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土壤腐蚀原理分析和埋地管道防腐应对

土壤腐蚀原理分析和埋地管道防腐应对
土壤腐蚀原理分析和埋地管道防腐应对

土壤腐蚀原理分析和埋地管道防腐应对

土壤是由气相、液相和固相所构成的一个复杂系统,其中还生存着很多土壤微生物。影响土壤腐蚀的因素很多,如孔隙度、电阻率、含氧率、盐分、水分、pH值、温度、微生物和杂散电流等,各种因素又会相互作用所以土壤腐蚀是一个十分复杂的腐蚀问题。

1.孔隙度

土壤的透气性好坏直接与土壤的孔隙度、松紧度、土质结构有着密切关系。紧密的土壤中氧气的传递速率较慢,疏松的土壤中氧气的传递速率较快。在含氧量不同的土壤中很容易形成氧浓差电池而引起腐蚀。

2.盐分

土壤中的盐分除了对土壤腐蚀介质的导电过程起作用外,还参与电化学反应,从而影响土壤的腐蚀性。它是电解液的主要成分含盐量越高,电阻率越低,腐蚀性就越强。氯离子对土壤腐蚀有促进作用,听以在海边潮汐区或接近盐场的土壤,腐蚀更为严重。但碱土金属钙、镁等的离子在非酸性土壤中能形成难溶的氧化物和碳酸盐,在金属表面上形成保护层,能减轻腐蚀。富含钙、镁离子的石灰质土壤,就是一个典型例子。

3.电阻率

电阻率是土壤腐蚀的综合性因素土壤的含水量、含盐量、土质、温度等都会影响土壤的电阻率。土壤含水量未饱和时,土壤电阻率随含水量的增加而减小,当达到饱和时,由于土壤孔隙中的空气被水所

填满,含水量增加时,电阻率也增大。

4.水分

水分使土壤成为电解质溶液,是造成电化学腐蚀的先决条件。土壤中的含水量对金属材料的腐蚀速率存在着一个最大值。当含水量低时,腐蚀速率随着含水量的增加而增加。达到某一含水量时腐蚀速率最大,再增加含水量,其腐蚀率反而下降。

5.酸碱度

土壤的酸碱性强弱指标pH值,是土壤中所含盐分的综合反映。金属材料在酸性较强的土壤中腐蚀最厉害,这是因为在强酸条件下,氢的阴极化过程得以顺利进行,强化了整个腐蚀过程。中性和碱性土壤中,腐蚀较小。

6温度

土壤温度通过影响土壤的物理化学性质来影响土壤的腐蚀性。它可以影响土壤的含水量、电阻率、微生物等。温度低,电阻率增大,温度高,电阻率降低。温度的升高使微生物活跃起来,从而增大对金属材料的腐蚀。

7.微生物

土壤中的微生物会促进金属材料的腐蚀过程,还能降低非金属材料的稳定性能。好氧菌如硫氧化细菌的生长,能氧化厌氧菌的代谢产物,产生硫酸,破坏金属材料的保护膜,使之发生腐蚀。在金属表面形成的菌落在代谢过程中消耗周围的氧,会形成一个局部缺氧区,与氧浓度高的周围或阴极区形成氧浓差电池,提高腐蚀速率。厌氧的硫

酸盐还原菌(SRB)趋向于在钢铁附近聚集,有着阴极去极化作用,导致钢铁的腐蚀。与碳钢的土壤腐蚀有关的细菌的特征见表

与土壤腐蚀有关的细菌的特征

8.杂散电流

杂散电流是指在规定的电路之外流动的电流。它是一种土壤介质中存在的一种大小、方向都不固定的电流,大部分是直流电。杂散电流它来源于电气化铁路、电车、地下电缆的漏电、电焊机等。直流干腐蚀的机理是由于电解作用,处于腐蚀电池阳极区的金属体被腐蚀。

对于埋地管道,电流从土壤进入金属管路的地方带有负电,从而成为阴极区,由管路流出的部位带正电,该区域为阳极区,铁离子会溶人土壤中而使阳极区受到严重的局部腐蚀。而阴极区很容易发生析氢,造成表面防护涂层的脱落。

了解了埋地管道腐蚀的原因,应该怎么解决这些问题。小编采访了我国防腐行业的领头羊——北京泽马新技术有限公司的李工。泽马涂料依托中科院、清华大学、中国科技大学、总装备部等单位共同研发6年,研制成功ZM99-01系列无机多功能防腐涂料,于99年装备海军陆战队两栖坦克,于2001年7-8月在山东半岛历时一个月的实践演习,两栖坦克防腐涂层无锈蚀、无脱落、光泽如初。其中在

ZM99-01系列无机多功能防腐涂料的基础上研制的ZM99-01A03 高固体份柔性陶瓷涂料,就是专门为地下输油、输水、输气管道而研制的重防腐涂料。ZM99-01A03 高固体份柔性陶瓷涂料是泽马公司用含硅无机聚合物对有机聚合物改性得到交替排列组成的多嵌段共聚物作为成膜物,加入纳米微粉、碳化硅、氧化硼,细晶氧化铝、超细氧化锌以及功能性填料,通过涂料中各组分相互作用和协同效应,成产出多种复合功能高固体份、厚浆型的功能性陶瓷涂料。

具有以下特点

涂层具有优良的抗渗透屏蔽性能。

施工方便,大大提高管道的使用寿命。

涂层具有防腐、耐磨、抗冲击和良好柔韧性等复合功能。

不同类型的高聚物相互协同,使涂层抗温变性能最佳。

涂料的耐酸碱性能优异,在5%的硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠等溶液中浸泡4000小时不脱落、不起皮,经久耐用。

