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X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀因素灰关联分析_梁平

X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀因素灰关联分析_梁平
X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀因素灰关联分析_梁平

X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀因素灰关联分析

梁平1,2,杜翠薇1,李晓刚1,余杰1,陈旭1

(1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083; 2.辽宁石油化工大学机械工程学院,抚顺113001)

摘要:通过电化学阻抗和动电位极化方法确定了鹰潭土壤模拟溶液的可靠性,考察了温度、溶解氧、pH值和电

导率等环境因素对X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响,并通过灰关联分析将这四种因素对X70

钢腐蚀速率的影响进行了分析。结果表明:该模拟溶液具有与鹰潭水饱和土壤相同(相似)的腐蚀机理,能够反映

实际土壤的腐蚀特性;环境因素对X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀速率影响大小的顺序为电导率、溶解氧、

温度、pH值。

关键词:X70管线钢;土壤模拟溶液;耐蚀性;灰关联

中图分类号:T G174文献标识码:A文章编号:1005-748X(2009)04-0231-03

Grey Relational Space Analysis of Effect of Environmental Factors on C orrosion Resistance of X70Pipeline Steel in Yingtan Soil Simulated Solution

LIAN G Ping1,2,Du Cu-i w ei1,LI Xiao-gang1,Yu Jie1,CH EN Xu1

(1.U niv ersit y of Science and T echno log y Beijing,Beijing100083,China; 2.L iao ning Shihua U niv ersity,Fushun113001,China)

Abstract:T he r eliability o f Y ing tan soil simulated so lution was investig ated by electr ochem ical impedance

spectro sco py and potentio dy nam ic polarization curv es.T he effect of env ir onmental facto rs,including dissolved

ox yg en,temperature,co nduct ivity and pH,on the co rr osio n r esist ance of X70pipeline steel in Ying tan so il

simulated so lution w as ev aluated using g r ey relatio nal space ana lysis.T he Ying tan so il simulated solut ion sho wed a

co rr osio n mechanism sim ilar to w ater saturated Y ingt an so il,and the tests in the so lutio n can reveal the so il

char acter istics.Accor ding to the g r ey relational space analy sis,the deg ree of asso ciatio n between co rr osio n r ate and

env iro nment factor s decreased in the follow ing or der:so lutio n co nduct ivity>disso lv ed ox yg en>temperature>

pH.

Key words:X70pipeline steel;so il simulated so lutio n;cor rosio n resistance;gr ey relatio nal space analy sis

0引言

管线钢是油气输送管道的基本结构材料。国产X70管线钢在我国西气东输工程中已经得到了普遍应用。该工程跨度大,管线沿途经历了高盐盐渍土、中性土并逐渐过渡到华南酸性土,地质条件十分复杂,土壤腐蚀性差异巨大[1]。埋地管线长期运行后,必然会遭受到不同土壤的腐蚀,严重时可能会发生油气泄露等事故,从而造成重大损失[2]。因此,对典型土壤的腐蚀性及腐蚀因素进行评价,确定某一地区土壤腐蚀性的强弱及影响腐蚀的主要因素是必要

收稿日期:2008-03-16;修订日期:2008-04-09

基金项目:国家十一五科技支撑计划项目(2006BAK02B01)国家科技基础条件平台建设资助项目(2005DK A10400)而有意义的。

本工作以酸性土壤的典型代表)))鹰潭红壤为管线腐蚀介质,模拟了鹰潭土壤的溶液组成,并对溶液的pH、电导率、溶解氧含量和温度等环境因素对X70钢的腐蚀程度进行灰关联分析,以期为现场应用X70管线钢的防护技术提供一些参考依据。

1试验方法

采用有效面积为1cm2的正方形X70钢试样(宝钢生产,其化学成分见表1)为工作电极,试样背面点焊引出铜导线,用环氧树脂将试样包封在塑料管中;试验前工作电极用SiC水砂纸从60#逐级打磨至1000#,然后用丙酮或无水乙醇除油,去离子水清洗后吹干待用。

根据鹰潭土壤的理化性质,用分析纯化学试剂

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231

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第30卷第4期2009年4月

腐蚀与防护

CO RRO SION&PRO T ECT IO N

V ol.30N o.4

A pr il2009

和去离子水配制模拟溶液(其化学组成见表2),用5%冰醋酸调节溶液的pH,并用pH B-4H型酸度计进行测试;采用H H S11-Ni2型电热恒温水浴锅控制溶液温度;向溶液通入纯度大于99.5%的N2进行除氧,控制通气时间来调节溶液中的氧含量,开始试验前用U nisense PA2000Picoamm eter测氧仪测试溶液中起始氧含量。

