道受到严重的直流杂散电流干扰时,犹如处于电解状态中。特别是有防腐层、距离较长的埋地金属管道,管道内部杂散电流很大,如集中于某个部位有电流流出,局部的腐蚀相当严重。 按照石油天然气行业标准SY/T0017-96《埋地钢质管道直流排流标准》,管道是否受到干扰可以通过管地电位的偏移和地电位梯度来判断。如果管道上任意点的管地电位于自然电位比较正向偏移20MV时或管道附近土壤的电位梯度大于0.5mv/m时,就认为是直流干扰;如果管道上任意点的管地电位于自然电位比较正向偏移100MV时或管道附近土壤的电位梯度大于25mv/m时,就认为是直流干扰;则需要采取直流排流保护或其他防护措施。 直流杂散电流的主要来源是直流电气化铁路、直流电解设备接地极、阴极保护系统中的阳极地床等。其中以直流电气化铁路引起的杂散电流干扰腐蚀最为严重。当直流大电流沿地面敷设的铁轨流动时,直流电流除了在铁轨上流动,还会从铁轨绝缘不良处泄漏到大地,在大地的金属管道上流动,然后回到电源。 铁轨与埋地金管道之间存在电位差,在杂散电流流动的过程中形成了两个腐蚀电池。一个是电流从铁轨流入管道,铁轨为阳极,管道为阴极,铁轨发生腐蚀;另一个则相反,电流从管道返回到铁轨,管道为阳极,铁轨为阴极,管道发生腐蚀。 图1:为管道受电气化铁路杂散电流影响的示意图,由图中可以看出管道腐蚀电池的阳极区、阴极区以及杂散电流作用最强的部位。通常,无杂散电流时铁轨与管道间的电位差仅0.165v 左右,杂散电流存在时则管地电位可达8-9v.因此,杂散电流干扰对金属管道的腐蚀比一般腐蚀强烈的多。其他情况,例如外部输油管道所产生的直流杂散电流腐蚀与此类似,电流从外部输油管道流入被保护管道,然后从管道防腐层的破损点流出,在电流流出处形成杂散电流腐蚀,在此不多介绍。

油气管道局部腐蚀原因分析

管道局部腐蚀原因分析 1.磨损、冲刷腐蚀 从查阅资料中发现,有80%的管线穿孔是由磨损、冲刷腐蚀造成。发生穿孔的管段中体现在井排来油汇管至分离器进口管段,以及污水外输泵出口管段。 穿孔的形式表现为点蚀,穿孔发生的部位突出表现在管线底部、弯头或三通下游直管段及外输泵出口(弯径后)管段。原因是:进站混输原油介质中含砂严重,在目前进站原油综合含水量极高的情况下,混输原油介质携砂、裹砂能力大幅度下降,砂粒随介质在管线底部高速流动,对管线底部形成线状磨损,在高矿化度含油污水的腐蚀影响下, 加速了管线的穿孔。同时,由于污水经过外输泵的加压增速,对外输泵出口管段,尤其是外输泵出口管段和闸阀后直管段底部形成强烈的冲刷磨损磨蚀,穿孔现象频繁发生。 2.微电池腐蚀 形成微电池腐蚀的原因是多方面的,但主要与金属的化学成分、合金组织、物理状态的不均、金属表面膜的不完整和土壤结构的差异有直接的关系。因在同一金属的不同部位存在着一些化学或物理状态上的不均匀分布,从而在相同金属的不同位置上形成了电极电位的高低差异,这也就产生了许许多多个微小的腐蚀电池。这种微电池腐蚀在站内工艺管网中是普遍存在的,直观地表现在与干线连接的压力表头和架空管道金属支撑架部位处的管道腐蚀上。前者主要是源于压力表接头与干线母材之间存在着化学成分的不均匀及金属组织的不均匀;后者则是由于金属掺套与架空管道焊接在一起,造成了金属掺套与干线母材均化学成分不均一,以及在架空管道受到热应力变形时,与支掺套相接触的管道所受到的应力状态不均匀。这些不均匀性, 都会导致管道受到微电池腐蚀。 3.浓差电池腐蚀 浓差电池腐蚀是站内工艺管道常见的一种腐蚀现象。穿墙、穿管沟的管线腐蚀大都属于浓差电池腐蚀。其腐蚀机理是:当同一种金属通过不同的电解质溶液或电解质溶液的浓度、温度、压力等条件不同时,在金属的表面便产生不同的电极电位,形成浓差腐蚀电池,电极电位较低的管道部位为腐蚀电池的阳极发生腐蚀。 站内工艺管网的架空管段,其保温层把伴热线和干线包裹在一起。由于伴热