涂料通过本身的酸碱浓度,抑制生物、细菌生长,防止生物附着。

涂料一次成膜厚,通常作为中间涂层使用,亦可做到底面合一。总结:埋地管道防腐最好是在地面上涂装两遍ZM99-01A03 高固体份柔性陶瓷涂料之后,再放入土壤中。在一些特殊工况,比喻海边、盐碱地、沼泽地、沙漠等,可以和北京泽马涂料厂家联系,可以在ZM99-01A03 高固体份柔性陶瓷涂料基础上做一些改进,提高防腐时间。

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

金属管道腐蚀防护基础知识

编号:SY-AQ-09483 ( 安全管理) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 金属管道腐蚀防护基础知识 Basic knowledge of metal pipeline corrosion protection

金属管道腐蚀防护基础知识 导语:进行安全管理的目的是预防、消灭事故,防止或消除事故伤害,保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中,虽然都是为了达到安全管理的目的,但是对生产因素状态的控制,与安全管理目的关系更直接,显得更为突出。 1.什么叫金属腐蚀? 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2.金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种? 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3.常用的防腐措施有哪几种? 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4.什么叫化学腐蚀? 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5.什么叫电化学腐蚀? 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的

现象。 6.缝隙腐蚀是如何产生的? 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的,在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙,其缝宽(一般在 0.025~0.1mm)足以使电解质溶液进入,使缝内金属与缝外金属构成短路原电池,并且在缝内发生强烈的腐蚀,这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7.什么是点腐蚀? 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内,并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8.点蚀和坑蚀各有什么特征? 点蚀:坑孔直径小于深度;坑蚀:坑孔直径大于深度。 9.什么是应力腐蚀,应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种? 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为:(1)阳极溶解(2)氢致开裂。

什么是埋地管道外检测

什么是埋地管道外检测? (一)管线腐蚀环境调查 因管道的腐蚀主要是电化学腐蚀,所以腐蚀环境调查内容主要有:土壤电阻率测试、杂散电流检测、腐蚀速率检测等。 (1)土壤电阻率测试 土壤电阻率是表征土壤导电能力的指标。它在土壤电化学腐蚀机理的研究过程中是一个很重要的因素。在埋地金属管道宏电池腐蚀过程中,土壤电阻率起着主导作用。因为在宏电池腐蚀中,极间电位差常常高达数百毫伏,而电极的可极化性大小对于腐蚀电流的减弱已不起显著作用,此时腐蚀电流的大小受欧姆电阻控制。所以,在其它条件相同的情况下,土壤电阻率越小,腐蚀电流越大,土壤腐蚀性越强。 土壤电阻率的大小取决于土壤中的含盐量、含水量、有机质含量及颗粒、温度等因素。由于土壤电阻率与多种土壤理化性质有关,所以在许多情况下,人们常常借助于土壤电阻率的大小来判断土壤的腐蚀性。管道通过低电阻率的地段,产生腐蚀的可能性很大。当然,这种对应关系对宏电池腐蚀确实如此,对于微电池腐蚀来说,其腐蚀性主要取决于阴、阳极的极化率,而与土壤电阻率无关。因此,土壤电阻率对于评价土壤腐蚀性是很有用的,但如作为完全依赖的指标可能不完全正确。 (2)杂散电流测试 杂散电流主要有直流杂散电流、交流杂散电流、大地电流三种形态,其中以直流杂散电流的危害性最大。当杂散电流所引起的管地电位过低时,管道表面会析出大量氢,造成防腐绝缘层破坏和脱落,从而加剧阴极区的腐蚀破坏。 杂散电流腐蚀集中产生在电阻小、易放电的局部位置,如防腐层破损剥落的缺陷部位、尖角边棱突出的部位。由于杂散电流的强度一般都很大,从而使金属管道溶解量大大增加,并且杂散电流可使被干扰体系在短时间内发生点蚀穿孔,甚至诱发应力腐蚀开裂,常规的阴极保护都难以阻止杂散电流的影响,因此杂散电流应作为重点检测内容。对检测出的数据,根据现行的标准与规范进行评定。 (3)腐蚀速率检测 检测将针对现场实际情况选取典型的土壤进行腐蚀速率检测,以评价管线土

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:

埋地燃气管道腐蚀漏气修复总结(通用版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 埋地燃气管道腐蚀漏气修复总 结(通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

埋地燃气管道腐蚀漏气修复总结(通用版) 摘要:本文主要介绍了城市住宅小区埋地钢质燃气管网发生腐蚀漏气问题后,对管道防腐系统进行技术维修与改造,对管网实施牺牲阳极阴极保护措施等,防止管道继续发生腐蚀,确保管道长期安全运行的工作经验。 关键词:埋地燃气管道腐蚀漏气防腐阴极保护 1概况 杭州市位于钱塘江入海口区域,土壤由于受海水侵袭含盐量很高,土壤电阻率只有十几欧姆,腐蚀性特别强。通常情况下钢质燃气管道埋入地下后,仅1年左右的时间就会发生腐蚀穿孔漏气。杭州市燃气(集团)有限公司三塘区域埋地燃气管网于2000年前后相继铺设完成,管道防腐层采用的是聚乙烯胶带与环氧煤沥青加玻璃纤维布两种材料,管道没有采取阴极保护措施;管道直径为Ф219-Ф27多种规格,管壁厚度7mm-3mm不等。在这个区域中有个别小区从2003