用EG&G Potentiostat/Galv anostat M odel

273测试动电位极化曲线,采用三电极体系,X70管线钢试样为工作电极,铂片为辅助电极,饱和甘汞电极(SCE)为参比电极,溶液体积为0.5L;测试时首先将工作电极在- 1.3V下预极化3m in,以去除试样表面在空气中形成的氧化膜,然后工作电极在溶液中静止15m in后以0.33mV/s的扫描速率进行动电位极化曲线测试,扫描电位-0.25V~+0.25 V(vs.E corr),并用自身软件对曲线的E corr和i cor r进行数值拟合。

用Princepto n Applied Research Par atat2273仪器进行电化学交流阻抗测试,测量在E corr电位下进行,交流扰动电压幅值为10m V,测量频率范围为105~10-2H z,采用ZSim pWin V3.20阻抗分析软件对交流阻抗数据进行拟合。

表1X70管线钢的化学成分(质量分数,%)

C Si M n S P Cr Ni Nb M o Fe

0.0450.26 1.480.0010.0170.0310.160.0330.23余量

表2鹰潭土壤模拟溶液组成(g/L) CaCl2NaCl Na2SO4NaH CO3KNO3M gS O4#7H2O 0.01110.04080.01420.01260.03130.0197

2结果与讨论

2.1鹰潭土壤和模拟溶液的比较

2.1.1电化学阻抗谱

图1为X70钢在鹰潭水饱和土壤和模拟溶液中的Ny qiuist曲线。可以看出,模拟溶液和实际土壤中曲线形状基本一致,都表现为容抗弧,这表明模拟溶液并没有改变实际土壤的腐蚀性质,也可以认为,该模拟溶液与鹰潭土壤具有相同的腐蚀规律,没有改变实际土壤的腐蚀机制。但比较两者也可以发现,两者容抗弧的变化趋势虽然相同,但实际模拟溶液中的容抗弧比土壤中要小一些。

采用图2的等效电路对Ny quist曲线进行数值拟合,其中,R s代表溶液电阻,Q 为反应界面的双电

图1X70钢在鹰潭土壤和模拟溶液中的N yquist图

层的等效电容,R ct为电荷转移电阻。由表3结果可以看出,鹰潭水饱和土壤具有比模拟溶液较大的溶液电阻和电荷转移电阻,表明模拟溶液比实际土壤具有更强的腐蚀性,这主要是因为土壤中复杂的粒子阻碍了侵蚀性离子的运动和交换。

图2X70钢在鹰潭土壤模拟溶液中交流阻抗的等效电路表3按Nyquist曲线拟合的电路参数

R s,8#cm2Q-y0,S-n/cm2Q-n R ct,8#cm2实际土壤282.20.0001320.66162145

模拟溶液247.40.0002150.96821885

2.1.2动电位极化曲线

将X70管线钢在鹰潭水饱和土壤和模拟溶液中进行动电位极化曲线测试,并进行数值拟合。从图3中可以看出,X70钢在鹰潭饱和水土壤和模拟溶液中表现出相同的电化学行为,无论是阴极反应还是阳极反应,均为活化极化控制。从拟合结果(表4)看,在模拟溶液中具有更高的腐蚀电流密度,从而使X70钢在模拟溶液中较水饱和鹰潭土壤中表现出更高的腐蚀性,但两者的腐蚀电流密度仍然在同一个数量级内,相差不是很大。

综合阻抗谱和动电位极化曲线分析可以看出,与鹰潭水饱和土壤相比,模拟溶液并没有明显或几乎没有改变土壤介质中X70钢的腐蚀机制,而且两者的腐蚀速率仍在同一个数量级上,差别也很小,因此,可以认为,该模拟溶液能较好地模拟实际的鹰潭土壤。

2.2灰关联分析

灰关联分析是通过计算关联度来分析两个事物之间相关性程度的一种方法。文中选取温度、溶解氧、电导率和溶液pH为子因素,以腐蚀速率作为母

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图3X70钢在鹰潭土壤和模拟溶液中的动电位极化曲线表4X70钢在鹰潭土壤和模拟溶液中动电位

极化曲线拟合结果

X70钢E corr,mV SCE I corr,L A/cm2

土壤-68012.65模拟溶液-69515.90

因素,按照灰色关联度的计算方法逐步计算,分辨系数p=0.5,分析了各因素对X70钢在鹰潭模拟溶液中腐蚀速率的影响程度。关于灰色关联分析的原理和具体的数据处理方法可参阅文献[3,4]。

将X70钢在不同条件下的鹰潭模拟溶液中进行动电位极化曲线测试,测得的腐蚀电流密度的拟合结果见表5;腐蚀速率与温度、含氧量、电导率以及溶液pH值之间的关联度计算结果见表6。