输油管道腐蚀种类及防腐办法

输油管道腐蚀种类及防腐办法 摘要:输油管道的使用优点日益突出,埋地管道的腐蚀严重影响其使用寿命和所输油品质量,甚至造成泄漏污染环境。文章通过对金属管道的腐蚀机理分析,了解腐蚀发生的原因,提出有效的防护措施。 关键词:输油管道;腐蚀;防止 随着国民经济的发展,管道输油的优点日益突显出来。输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式。但无论采用那种方式,当金属管道和四周介质接触时,由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。这种现象是十分普遍的。金属管道遭到腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,影响所输油品的质量,缩短输油管道的使用寿命,严重可能造成泄漏污染环境,甚至不能使用。由于金属腐蚀而引起的损失是很大的,因此,了解腐蚀发生的原因,采取有效的防护措施,有着十分重大的意义。埋地钢质输油管道在长期的输油运行过程中由于输送介质的影响,会对管道主体造成严重的腐蚀,致使管道存在潜在的运行风险。利用先进的导波检测手段对沿线的重点地穿越、跨越及管线低点阀室情况进行检测,通过对管道的防腐层及阴极保护做全面检测与评价,全面掌握管道的腐蚀状况,对下一步运行提出合理化运行方案。 1 输油管道腐蚀状况阴极保护系统检测 1.1 阴极保护原理 由于金属本身的不均匀性,或由于外界环境的不均匀性,都会在金属表面形成微观的或宏观的腐蚀原电池。 1.2 钢质管道腐蚀检测手段 目前,通常情况下,对于钢质管道腐蚀状况检测手段主要采用常规参比电极法、CIPS(密间隔电位测试)、DCVG(直流电压梯度法)法三种。 1.3 输油管道不停输密间隔电位检测 密间隔电位测量是国外评价阴极保护系统是否达到有效保护的首选标准方法之一。检测是在有阴极保护系统的管道上通过测量管道的管地电位沿管道的变化(一般是每隔1~5m 测量一个点)来分析判断防腐层的状况和阴极保护是否有效。测量时得到ON/OFF两种管地电位。测量时在阴极保护电源输出线上串接断流器,断流器以一定的周期断开或接通阴极保护电流,从一个阴极保护测试桩开始,将尾线接在桩上,与管道连通,操作员手持探杖,沿管线每间隔大约3m 测量一点,记录每个点的ON/OFF 电位,得到沿管道长度方向的管对地电位间两条曲线。为了去除其他电源的干扰,直流电压梯度法(DCVG)测试技术采用了不对称的直流信号加在管道上。由一个安装在阴极保护电源阴极输端的周期定时中断器控制。 2 输油管道腐蚀种类 根据金属腐蚀过程的不同点,可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 2.1 化学腐蚀单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。例如,金属裸露在空气中,与空气中的O2、H2S、SO2、CI2等接触时,在金属表面上生成相应的化合物。通常金属在常暖和干燥的空气里并不腐蚀,单在高温下就轻易被氧化,生成一层氧化皮,同时还会发生脱碳现象。此外,在油品中含有多种形式的有机硫化物,环烷酸它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀。 2.2 电化学腐蚀当金属和电解质溶液接触时,由电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。它和化学腐蚀不同,是由于形成了原电池而引起的。金属管道与含有水分的大气,土壤、湖泊、海洋接触。这些介质中含有CO2、SO2、HCI、NaCI 及灰尘都是不同浓度的电解质溶液,金属本身由于含有杂质,由于铁元素和杂质元素的电位不同,所以当钢铁暴露于潮湿空气中时,由于表面的吸附作用,就使铁表面上覆盖一层极薄的水膜。水的电离度虽小,但仍