年初开始,发现管道有腐蚀穿孔漏气现象后,随时间的延长发生漏气的次数越来越多。在对漏气点开挖维修过程中发现,管道漏气处均为点腐蚀穿孔,且腐蚀穿孔点管道的防腐层多数已经发生破损;但也存在少部分腐蚀漏气点,开挖后发现穿孔处管道的防腐层表面看起来很完整没有破损迹象,穿孔点处仍覆盖有防腐层,而剥开后发现防腐层已经与管道发生剥离,且之间有水浸入;这些现象说明管道的防腐层存在问题。为了解决管道防腐和腐蚀漏气方面的问题,我们对管道发生腐蚀的原因进行了分析研究和探讨,制定了防止管道继续发生腐蚀的有效方法,较好的解决了三塘区域燃气管道腐蚀漏气的问题,确保了管道的长期安全运行。 2管道腐蚀因素分析 三塘区域埋地燃气管道发生漏气问题后,我们组织相关技术人员并委托河南省防腐工程有限公司进行了调查和分析,对发生腐蚀漏气区域自然环境、土壤情况、管道防腐层、管道腐蚀穿孔部位等方面进行了认真调查,对管道发生腐蚀的原因从原理方面进行了综合分析,初步认为管道发生腐蚀的原因有以下几种:

2021新版埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法

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:___________________ 2021新版埋地钢管外防腐层直接 检测技术与方法

2021新版埋地钢管外防腐层直接检测技术与 方法 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。 摘要:根据多年检测地下管道外防腐层的实践经验,系统地论述了地下管道外防腐层检测前沿的几种理论方法。通过对这些理论方法和检测技术的分析,以期能对我国油气等埋地管网腐蚀评价的技术规范制定、实际管道腐蚀检测的实施、埋地管网腐蚀评价起到指导和借鉴作用。 关键词:外防腐层直接检测和评价;交流电流法;直流电压法 1埋地钢管的腐蚀类型 ①管道内腐蚀 这类腐蚀影响因素相对来说比较单一,主要受所输送介质和其中杂质的物理化学特性的影响,所发生的腐蚀也主要以电化学腐蚀为主。例如:如果所运输的天然气的湿度和含硫较高时,管道内就容易发生电化学腐蚀。对于这类腐蚀的机理研究比较成熟,管道内腐蚀所造成的结果也基本上可预知,因此处理方法也规范。比如通过除湿和脱硫,

油气输送管道腐蚀机理与防护措施

油气输送管道腐蚀机理与防护措施 为了保障我国油气管道的运行安全,提高管道的使用寿命,本文将从我国油气管道的运行实际出发,首先对其腐蚀机理进行深入分析,探讨管道防护措施,为保障管道的运行安全奠定基础。 标签:油气管道;腐蚀机理;化学腐蚀;电化学腐蚀;防护措施 管道输送是油气资源运输中最常见的运输方式,其运输效率和成本也相对较低,但是由于管道内介质和外界环境因素的原因,使得管道极易产生腐蚀,其腐蚀类型可以分为两种,一种是均匀腐蚀,另一种是不均匀腐蚀。当管道不均匀腐蚀状况较为严重时,将会产生管道穿孔,进而引起油气资源泄漏,油气资源泄漏不但会对环境产生严重的污染,而且还可能会产生安全事故。在另一方面,当管道均匀腐蚀严重时,则会造成管道寿命严重下降,从而造成较大的经济损失。因此,探讨管道的腐蚀机理,并提出防护措施十分重要。 1 油气管道腐蚀机理分析 1.1 化学腐蚀 化学腐蚀指的是管道与腐蚀性物质直接接触,从而产生化学作用而引起的管道破坏。化学腐蚀可以分为两种类型,分别是气体腐蚀和非电解质腐蚀。 1.1.1 气体腐蚀 某些地上管道将长时间暴露于空气中,空气中的SO2、CO2等气体将会与管道金属产生化学作用,从而在管道表面形成大量的氧化物。同时,由于大多数管道都是采用加热输送,在高温的作用下,管道表面形成氧化物的速度将会大大加快,即腐蚀速率加快。 1.1.2 非电解质腐蚀 油气资源中本身就含有大量的腐蚀性物质,例如H2S、SO2等,当管道内的油气含水率较高时,这些物质将溶于水中从而产生腐蚀性溶液,进而对管道内壁产生腐蚀。 1.2 电化学腐蚀 在管道腐蚀过程中,由于电化学因素所产生的腐蚀作用最为严重。该种腐蚀与化学腐蚀存在较大的差别,其中最大的差别在于腐蚀过程中将有电流产生。由于油气管道中含有大量的铁元素,但是由于管道加工过程中会引入大量的杂质,杂质与铁元素之间将形成原电池,从而对管道产生腐蚀作用。在另一方面,H2S、SO2等物质溶于水中时,由于该溶液与管道金属的电位不同,也会形成原电池,

埋地管道检测工法教材

埋地管道外检测施工工法 中油管道检测技术有限责任公司 编写人:李杰洪险峰吴南勋张瑞鹏王世新 1 前言 随着国内输油气管道建设的大规模增长、国际油价与日攀升,保护输油气管道安全运行至关重要。随着国家对油气管道生产运营安全的重视,管道的风险评价及完整性管理工作得到快速发展,而管道外检测技术就是其中一项关键的环节。 管道外检测技术主要包括管道防腐层质量评价和阴极保护技术评价。防腐层是保护埋地管道免受外界腐蚀的第一道防线,其保护效果直接影响着电法保护的效率。NACE1993年年会第17号论文指出:“正确涂敷的防腐层应为埋地构件提供99 %的保护需求,而余下的1%才由阴极保护提供”。因此, 防腐层与电法保护(CP)的联合使用是最为经济有效的,因而广泛用于埋地管道腐蚀的控制。为了让管道检测部门、运营部门了解埋地长输管道外防腐层质量状况和阴极保护的水平,为管道完整性管理提供数据支持,本工法通过外防护系统的预评价、间接检测、直接评价方法,提出一套管道外检测与评价方法。 2 工法特点 2.1在对管道不开挖的情况下,在地面采用专用设备对管道防腐层进行间接检测,科学、准确的对防腐层质量进行评定。 2.2采用国内先进检测设备对防腐层缺陷大小进行检测,对防腐层缺陷等级及活性分类。