表5X70钢在不同因素下鹰潭模拟溶液中的

腐蚀电流密度

pH溶解氧,m g/L温度,e电导率,L S/cm腐蚀电流密度,L A/cm2 2.76 1.029*******.44

2.78 2.2432694978.77

3.380.9104050025.30

3.730.3732928612.03

3.80 2.4872634090.76

4.360.43928260

5.846

4.75 3.00626220 6.368

5.15 1.631302609.397

5.530.119393128.817

表6灰关联度r的计算结果

pH溶解氧温度电导率

0.64200.66220.66110.7956

根据灰色关联分析原理,关联度r的变化范围在0~1之间。一般认为关联度大于0.6,就可以认为该因素对这一评价指标有一定的影响,r值越接近1,其影响程度也越大[5]。基于此,从表6中可以看出,上述四种因素对X70钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀速率影响的大小顺序为:电导率、溶解氧、温度、pH。电导率是土壤中或溶液中离子含量和离子种类的综合反映,由此可以推测,鹰潭酸性土壤中盐含量和离子含量对X70钢的腐蚀起着主导作用。

3结论

(1)交流阻抗和动电位极化结果表明,鹰潭土壤模拟溶液和鹰潭水饱和土壤具有相似的腐蚀机制,模拟溶液中的腐蚀速率较实际土壤中的高一些,但仍在同一个数量级上。

(2)X70钢在鹰潭土壤模拟溶液中所选环境因素对腐蚀速率影响的大小顺序为:电导率、溶解氧、温度、pH。

参考文献:

[1]李晓刚,杜翠薇,董超芳,等.X70钢的腐蚀行为与试

验研究[M].北京:科学出版社,2006.

[2]苏欣,熊波,黄坤,等.一种评价长输管道土壤腐蚀

的新模型[J].石油工程建设,2005,31(5):1-4.

[3]邓聚龙.灰理论基础[M].武汉:华中科技大学出版

社,2002:137-150.

[4]朱相荣,张启富.灰关联分析法探讨环境因素与海水

腐蚀性的关系[J].中国腐蚀与防护学报,2000,30

(1):29-34.

[5]王海涛,韩恩厚,柯伟.灰色理论对碳钢、低合金钢海

水腐蚀的预测和分析[J].腐蚀与防护,2005,26(9):

373-374.

(上接第230页)

[6]李谋成,林海潮,曹楚南.湿度对钢铁材料在中性土壤

中腐蚀行为的影响[J].腐蚀科学与防护技术,2000,

14(4):218-221.

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阻抗谱特征[J].中国腐蚀与防护学报,2000,20(2):

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[8]曹楚南,张鉴清.电化学阻抗谱导论[M].北京:科学

出版社,2004:86-92.

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储油罐爆炸的原因分析与控制

储油罐爆炸的原因分析与控制 储油罐是油库的重要设备,储存着大量易燃烧、易爆炸、易挥发、易流失的油品,一旦发生爆炸所造成的损失难以估计。近20年来,油罐发展呈大型化的明显趋势。随着油气储备量的增加,储油罐的规模和数量也大幅度地增加。因此,如何安全有效地管理储油罐、提高储油罐的安全可靠性,已是当前安全管理工作所面临的一个重大课题。 1爆炸原因分析 1.1明火 由明火引起的油罐火灾居第1位,其主要原因是在使用电气、焊修储油设备时,动火管理不善或措施不力而引起。例如,检修管线不加盲板;罐内有油时,补焊保温钉不加措施;焊接管线时,事先没清扫管线,管线没加盲板隔断;油罐周围的杂草、可燃物未清除干净等。另一个重要原因是在油库禁区及油蒸气易积聚的场所携带和使用火柴、打火机、灯火等违禁品或在上述场合吸烟等。 1.2静电 所谓静电火灾是指静电放电火花引燃可燃气体、可燃液体、蒸汽等易燃易爆物而造成的火灾或爆炸事故。 静电的实质是存在剩余电荷。当两种不同物体接触或摩擦时,物体之间就发生电子得失,在一定条件下,物体所带电荷不能流失而发生积聚,这就会产生很高的静电压,当带有不同电荷的两个物体分离或接触时,物体之间就会出现火花,产生静电放电(ESD)