对长输管道腐蚀的原因及解决办法相关问题的探讨

对长输管道腐蚀的原因及解决办法相关问题的探讨 发表时间:2018-11-14T09:03:26.640Z 来源:《防护工程》2018年第18期作者:赵继光 [导读] 近年来,油气管道相关事故时有发生,并因此使其管道问题受到了人们的高度重视。对于油气管道来说,其问题出现的很大因素都同腐蚀因素有关。在本文中,将就长输管道腐蚀的原因及解决办法相关问题进行一定的研究。 赵继光 中石化江苏油建工程有限公司 225261 摘要:近年来,油气管道相关事故时有发生,并因此使其管道问题受到了人们的高度重视。对于油气管道来说,其问题出现的很大因素都同腐蚀因素有关。在本文中,将就长输管道腐蚀的原因及解决办法相关问题进行一定的研究。 关键词:长输管道;腐蚀原因;解决办法; 1 引言 在油气储运系统当中,油气长输管道是其中的重要组成部分。在管道实际应用当中,腐蚀问题对管道的运行可靠性以及使用寿命都将具有着较大的影响,也是导致事故发生的重要因素。对此,即需要在管道应用当中能够做好问题发生原因的把握,以科学方式的应用做好问题的解决。 2 腐蚀因素 在不断的发展与应用过程当中,我国在油气管道防腐方面已经获得了较大的发展,并取得了一定的成绩,其主要表现在:第一,阴极维护技术。对于该技术来说,其是一种使用电化学腐蚀原理的防腐技术,在油气输送管道防腐处理方面将具有较好的效果与表现。在现今油气输送当中,通常会使用阴极维护同其余技术的配合使用对防腐目标进行实现,具有较好的应用价值;第二,防腐层技术。目前,该技术在管道当中也具有着较多的应用,如三层聚乙烯等技术等;第三,内部防腐技术。在天然气运输当中,其内部存在着一定的腐蚀性物质,很可能在实际运输当中使管道内部出现腐蚀问题,在严重情况下还将导致积水管道开裂问题的发生。对于该问题,目前在实际处理当中将新型缓蚀剂涂抹在管道内部,对管道内部腐蚀具有着较好的控制效果。但在技术方面获得一定进步的同时,在实际传输当中,还会存在着一定的腐蚀问题。对于油气长输管道来说,其在实际应用当中受到腐蚀的主要因素有:第一,油气自身因素。通常来说,在尤其当中将具有二氧化碳等具有较强腐蚀性以及氧化性的气体。该类气体的存在,则会使输送管道同油气间形成电化学反应,在使管道金属品质因此遭到破坏的情况下使管道内部产生破裂以及腐蚀等问题;第二,外部影响因素。在油气长输管道附近,所具有的介质以及环境因素也具有着一定的特殊性,并因此出现腐蚀情况。对于外部环境因素来说,具有周围介质、温度、腐蚀性物质以及施工这几项因素。周围介质方面,在管道附近位置,所具有的植物根系分布情况以及水文特征情况都将影响到管道。温度方面,则包括有管道自身的温度以及附近环境温度,这部分因素的存在也将影响到管道的腐蚀情况。腐蚀性物质方面,在管道周围,所具有的腐蚀性物质主要有微生物以及土壤等。施工因素方面,即是在具体施工过程当中相关人员素质以及技术应用情况对管道产生的影响。 3 防腐措施 面对油气长输管道的腐蚀问题,需要能够从以下方面入手解决:第一,表面处理。在油气长输管道防腐工作当中,对于表面的防腐处理是一项基础性工作内容。对于大部分油气管道来说,其是由金属支撑的,具体使用时间同防腐水平具有着直接的关联。即当管道主体以及防腐涂层粘结程度较强时,管道即将具有较高的防腐水平,且在使用寿命以及延展性方面也将具有较高的保障;第二,药剂防腐。在该方式当中,其方式有两种。首先,为加缓蚀剂。对于缓蚀剂来说,其在实际应用当中具有着成本低以及功能性强的特征,是对油气管道腐蚀程度进行降低的重要材料。在其防腐原理当中,对氧化反应以及吸附作用进行了应用,在管道壁上,具有氧化膜以及吸附膜物质的生成,避免管道因此出现被腐蚀情况。其次,加杀菌剂。对于杀菌剂其来说,其具有着应用效果好以及使用成本低的特点,具有着较广的应用范围,能够较好的应用在油套管以及单井井口当中;第三,阴极维护。该方式有两种技术类型,首先,为牺牲阳极法。在管道电化学腐蚀当中,金属具有着较低的电位,通常作为阳极应用。在金属方面,其中的杂质电位岛即为阴极,在同电解质溶液溶液发生接触形成原电池后,电流则将从高电位实现对低电位的流动,使金属因失去电子而出现被氧化问题,进而导致腐蚀问题的发生。此时,则可以对部分低于铁电位的合金以及金属进行选择,如锌基合金以及铝基合金等,在同管道发生接触、形成原电池后,在阳极发生电化学腐蚀的情况下实现对阴极的保护。其次,强制电流法。在该方式当中,其通过将目标管道连接外界直流电源负极,由外部电源实现对保护电流的提供,将电源的正极同辅助阳极相连。此时,辅助阳极同管道间则将存在较大的电位差,以此起到保护金属阴极的效果;第四,涂层防腐。在该方式中,其也由两种方式组成。首先,为内层防腐方式。在实际工作开展当中,如需要对管道的衬里以及内层进行防腐保护,聚乙烯以及环氧树脂则是经常应用到的材料,能够在避免碳钢同硫化氢等具有腐蚀性特征介质形成接触的情况下避免腐蚀问题的发生。其次,外层防腐保护。通过该方式的应用,即能够避免管道同土壤间因接触而发生腐蚀。其具体方式有双层防腐、石油沥青防腐以及PE防腐层等技术。 4 结束语 在上文中,我们对长输管道腐蚀的原因及解决办法相关问题进行了一定的研究。在未来工作中,需要做好科学防腐措施的选择与应用,在实现腐蚀因素规避的基础上保障油气的稳定传输。 参考文献 [1]程波,汤海东,王绍智,马云军.低温环境下长输管道焊缝返修的操作技术[J].现代焊接.2012(10). [2]孙国瀚,张倩,张亚琴.长输管道施工要点探讨[J].城市建设理论研究(电子版).2016(26). [3]孙雷雷,田文韬,聂文,刘志永.雾霾天气对长输管道站场设备的腐蚀影响研究[J].科技与创新.2017(16).