2.3采用国内外先进的检测仪器对管道的阴极保护系统的进行有效性评价。 2.4该检测方法对管道本身及周围环境无有害影响。 3 适用范围 适用于钢质埋地长输管道,其它埋地具有铁磁性管道及构筑物可参照执行。 4工艺原理 防腐层质量的评定现场采用多频管中电流法(RD-PCM)进行测量,其基本原理是在管道上施加一个近似直流的电流信号(4Hz),用接收机沿管道走向每隔一定的距离测量一次管道电流的大小。当防腐层质量下降或存在缺陷时,电流就会加速衰减。通过分析管道电流的衰减率变化可确定防腐层的优劣。 防腐层缺陷检测是现场采用直流地电位梯度法(DCVG)进行测量,其工艺原理是:在管道上施加非对称性的同步通/断的直流电流后,利用放臵在管道正上方和管道一侧的两根硫酸铜探杖,以1-3m间隔测量土壤中的直流电位梯度。在接近破损点附近电位梯度会增大,远离破损点时,电位梯度会变小。根据测量得到的电位梯度变化,可确定防腐层破损点位臵;依据破损点IR%定性判断破损点的大小及严重程度。 阴极保护系统测试现场采用密间隔电位测试方法(CIPS)进行测量,由一个高灵敏的毫伏表和一个Cu/CuSO4半电池探杖以及一个尾线轮组成。测量时,在阴极保护电源输出线上串接中断器,中断器以一

管道腐蚀

[日期:2010-08-16] 来源:中国路桥防水网作者:admin 由于腐蚀的危害性十分大,为了搞好防腐蚀工作,作为防腐施工的技术人员和工人对材料受到腐蚀的起因、原理等应进一步加深了解,以便合理地选择防腐蚀的方法。 一、腐蚀 腐蚀是指材料在环境的作用下引起的破坏或变质。这里所说的材料包括金属材料和非金属材料。 金属的腐蚀是指金属和周围介质发生化学或电化学作用而引起的破坏。有时还伴随有机械、物理和生物作用。 非金属腐蚀是指非金属材料由于直接的化学作用(如氧化、溶解、溶胀、老化等)所引起的破坏。 这里应当指出,单纯的机械磨损和破坏不属于腐蚀的范畴。 二、腐蚀分类 腐蚀在这里指金属腐蚀,金属腐蚀的分类方法很多。通常是根据腐蚀机理、腐蚀破坏的形式和腐蚀环境等几个方面来进行分类。 (1)按腐蚀机理分类从腐蚀机理的角度来考虑,金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。 1 化学腐蚀金属的化学腐蚀是指金属和纯的非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属破坏,在腐蚀过程中没有电流产生。例如,铝在纯四氯化碳和甲烷中的腐蚀,镁、钛在纯甲醇中的腐蚀等等,都属于化学腐蚀。实际上单纯的化学腐蚀是很少见的,原因是在上述的介质中,往往都含有少量的水分,而使金属的化学腐蚀转变为电化学腐蚀。 2电化学腐蚀金属的电化学腐蚀是指金属和电解质发生电化学作用而引起金属的破坏。它的主要特点是:在腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程———阳极反应和阴极反应,并有电流产生。例如,钢铁在酸、碱、盐溶液中的腐蚀都属于电化学腐蚀。金属的电化学腐蚀是最普遍的一种腐蚀现象,电化学腐蚀造成的破坏损失也是最严重的。 (2)按腐蚀破坏的形式分类金属腐蚀破坏的形式多种多样,但无论哪种形式,腐蚀一般都从金属表面开始,而且伴随着腐蚀的进行,总会在金属表面留下一定的痕迹,即腐蚀破坏的形式。可以通过肉眼、放大镜或显微镜等进行观察分析。根据腐蚀破坏的形式,可将金属腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。 1 全面腐蚀金属的全面腐蚀亦称为均匀腐蚀,是指腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。如碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀一般都是全面腐蚀。由于这种腐蚀可以根据各种材料和腐蚀介质的性质,测算出其腐蚀速度,这样就可以在设计时留出一定的腐蚀裕量。所以,全面腐蚀的危害一般是比较小的。

埋地管道检测实施方案

埋地管道检测方案

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埋地管道检测方案 埋地管道的不开挖检测技术是管道无损检测技术的重要分支,通过采用该技术可以及时了解管道运行的整体情况,并为后面的开挖检测提供依据。目前使用的成熟的埋地管道不开挖检测技术主要是针对管道外覆盖层和阴极保护系统等方面进行检测的。通过对管道所处环境的腐蚀性检测来预知和了解管道内外腐蚀的程度及腐蚀原因,及时发现管道所存在的安全隐患,并采取科学的手段,适时地对管道进行修复和改造,确保管道的安全运行。埋地金属管道的腐蚀性检测可分为管道外检测和管道内检测。 一、管道外检测 管道外检测主要工作如下: (1)管道外部所处土壤环境的腐蚀性检测(包括土壤的土质、水质和杂散电流等)。 (2)管道外防腐绝缘层性能、完好程度、老化性能和使用寿命的预测。 (3)管道阴极保护状态、保护电位和保护电流的测定。 其中后两项内容的检测应是管道管理者日常对管道监测的重要内容和手段,这是由于这两种管道防护手段关系密切,管道外防腐层防护是基础,阴极保护是其防护不足的补充和辅助。如果金属管道外防腐层完整良好,则管体本身不会受到土壤溶液的腐蚀和破坏,而一旦防腐层产生了缺陷,则在缺陷处会产生腐蚀破坏。此时如果阴极保护能在防腐层缺陷处提供足够的保护电流密度,则电化学极化将使该处金属表面极化到热力学上的稳定态,不至于发生金属的氧化反应(即钢的腐蚀破坏),而一旦阴极保护失效或不正常,则会造成该处的金属表面的破坏。因此用阴极保护的管道电位值和阴极保护的电流值可判断管道是否处于“保护”状态。由此可见,上述三项检测工作是保证埋地钢质管道无泄漏安全运行的必要手段。 1、管道外覆盖层的检测技术 管道外覆盖层的检测技术大多采用多频管中电流检测技术(PCM),它是一种检测埋地管道防腐层漏电状况的检测,是以管中电流梯度测试法为基础的改进型防腐层检测方法。其基本原理是将发射机信号线的一端与管道连接,另一端与