静电放电的能量和带电体的性质及放电形式有关。静电放电的形式有电晕放电、刷形放电、火花放电等。其中火花放电能量较大,危险性最大。 静电引起火灾必须具备以下4个条件: (1)有产生静电的条件。一般可燃液体都有较大的电阻,在灌装、输送、运输或生产过程中,由于相互碰撞、喷溅与管壁摩擦或受到冲击时,都能产生静电。特别是当液体内没有导电颗粒、输送管道内表面粗糙、液体流速过快时,都会产生很强的摩擦,从而产生静电。 (2)静电得以积聚,并达到足以引起火花放电的静电电压。油料的物理特性决定了其内产生的静电电荷难以流失而大量积聚,其电压可达上万伏,遇到放电条件,极易产生放电引起火灾。 (3)静电火花周围有足够的爆炸性混合物。油品蒸发、喷溅时产生的油雾和储油罐良好的蓄积条件致使油面上部空间形成油气一空气爆炸性混合物。 (4)静电放电的火花能量达到爆炸性混舍物的最小引燃能量。当静电放电所产生的电火花能量达到或大干油品蒸气引燃的最小能量(0.2-0.25mJ)时,就会点燃可燃混合气体,造成燃烧爆炸。 因静电放电(ESD)引起的火灾爆炸事故屡见不鲜,而且静电火灾具有一定的突发性、易爆炸、扑救难度大、易造成人员伤亡等特点,故如何更好地做好防静电危害工作一直是安全管理工作的重要组成部分。 1.3自燃 自燃是物质自发的着火燃烧过程,通常是由缓慢的氧化还原反应而引起,即物质在没有火源的条件下,在常温中发生氧化还原反应而

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浅析垃圾焚烧炉过热器腐蚀原因及解决措施(最新版) 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-0148

浅析垃圾焚烧炉过热器腐蚀原因及解决措 施(最新版) 摘要:垃圾焚烧发电是实现城市垃圾无害化、减量化和资源化处理的一种有效方法,目前正得到大力的推广。焚烧发电具有工艺简单,运行可靠,垃圾处理速度快,处理量大。但是由于垃圾成份相当复杂,用于焚烧垃圾的焚烧炉存在非常严重的磨损、腐蚀现象,在腐蚀现象中以高温过热器管的腐蚀问题最为严重。本文主要就这个问题展开讨论并提出预防措施。 关键词:垃圾焚烧炉;高温过热器管腐蚀;措施 一、垃圾焚烧发电工艺原理垃圾焚烧发电是将垃圾放在焚烧炉中进行燃烧,释放出热能,余热回收加热给水变成蒸汽,蒸汽在汽轮机中推动汽轮发电机旋转做功,将蒸汽的热能转化为电能,释放热能后的烟气经净化系统处理后排放,从而将垃圾由“废物”变为

可利用的“资源”。随着各种炉型技术的实践应用广泛开展,炉排式垃圾焚烧炉以适应性强,处理比较彻底的优势正成为目前国内垃圾焚烧的主流工艺。随着技术的不断的提高和发展,我国焚烧炉的垃圾处理容量也不断的提高,从初期的150t/d提高到现在的750t/d,规模日趋增大。 二、垃圾焚烧发电的特点一般来说,垃圾经焚烧处理后残余的固体废物约占20%(炉渣约占15%,飞灰约占5%),考虑炉渣的综合利用因素,减量化效果更为显著。这相比于垃圾填埋处理要永久性占用土地来说节约了大量的土地资源。垃圾中的可燃物在焚烧中基本上变为了可利用的热能。根据城市发展程度及地理位置、生活习惯不同,垃圾的热值有所不同,一般用于焚烧的垃圾要求低位热值大于4180KJ/Kg,垃圾发电量一般在250kwh/t以上(随热值的提高而增加)。另外,由于垃圾焚烧后的尾气经过了严格的净化处理,因此对环境的污染被控制到了最低。因此,垃圾焚烧处理的特点是处理量大、减量效果好、无害化彻底,且有热能回收作用,是真正实现垃圾处理的“无害化、资源化、减量化”的技术手段。因此,对