石油埋地管道腐蚀问题分析及防腐技术

石油埋地管道腐蚀问题分析及防腐技术 石油工业快速发展,使石油管道建设数量也日渐增多。石油管道具有易燃易爆的特性,需要将防腐工作落实到位,有效避免安全隐患。当前,我国石油埋地管道腐蚀问题比较严重,需要以此为背景,对防腐技术进行针对性应用。为此,对石油埋地管道防腐重要性及防腐中存在的问题进行分析,并论述具体防腐技术。 标签:石油埋地管道;腐蚀问题;防腐技术 doi:10.19311/https://www.wendangku.net/doc/7615021383.html,ki.16723198.2016.26.141 1 前言 石油管道的成本相对较低,极具安全性,又能够避免外部气候因素对石油运输产生影响。但是,石油埋地管道的特性及工作环境决定了它容易发生腐蚀,使石油运输过程中的安全性难以保障,并带来相应的经济损失。相关负责人要结合具体的石油运输情况,及时发现埋地管道腐蚀问题,予以解决,以营造良好的石油运输环境。 2 石油埋地管道防腐的重要性 石油管道以钢制结构居多,它容易受运输时间和外部环境影响,发生腐蚀。石油埋地管道一经腐蚀,不仅影响外形和色泽,更会干扰其机械性能。并且长期被腐蚀,会缩短使用年限,影响石油等物资的质量,甚至发生泄漏问题,对环境产生严重污染。石油埋地管道腐蚀背景下产生的经济问题和环境问题是双向的。相关部门要对石油埋地管道腐蚀问题具备清晰的认知,对其腐蚀原因进行分析,并提出具体解决方法,延长石油埋地管道使用寿命,确保石油输送工作顺利进行。 3 石油埋地管道腐蚀问题分析 3.1 化学腐蚀 化学腐蚀即石油管道与外界发生化学反应,引发腐蚀问题。金属管道长期与空气接触,容易发生化学反应,使金属表面物质变形。而金属管道处于潮湿高温环境下,容易出现脱碳问题,使石油管道运输不够安全。液体流经管道,也容易对管道产生腐蚀。石油埋地管道化学腐蚀问题严重,且没有位置限制。 3.2 电化学腐蚀 电化学腐蚀多发生在电解质液体中。湖泊中富含空气,如果金属管道经过湖泊,会使水中电解质溶液形成水膜,进而与金属管道发生电化学反应,使金属基本性质发生变化,削弱管道刚性。

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