油气管道腐蚀机理及防护技术分析研究

油气管道腐蚀机理及防护技术分析研究 油气集输和输送过程中离不开油气管道,只有保证油气管道安全平稳运行,才能确保油气本身的安全和企业的经济效益。油气储运作为石油工业的重要一环,其运行是否稳定,直接关系到油气输送安全。其中影响油气管道安全平稳运行的一个主要因素就是管道腐蝕。管道的使用寿命和所输油品质量会直接受到油气管道腐蚀的影响,甚至造成管道穿孔泄漏不能使用。因此,对油气管道腐蚀的机理及防护措施进行分析研究,有十分重要的现实意义。 标签:油气长输管道;腐蚀机理;防护技术 1油气管道腐蚀机理 1.1油气管道腐蚀概述 油气管道主要材质为中低碳钢,在长期的使用过程中,主要发生以下两种腐蚀过程,一种是受土壤环境,温度,雨水,大气等自然条件的影响,以及人为因素的破坏,造成外防腐层剥离破坏,管道遭受外腐蚀,二油气中的杂质及加入的含硫化合物也对天然气管道产生管道内腐蚀,造成管线漏气。 1.2土壤腐蚀 土壤腐蚀是油气管道外部腐蚀的主要诱因。土壤是由固相、液相和气相组成的复杂系统,并有多种微生物伴生。土壤具有不均匀性、胶体性、导电性和多孔性等特性,电化学腐蚀是土壤的对油气管道的主要腐蚀形式。由于输送管道通常跨越的地域较广,涉及不同的土壤类型,导致土壤对管道的腐蚀速度和程度也不尽相同,而腐蚀的不均匀性会加剧管道的腐蚀程度。 1.3空气腐蚀 管线裸露在空气中,与空气中水,氧气,二氧化碳等相互作用,产生的腐蚀就是空气腐蚀。大气中的水蒸气遇到低温的金属管线,会在其表面凝结一层水膜,空气中的氧气,二氧化碳等溶解在水膜中。就像是电池的电解液那样,从而在管道表面产生电化学腐蚀。 1.4细菌腐蚀 细菌腐蚀是油气管道在含有硫酸盐的土壤中的一种腐蚀破坏形式。细菌本身并不腐蚀管道,但随着他们的生长繁殖,消耗了有机质,形成了腐蚀管道的化学环境。最常见的细菌腐蚀是硫酸盐还原菌(SRB)的腐蚀,SRB的主要成分为氢化酶,它能还原土壤中的硫酸盐,使管道发生腐蚀反应形成金属硫化物。 2油气管道腐蚀相关防护对策

管道腐蚀

管道腐蚀资料 第一节、管道腐蚀概论 材料腐蚀定义:材料受其周围环境的化学、电化学和物理作用下引起的失效破坏现象。 金属腐蚀定义:金属与其周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。铁生锈、钢管腐蚀穿孔、钢桥梁腐蚀 非金属腐蚀定义:指非金属材料由于在环境介质的化学、机械和物理作用下、出现老化、龟裂、腐烂和破坏的现象。 涂层龟裂 按管材的种类,管道可分为以下几类: (1)金属管道 1)黑色金属管道:钢管、不锈钢管、铸铁管、球墨铸铁管等; 2)有色金属管道:铜管、铝管、铝合金管等 (2)非金属管道 (3)复合管道 常用钢管分类: (1)无缝钢管 按管材分: 1)普通碳素钢 2)优质碳素钢 3)低合金钢; 按制造方法: 1)热轧 2)冷轧 (2)焊接钢管 1)低压流体输送用焊接钢管 ?①镀锌管(白铁管) ?②非镀锌管(黑铁管) 2)直缝卷焊钢管 3)螺旋焊接管 钢管特性: 钢管是各类工程中最常见的管道。钢管的特点是强度高、硬度高,并有较好的塑性和韧性,焊接性能好。钢管在自然环境下,容易腐蚀,因而是管道防腐工程的主要对象。根据是否有缝,钢管可以分为无缝钢管和有缝钢管,有缝钢管又称焊接钢管,焊接钢管可分为低压流体输送用焊接钢管和卷焊钢管。无缝钢管通常采用普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢生产而成,根据制造方法可分为冷拔和热轧两种。无缝钢管用途非常广泛,常用于锅炉房中的管道、热力交换站工艺管道、较小管径的燃气管道等。 低压流体输送用焊接钢管常采用焊接性能较好的低碳钢制造。其管壁有一条纵向焊缝。根据钢管表面是否有镀锌层,可分为镀锌钢管(俗称白铁管)和非镀锌管(俗称黑铁管)两种。低压流体输送用焊接钢管常用于小管径和较低压力的管道,其壁厚规格分为普通管和加厚管。