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探究油气集输管道腐蚀现状与解决策略 发表时间:2018-12-03T15:30:20.227Z 来源:《防护工程》2018年第24期作者:裴南南张晓琴 [导读] 油气集输管道是输送石油和天然气的重要工具,并且经常长时间的使用,长与腐蚀腐蚀物质接触 裴南南张晓琴 长庆油田分公司第一采油厂陕西延安 716000 摘要:油气集输管道是输送石油和天然气的重要工具,并且经常长时间的使用,长与腐蚀腐蚀物质接触,发生管道腐蚀现象的概率是非常高的,若是严重就会发生穿孔,影响石油和天燃气的正常传输,对相关企业的经济效益的提升也是不利的。因此,加强油气集输管道腐蚀的处理和防范是非常必要的,下面就针对油气集输管道腐蚀的现状,以及相应的解决办法,展开了分析和阐述,其目的就是保证油气传集输的稳定性。 关键词:油气集输管道;腐蚀;稳定性;经济效益; 油气集输管道使用的过程中,腐蚀一直是比较常见的一项问题,并且不仅影响管道的使用寿命,对企业的经济效益也会造成严重的影响。同时,若是油气油气集输管道腐蚀现象较为严重的话,就会发生漏油、冒油的现象,很容易发生火灾等现象。为了避免该项现象的发生,解决油气集输管道腐蚀问题,成为相关企业工作的重点。但是,在解决油气集输管道腐蚀问题之前,需要知道油气集输管道腐蚀问题产生的原因,了解其现状,明确原因以后有针对性选择解决措施,进而保证油气集输管道腐蚀解决的效果,提升其使用寿命。 1、油气集输管道腐的现状分析 腐蚀是油气集输管使用中较为常见的一种现象,该问题不仅影响油气集输管使用的性能,也影响了管道的运营成本,以及相关企业的经济效益。因此,只有明确油气集输管道腐蚀现现状的相关内容,才能更好的解决问题,具体的内容如下。 1.1管道外部腐蚀 在油气集输管道长期使用的过程中,管道外部经常会与腐蚀性较高的物质接触,这样很容易引发腐蚀,并且管道外部腐蚀主要分为溶解、原电池侵蚀等方面。其实,从地埋管道的角度来说,管道深埋于地下,经常会受到土壤的影响出现腐蚀,主要是因为土壤中包含了大量气、固、液三相,并且管道一般多为金属材质,并且受到水和空气的作用下形成导体。在这样的基础之上,土壤中的氧气分布的平衡性相对较差,进而导致电池效应的产生,加大了管道腐蚀现象产生的几率。另外,我国为了加强油气集输的力度,将管道设置与海水中,但是管道长期在海水中工作,经常会受到海水所含介质的影响产生电解质,这样也会加速管道腐蚀现象的产生。 1.2管道内部腐蚀 油气中含有大量的腐蚀介质,长时间的使用管道会受到这些介质的影响,最终导致油气集输管道腐蚀现象的发生。油气含有大量的二氧化碳和硫化氢等物质,并且这些物质溶于水就会和金属材质的管道产生反应产生腐蚀现象。同时,油气集输管道在长期使用的时候,受到氧气的作用还会产生化学反应,产生的强酸性物质,以此增加管道腐蚀的几率。另外,在油气集输的过程中,管道内部会存有一定的砂砾、气体和流体,这样就会形成多项流体,并且其中会含有大量细碎颗粒和气体,这些介质会对管道造成一定的压力,导致油气集输管道腐蚀现象的产生。 2、油气集输管道腐蚀解决对策分析 针对上述所阐述的内容,采取了一些有效的防腐蚀技术,其目的就是降低油气集输管道腐蚀产生的概率,保证油气集输的稳定性。下面就对具体的防腐蚀技术展开了分析和阐述。 2.1选择防腐蚀材料 油气集输管道外部经常会受到大气、土壤等方面的影响,进而产生腐蚀现象。因此,为了避免该现象的发生,在油气集输管道设置的时候,一定要注重管材的性质,选取防腐蚀性能较好的管道材料。但是,在材料选择的时候,需要根据对当地地区大气或者土壤的实际情况,对腐蚀机理进一步的判断和了解,明确管道腐蚀产生的原理,这样可以有针对性的选择材料,进而降低油气集输管道腐蚀产生的概率。 2.2管道内部防腐技术 管道内部经常会受到化学介质的影响,是急需解决的一项油气集输管道腐蚀问题。通常情况,解决该项问题经常使用涂层防腐蚀技术和缓蚀剂防腐蚀技术,下面就这针对这两点展开了分析和阐述。 3.2.1涂层防腐技术主要应用于管道内部,通过利用的玻璃钢材料,增加管道的强度,降低油气介质管道的损害和影响,降低油气集输管道腐蚀现象的产生。涂层防腐技术主要是在内壁上涂抹相应的保护层,起到隔离的作用,一般情况下保护层所用到的材料主要为:聚氨酯、环氧树脂和环氧粉末等方面。另外,在油气集输管道使用一段时间以后,需要进行定期的维护和清理工作,将其中所含有的杂质清除,避免油气集输管道腐蚀现象的产生。 3.2.2缓蚀剂也是管道内部防腐蚀技术的一种,主要是抑制化学介质对管道内部的影响。在缓蚀剂应用的过程中,通过对管道内部金属表面状态的改变,以此降低腐蚀发生的概率,提升对油气集输管道保护的效果。另外,缓蚀剂通常情况分析无机缓蚀剂和有机缓蚀剂,并且使用量也会相对较少,其经济效益相对较为明显。 3.3阴极保护技术 阴极保护技术在油气集输管道腐蚀问题解决的时候较为常见,其效果也是非常显著的。那么在阴极保护技术使用的时候,其技术原理可以分为以下几点。 3.3.1主要是利用一个金属部件形成阴极,并且需要将金属部件通电形成阴极变化,这样可以使管道表面发生转移,对油气集输管道起到了保护的作用,降低油气集输管道腐蚀现象的产生。 3.3.2阴极保护技术可增加阴极电流的强度,提升油气集输管道保护的效果,并且可以避免管道遭受土壤或者电解质腐蚀,在海水环境中所起到的效果也是非常显著的。另外,该方式的费用相对较低,保护范围与防腐蚀保护技术的保护范围相比,更加的全面一些,可以更好的解决油气集输管道腐蚀问题,保证良好的使用寿命。 结束语: 综上所述,管道腐蚀问题一旦发生,不仅会影响油气集输的稳定性,企业的经济效益也会得不到有效的提升。因此,需要明确油气集