埋地燃气管道腐蚀漏气修复总结

埋地燃气管道腐蚀漏气修复总结 摘要:本文主要介绍了城市住宅小区埋地钢质燃气管网发生腐蚀漏气问题后,对管道防腐系统进行技术维修与改造,对管网实施牺牲阳极阴极保护措施等,防止管道继续发生腐蚀,确保管道长期安全运行的工作经验。 关键词:埋地燃气管道腐蚀漏气防腐阴极保护 1概况 杭州市位于钱塘江入海口区域,土壤由于受海水侵袭含盐量很高,土壤电阻率只有十几欧姆,腐蚀性特别强。通常情况下钢质燃气管道埋入地下后,仅1年左右的时间就会发生腐蚀穿孔漏气。杭州市燃气(集团)有限公司三塘区域埋地燃气管网于2000年前后相继铺设完成,管道防腐层采用的是聚乙烯胶带与环氧煤沥青加玻璃纤维布两种材料,管道没有采取阴极保护措施;管道直径为Ф219-Ф27多种规格,管壁厚度7mm-3mm不等。在这个区域中有个别小区从2003年初开始,发现管道有腐蚀穿孔漏气现象后,随时间的延长发生漏气的次数越来越多。在对漏气点开挖维修过程中发现,管道漏气处均为点腐蚀穿孔,且腐蚀穿孔点管道的防腐层多数已经发生破损;但也存在少部分腐蚀漏气点,开挖后发现穿孔处管道的防腐层表面看起来很完整没有破损迹象,穿孔点处仍覆盖有防腐层,而剥开后发现防腐层已经与管道发生剥离,

且之间有水浸入;这些现象说明管道的防腐层存在问题。为了解决管道防腐和腐蚀漏气方面的问题,我们对管道发生腐蚀的原因进行了分析研究和探讨,制定了防止管道继续发生腐蚀的有效方法,较好的解决了三塘区域燃气管道腐蚀漏气的问题,确保了管道的长期安全运行。 2管道腐蚀因素分析 三塘区域埋地燃气管道发生漏气问题后,我们组织相关技术人员并委托河南省防腐工程有限公司进行了调查和分析,对发生腐蚀漏气区域自然环境、土壤情况、管道防腐层、管道腐蚀穿孔部位等方面进行了认真调查,对管道发生腐蚀的原因从原理方面进行了综合分析,初步认为管道发生腐蚀的原因有以下几种: (1)管道防腐层存在缺陷点是管道发生腐蚀的主要原因。 (2)管道腐蚀为电化学腐蚀现象,腐蚀穿孔点为电化学反应的阳极点。 (3)土壤的电阻率低、腐蚀性比较大是管道发生腐蚀的外部原因。 (4)不排除管道存在杂散电流腐蚀的可能性。 3管道检测与结果分析 有了管道发生腐蚀穿孔的原因分析结果后,根据不同的原因决定采取不同的解决方法。首先对管道防腐情况进行全面的分析检测,检测时要求做到从多方面了解管网防腐与腐蚀的现在状况,然后根据检测结果制定相应的维修处理方案,彻底解决管道发生腐蚀漏气的问题。对

阅读材料:埋地金属管道腐蚀机理及防腐措施

埋地金属管道腐蚀机理及防腐措施 随着我国城市建设的不断发展,地下输油、输气及供水管道作为重要的经济命脉,日益引起广泛重视。而各类埋地金属管道受到土壤化学、电化学以及微生物等多重侵蚀作用,若不采取必要的防腐措施并及时检测,则会导致腐蚀穿孔,不仅影响管道的使用寿命,引发漏油、漏水、漏气,造成巨大的经济损失,而且严重污染环境。特别是由于管道燃气泄漏造成的突发性事故时有发生,直接威胁人民的身体健康和安全。因此,有必要对金属管道腐蚀产生的原因和防腐技术进行深入的探讨。 1、金属管道腐蚀的原因 1.1 电化腐蚀 金属管道的主要成份一般是钢铁,钢铁接触到电解质溶液发生原电池反应,即铁原子失去电子而被氧化所引起的腐蚀,这种腐蚀称为电化腐蚀。通常金属管道的腐蚀主要是电化腐蚀作用的结果。 在潮湿的空气或土壤中,钢铁管道表面会吸附一层薄薄的水膜而促使管道腐蚀。由于外界酸碱环境的差异,钢铁会发生吸氧或析氢腐蚀,一般以吸氧的电化学腐蚀为主。 当水膜基本为中性时,钢铁与吸附在管道表面的溶有氧气的水膜构成原电池。 负极:Fe—2e=Fe2+(钢铁溶解)正极:2H2O+O2+4e=4OH—(吸收氧气)而当水膜为酸性时,钢铁与吸附在管道表面的溶有CO2,的水膜构成原电池。 负极:Fe- 2e= Fe2+(钢铁溶解)正级:2H++2E=H2(析出氢气)如果这种电化学或原电池作用代表腐蚀的全部过程的话,我们应该在管壁上看到一个个的空泡。但在实际中,这些空泡经过一段时期后,变成了大小不均的瘤状结垢,硬壳内充满了Fe(OH)3和Fe2(OH)3的混和物。这是因为,金属表面由于氧化形成的二价氢氧化铁会继续被氧化形成三价铁,但它并不是永远贴附在管壁上,保持静止。而是随着土壤中不断有氧气浸入,通过破裂的膜向内一层层运动,把部分亚铁离于氧化成铁离于,经过一段时间,这些氧化铁浓度超过一定的比例,磁性氧化铁或其它亚铁化合物就会不断地析出,并产生酸性物质,后

2021版埋地钢质天然气管道腐蚀控制检测与对策

2021版埋地钢质天然气管道腐蚀控制检测与对策 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-0861

2021版埋地钢质天然气管道腐蚀控制检测 与对策 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。管中电流检测法是通过施加

油气管道保护工

油气管道保护工 第一章概述 1 埋地管道腐蚀的危害 埋地金属管道遭受着土壤、海水、细菌及杂散电流等各种因素造成的腐蚀,腐蚀破坏的过程和速度虽然缓慢,但是危害较大,由腐蚀造成的损失大的惊人。 (1)直接和间接损失由于腐蚀而造成原材料和设备的报废,称为直接损失。由于材料损失和设备报废而造成的停工、停输和抢修等为间接损失。 (2)环境污染输油、气管道由于腐蚀穿孔还会造成突发性的事故,污染环境。 (3)阻碍新技术的发展科学技术是生产力,但是如果解决不好腐蚀问题,一些重大新技术的应用就会受到阻碍。 (4)浪费资源在工程设计中,因考虑腐蚀因素而采用较大的安全系数,这种现象是普遍存在的。如输油、气管道等,在选择材料的厚度中都会有 腐蚀裕量。这就增加了材料使用和能源的消耗,浪费了宝贵的资源。 2 造成管道损坏的主要因素 (1)腐蚀土壤具有腐蚀性,特别是某些地区存在着直流、交流干扰电源,更易加重地下金属管道腐蚀。据国内外统计表明,由于腐蚀造成的管道泄露和损失事故约占管道总泄露和损失事故的30%。 (2)焊缝及管材的缺陷管子在制作或敷设中,焊缝处会存在夹渣、未焊透、咬肉等缺陷,制作管子用的钢材会存在气泡、砂眼等质量问题。据对某输油管道统计,这类事故约占总数的40%。 (3)自然环境变化由于管道热胀冷缩,造成管道弯头严重变形破裂、或直接冻裂;由于洪水或其他因素所致,大段管道裸露、悬空而造成的管道下沉、拱起、移位变形以致断裂事故也大量存在。 (4)外力由于地震或在管道附近进行爆炸作业、因重物压砸或撞击也会造成管道破裂或损坏。 (5)人为故意破坏偷、扒管道防腐绝缘层,在管道上开孔偷油、偷气等也会造成事故。 3 管道保护工 管道保护工主要做以下三方面的工作: (1)搞好管道防腐保护设施及运行的管理。埋地管道的防腐保护设施主要有两大系统。一是阴极保护系统;二是防腐绝缘系统。管道保护工应该认真学习、贯彻 执行这方面的有关标准和管理规定,在上级和业务主管部门的领导下,搞好运 行管理工作。 (2)搞好护管工程及设施的维护管理。埋地管道沿线建有不少护管工程及设施,需要管道保护工经常检查及维护,这是一项很重要的工作,对延长护管工程及设 施的使用寿命起到重要的作用。 (3)贯彻“石油、天然气管道保护条例”,保护管道管理部门的合法权益,保障管道长期安全平稳运行。 第二章金属腐蚀的概念及分类 1 金属腐蚀的概念

不锈钢的点腐蚀机理

不锈钢的点腐蚀机理 在金属表面局部地方出现向深处发展的腐蚀小孔,其余表面不腐蚀或腐蚀很轻微,这种形态成为小孔腐蚀,简称点蚀。金属腐蚀按机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀。点腐蚀属于电化学腐蚀中的局部腐蚀。一种点蚀是由局部充气电池产生,类似于金属的缝隙腐蚀。另一种更常见的点蚀发生在有钝化表现或被高耐蚀性氧化物覆盖的金属上。 4.1 电化学腐蚀的基本原理 通过原电池原理可以更好地说明电化学腐蚀机理。当2种活泼性不同的金属(如铜和锌)浸入电解质溶液,2种金属间将产生电位差,用导线连接将会有电流通过,在此过程中活泼金属(锌)将被消耗掉,也就是被电化学腐蚀。不同于化学腐蚀(如金属在空气中的氧化,锌在酸溶液中的析氢),电化学腐蚀一定有电流产生,并且电流量的大小直接与腐蚀物的生 成量相关,即电流密度越大腐蚀速度越快。 各种金属在电解质溶液中的活泼程度可用其标准电极电位表示,即金属与含有单位活度(活度与浓度正相关,在浓度小于10-3mol/L时认为两者值相同)的金属离子,在温度298K (25℃),气体分压1.01MPa下的平衡电极电位。 标准电极电位越低,金属或合金越活泼,在与高电位金属组成电偶对时更易被腐蚀。由此可见,决定金属标准电极电位的因素除了金属的本质外还有:溶液金属离子活度(浓度)、温度、气体分压。另外一个重要影响因素是金属表面覆盖着的薄膜。除了金、铂等极少数贵金属外,绝大多数金属在空气中或水中可以形成具有一定保护作用的氧化膜,否则大部分金属在自然界就无法存在。金属表面膜的性质对其腐蚀发生及腐蚀速度都有着重要影响。 4.2 不锈钢的耐腐蚀原理 不锈钢的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的(例如它不象选择性氧化而形成的那些保护性薄膜),致使这些材料能够进行加工而不失去抗氧化性。合金必须含有足够量的铬以形成基本上由Cr2O3组成的表皮,以便当薄膜弄破时有足够数目的铬(Cr3+)阳离子重新形成薄膜。如果铬的比例低于完全保护所需要的比例,铬就溶解在铁表面形成的氧化物中而无法形成有效保护膜。起完全保护作用所需的铬的比例取决于使用条件。在水溶液中,需要12%的铬产生自钝化作用形成包含大量Cr2O3的很薄的保护膜。在气态氧化条件下,低于1000℃时,12%的铬有很好的抗氧化性,在高于1000℃时,17%的铬也有很好的抗氧化性。当金属含铬量不够或某些原因造成不锈钢晶界出现贫铬区的时候,就不能形成有效的保护性膜。 4.3 氯离子对不锈钢钝化膜的破坏 处于钝态的金属仍有一定的反应能力,即钝化膜的溶解和修复(再钝化)处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子(常见的如氯离子)时,平衡便受到破坏,溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑(孔径多在20~30μm),这些小蚀坑称为孔蚀核,亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。图1表征了金属钝化区随氯离子浓度增大而减小。 A-不存在氯离子;B-低浓度氯离子;C-高浓度氯离子 图1 对于呈现出钝化性的金属,氯离子对阳极极化曲线的作用[2] 图1是对含不同浓度氯离子溶液中的不锈钢试样采取恒电位法测量的电位与电流关系曲线,从中看出阳极电位达到一定值,电流密度突然变小,表示开始形成稳定的钝化膜,其电阻比较高,并在一定的电位区域(钝化区)内保持。图中显示,随着氯离子浓度的升高,其临界电流密度增加,初级钝化电位也升高,并缩小了钝化区范围。对这种特性的解释是在钝化电