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组装、设备变形、错位产生裂缝;油罐及附属设施焊接缺陷如补口补伤,焊缝错边,棱角,气孔,裂缝未溶合等内部缺陷将造成应力集中,产生疲劳裂纹,逐渐扩张能导致油罐泄漏。 3)设备腐蚀造成泄漏 油罐及附属设备设施及输送管道防腐工程存在缺陷,可导致油罐腐蚀,油罐壁厚减薄,导致油罐锈蚀穿孔,引起泄漏。 4)附件失效造成泄漏 油罐及附属设备管道附件如液位计、温度压力仪表、安全排放阀、切断阀、呼吸阀、放空阀、排污阀、管道法兰等处长期使用因磨损、变形而失效等原因造成泄漏。 XXX图文设计 本文档文字均可以自由修改

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。

蒸汽过热器管断裂失效分析

蒸汽过热器管断裂失效分析 王印培陈进 (华东理工大学化机所上海200237) 摘要:某奥氏体不锈钢制蒸汽过热器管在加碱煮炉过程中发生断裂。采用力学性能测定宏微观检验及能谱分析,对该断裂管进行了分析研究。结果表明,蒸汽过热管断裂失效是由碱脆造成的。 主题词:碱脆;不锈钢;失效分析 1 概述 某炼油厂新建制氢装置的转化炉蒸汽过热器管在中压汽包加碱煮炉过程中多处发生断裂。蒸汽过热器管外径Φ89mm,壁厚6.5mm,材料为1Cr19Ni9奥氏体不锈钢。经现场检查,断裂均发生于与集汽管相连的蒸汽过热器的弯管上,裂纹大多位于焊接热影响区,为环向裂纹,在裂口周围管外有结碱。典型的裂纹宏观形貌见图1和图2。 图1 蒸汽过热器直管段裂纹宏观形貌图2 蒸汽过热器弯头裂纹宏观形貌

蒸汽过热器与中压汽包相连通,管外被转化炉炉气加热,管内为过热蒸汽。转化炉投入运行前先烘炉并对中压汽包进行加碱煮炉,煮炉碱液按每立方米各加入NaOH,Na2PO44kg的要求配制,并保证65%~75% 液位。经采样分析炉水碱度达到不小于45mg?L要求。烘炉与煮炉先后结束后(10d),转化炉对流段入口温度保持在525℃,中压汽包仍保压运行。运行一天后发现蒸汽过热器泄漏蒸汽,漏点不断扩大,迫使转化炉降温停炉。根据现场操作记录,在煮炉过程中,蒸汽过热器的蒸汽温度在200℃以上的时间达78h,其中300℃以上的达60h。 2 化学成分分析与铁素体含量测定 对蒸汽过热器直管、弯头和焊缝金属的化学成分进行分析,结果见表1。由表可见,蒸汽过热器直管与弯头的化学成分符合GB13296-1991对1Cr19Ni9钢的要求。 采用铁素体含量测定仪对蒸汽过热器中已开裂的直管、弯头及其焊缝处的铁素体含量进行测定,结果直管的铁素体含量平均为1.5%(共8点),最高为1.84%;弯头的铁素体含量平均为0.35%(共8点),最高为0.38%;焊缝处铁素体含量平均为319%,最高为6.47%。可见,蒸汽过热器管铁素体含量正常。 3 蒸汽过热器管内壁渗透液检验 为检验过热器管焊缝以外其它部位是否有裂纹,将过热器直管(部分)及弯头沿对称轴切开,进行内壁渗透液检验。结果显示,除了已穿透的裂纹及部分分叉外,未发现其它裂纹。 4 力学性能测试 力学性能试样均为两种状态,即过热器管的使用态和重新固溶热处理状态。重新固溶热处理工艺为1050℃水冷。 4.1 拉伸性能 按GB6397-1986标准,在过热器直管段取样,试样为矩形截面全厚度试样。拉伸试验按GB228-1987标准进行。试验温度为室温。试样数量为使用态和重新固溶态各两根。试验结果见表2。

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。

管线钢综述

综述 管线钢指用于输送石油、天然气等的大口径焊接钢管用热轧卷板或宽厚板。管线钢在使用过程中,除要求具有较高的耐压强度外,还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。随着石油、天然气消费量的增长,其输送的重要性显越发突出,尤其是长距离输送。而提高输送效率,提高输送的经济效益就要通过加大输送管道口径,提高输送压力来解决。从而提高了对高级别、高性能管线钢的需求。 国外高级别管线钢呈现强劲的发展趋势,从20世纪70年代初期X65管线钢开始投入使用,80年代X70级管线钢逐渐被引入工程建设,1985年API标准中增加了X80钢级,随后X80开始部分在一些管线工程中使用,并很快就投入到X100和X120管线钢的开发试制工作。有关X100最早的研究报告发表于1988年,通过大量工作已形成很好的技术体系。高级别管线钢概述我国管道建设正处于大力发展阶段,因此管线钢的发展也非常迅速。20世纪50~70年代管线钢主要采用A3钢和16Mn钢;70年代后期和80年代采用从日本进口的TS52K钢(相当于X52级钢);90年代,管线钢主要采用的X52、X60、X65级热轧板卷主要由宝钢和武钢生产供应。“八五”期间成功研制和开发了X52~X70级高韧性管线钢,并逐步得到广泛应用。西气东输工程采用了X70级管线钢并逐渐向X80过度。国内管线钢生产技术现状分析由于市场要求单管输气量不断提高。我国早期四川、西北地区的天然气管道采用X52及以下钢级、426mm以下管径的管线钢管,设计年输气量在10亿m3/a以下;陕京一线第一次采用了X60钢级、

D660mm管线钢管设计年输量提高到33亿m3/a;西气东输一线采用X70钢级、D1016mm管线钢管,设计年输量提高到170亿m3/a;最近建设的西气东输二线管道,采用X80钢级、D1219 mm管线钢管,设计年输量提高到300亿m3/a。 这种单管输气量不断提高的趋势仍在持续。当前国际上新一轮巨型天然气长输管道,单管输气量将达到450亿-500亿m3/a的水平。干线一般采用X80钢级,具有输送距离长、采用更高工作压力和大管径输送的特点。 一个具有代表性的项目是正在建设的俄罗斯巴甫年科沃-乌恰天然气管道。管线长度1100km,采用1420mm管径和K65(类似于X80)钢级,输送压力11.8MPa,单管设计输气量约500亿m3/a,计划于2012年第三季度进行系统调试。 另一个有代表性的项目是拟在北美建设的阿拉斯加北坡天然气外输管道,管道的输送能力约465亿m3/a,管线长度2737km,采用1219mm管径和X80钢级,将阿拉斯加北坡丰富的天然气资源输送到加拿大和北美市场。 我国也已在规划研究未来多条西气东输管道(西三线~西八线)的方案。包括将单管输气量提高到400亿~500亿m3/a的多种方案都在研究之中。 由于西气东输二线采用的X80钢级、管径1219mm,12MPa工作压力的方案只能达到300亿m3/a的输气能力,要将输气能力进一步提高到400亿-500亿m3/a,只能进一步提高输送压力和管径。

锅炉过热器爆管原因分析及对策(正式)

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 锅炉过热器爆管原因分析及对策(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-8363-82 锅炉过热器爆管原因分析及对策(正 式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 摘要:锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。文章结合微水电厂实际,分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策,以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。 关键词:锅炉过热器爆管电网 1 前言 据统计,河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63.2%,而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86.7%。因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。下面结合微水电厂实际,分析过热器爆管泄漏的机理、原因及采取的一些对策。 微水发电厂锅炉型号为HG-220/100-4,露天布置,固态排渣煤粉炉,四角切圆燃烧,过热器由辐

射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、对流过热器和包墙管4部分组成。减温水采用给水直接喷入,分两级减温。炉顶管、包墙管和第二级过热器管用?38×4.5的20号碳钢管组成。第一级过热器和屏过热器用?42×5的12Cr1 MoV钢管组成。 2 过热器爆管的主要原因 2.1 超温、过热和错用钢材 2.2 珠光体球化及碳化物聚集 针对12Cr1 MoV钢分析,试验表明当12Cr1 MoV 钢严重球化到5级时,钢的室温强度极限下降约11kg /mm2。微水发电厂1993年4月过热器爆管的统计资料表明:因局部长期过热,珠光体耐热钢已达到了5级球化现象,而它的塑性水平仍然比较高。发生球化现象以后,钢的蠕变极限和持久强度下降。通过580℃下对12Cr1 MoV钢的持久爆管试验,可以看出到了球化4级的钢管,其持久强度降低1/3。影响珠光体耐热钢发生球化的因素主要有温度、时间、应力和钢材的化学成份等。在钢中掺入“V”这种强碳化物元素,