埋地管道防腐层检测技术

埋地管道防腐层检测技术

一、埋地管道腐蚀评价与防腐层检测技术 1.1防腐层检测技术及仪器的现状 1) 变频—选频法 上世纪90年末,东北输油管理局与邮电部第五研究所结合我国输油行业的管理 模式,完成了长输管线上以测量单 元管段防腐绝缘电阻、评价防腐层 完好状况方法的研究。该方法是将 一可变频率电信号施加到待测管 道的一端,从另一端检测信号的衰减幅度,通过调节信号的频率使信号衰减达到一定范围(23dB)时,根据信号频率的高低来推断防腐层绝缘电阻值,因此称为“变频—选频法”。此方法被列入石油天然气公司的SY/T5919-94标准,为我国管道防腐层评价的后续工作奠定了基础。变频-选频测量方法特点是:适合于长输管道的检测,具有使用简便,检测费用较低等优点;但该方法对操作人员要求较高,在使用之前需设定一些参数,较为复杂;所需与测量仪配合的设备较多;只能对单元管道(通常为1km)及有测试桩的管道进行绝缘电阻测量,无法判断破损点位置;当管段中有支管、阳极时须通

过开挖检测点来分段检测。 2)直流电压梯度(DCVG)技术 直流电压梯度技术的代表仪器是加拿大 Cath-Tech公司生产的DCVG。它可对有阴极保护系 统的管道防腐层破损点进行检测。其原理是:在管 道中加入一个间断关开的直流电信号,当管段有破 损点时,该点处管道上方的地面上会有球面的电场 分布。DCVG使用毫伏表来测量插入地表的两个 Cu/CuSO 电极之间的电压差。当电极接近破损点4 时,电压差会增大,而远离该点时,压差又会变小, 在破损点正上方时,电压差应为零值,以此便可确 定破损点位置。再根据破损点处IR降可以推算出 破损点面积。破损点形状可用该点上方土壤电位分 布的等位线图来判断。

课件腐蚀案例个人整理版(仅供参考)

应力腐蚀实例: 实例1:北方一条公路下蒸气冷凝回流管原用碳钢制造,由于冷凝液的腐蚀发生破坏,便用304型不锈钢(0Cr18Ni9)管更换。使用不到两年出现泄漏,检查管道外表面发生穿晶型应力腐蚀破裂。 答:在北方冬季公路上撒盐作防冻剂,盐渗入土壤使公路两侧的土壤中氯化钠的含量大大提高,而选材者却不了解没有对土壤腐蚀做过分析。就决定更换不锈钢管。将奥氏体不锈钢用在这种含有很多氯化钠的潮湿土壤中,不锈钢肯定表现不佳,也需还不如碳钢呢。 防护措施: 实例2:某化工厂生产氯化钾的车间,一台SS-800型三足式离心机转鼓突然发生断裂,转鼓材质为1Cr18Ni9Ti。经鉴定为应力腐蚀破裂。(P224) 答:在氯化钾生产中选用1cr18Ni9Ti 这种奥氏体不锈钢转鼓是不当的。氯化钾溶液是通过离心机转鼓过滤的。氯化钾浓度为28°Bé,氯离子含量远远超过了发生应力腐蚀破裂所需的临界氯离子的浓度,溶液pH 值在中性范围内。加之设备间断运行,溶液与空气的氧气能充分接触,这就是奥氏体不锈钢发生应力腐蚀破裂提供特定的氯化物的环境。 保护措施:停用期间使之完全浸与水中,与空气隔离;定期冲洗去掉表面氯化物等,尽量减轻发生应力破裂的环境条件,以延长使用寿命,不过,发生这种转鼓断裂飞出的恶性事故可能有一定的偶然性,但这种普通的奥氏体不锈钢用于这种高浓度氯化物环境,即使不发生这种恶性事故,其寿命也不长,因为除应力腐蚀还有,孔蚀,缝隙腐蚀等。 实例3:CO2压缩机一段、二段和三段中间冷却器为304L(00Cr19Ni10)型不锈钢制造。投产一年多相继发生泄漏。经检查,裂纹主要发生在高温端水侧管子与管板结合部位。所用冷却水含氯化物0.002%~0.004%。(P225) 答:这里考虑奥氏体不锈钢的氯化物溶液中的scc,冷却水中氯化物含量控制很低,但仍然发生了scc 破坏。 设备为热交换器,结构为管壳式。工艺介质走管程,水走壳程,进行热交换。因此,不锈钢管子外面接触的的介质都是水而不是氯化物溶液。水中所含氯化物只是一种杂质,其含量是很低的。应该不会发生scc 的。问题主要发生在氯化

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