油田集输管线内外防腐技术研究

油田集输管线内外防腐技术研究 发表时间:2019-07-19T15:34:48.437Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:赵秋玲 1 孙显峰2 冯艳 3 [导读] 摘要:近些年来,随着社会经济的发展,人们需求能源的数量也在不断增多。 1大庆油田有限公司第一采油厂第二油矿北二联合站;2大庆油田有限责任公司釆油一厂五矿南二队;3大庆油田有限责任公司釆油一厂三矿中五队 摘要:近些年来,随着社会经济的发展,人们需求能源的数量也在不断增多。而在众多能源中,石油资源是非常重要的资源,其发展速度和水平也迈入了新的台阶。但是石油资源的内部成分比较错综复杂,内部含有很多腐蚀性极强的物质,且很多集输石油资源的管道都是金属的,很容易受到原油中复杂物质的腐蚀。因此,本文主要研究油田集输管线的内外防腐技术,旨在解决油田集输管线内外腐蚀问题,保障油田的安全生产。 关键词:油田集输管网;内外防腐技术 引言 油田集输管线一般都是金属材料制成的,而油田提取的原油中具有非常多的腐蚀性物质,当其接触到金属管线后,在其表明形成的电位区别较大,进而容易发生氧化反应,使得金属被腐蚀。被腐蚀后的管道其使用性能会逐渐下降,而且使用寿命也会严重缩短。如果腐蚀比较严重的情况下,还会使金属管道出现漏电或者开裂等情况,进而使得原油发生泄漏,不仅使能源造成严重的损失,同时也会为环境带来极大的污染。因此加强对油田集输管线内外防腐技术的研究显得尤为重要。 1、集输管线内外腐蚀原因 1.1集输管线质量不达标 油田集输管线,它是整个油田工程中较为重要的施工材料。但是这些集输管在长期的应用过程中,却很容易出现腐蚀。造成其腐蚀情况出现的原因之一,就是受到集输管本身质量因素的影响。因为油田工程具有一定的特殊性,使得集输管很容易遭到氧化和腐蚀,甚至会受到霜冻等因素的影响,使得其出现较为严重的腐蚀情况。也就是说,要想避免集输管出现腐蚀现象,还需要对管线的质量进行控制,在选择的过程中,要对管线的抗氧化性和抗腐蚀性,抗霜冻性进行衡量。 1.2防腐层出现老化 在长时间使用的集输管线上会出现纵横交错的裂痕,出现裂痕的就是防腐层。集输管线的使用时间过长,加之周边环境的影响,集输管线很容易就出现老化的现象,防腐层表面就会出现裂痕,进而会逐渐脱落。管线没有了保护层暴露在空气中,在遇到潮湿的空气时,就会产生相应的化学反应,就会引起管线的腐蚀。油田集输管线防腐蚀层是沥青的结构,一般没有粘结的属性,一旦脱落将不会再起到保护的作用。沥青腐蚀层是纵向的从焊接处开始包裹管线,所以一般的防腐蚀层也是纵向的,在长期使用后的集输管线上首先会出现纵向的裂痕,进而出现横向,最后导致防腐层的脱落。管道补口的质量不达标也是管线的腐蚀的原因。 1.3运输过程方面 受到原油属性的影响,在进行集输管线运输的过程中,也会发生一定的腐蚀作用。在集输管中,硫化氢和金属盐离子等化学成分与原油会形成一定的化学作用,发生化学反应,对集输管造成腐蚀作用。与此同时,在原油的运输过程中,其对应的金属管线一旦接触到空气,或是遇到水等电解质时,都会导致其出现一定的腐蚀作用,从而导致管线的老化速度加快。在石油行业得以兴起发展的今天,原油开采量逐渐增多,从而使得油田开采过程中的含量水也逐渐增多,在很大程度上加速了管道的腐蚀作用,对行业发展带来了不良影响。 2、集输管线防腐技术 2.1优化管线质量 针对石油集输管道内外存在的腐蚀问题,需要相关工作人员针对行业发展现状中存在的问题,将集输管线的质量进行优化,以认真负责的态度,对集输管线的质量进行控制。在采购的同时,对集输管线的抗腐蚀性、抗霜冻性和抗氧化性进行检查,在以上性质都具备的情况下,可以开展采购活动。与此同时,要对管道的接口处进行检查,保证两者之间具有相同的膨胀率,要尽量选择应用性质相同的材料。并保证对材料进行及时的更换,避免爆管现象的发生,促进石油行业的稳定发展。 2.2加强管线施工管理 在进行集输管道施工前,应先对管线进行全面的检查,核实其信息,保障其符合集输系统建设工程的要求;查看其防腐层是否存在剥离、掉落的情况,认真检查管线的中部,是否存在异常现象,避免某些不良商家使用旧的管线翻新,以次充好,影响管线的使用。在进行运输、搬运、深埋等工作的过程中,需要严格遵循相应的规范,保障管线的完好,避免损害到其防腐保温层。如果由于客观条件使得防腐保温层受到损伤,需要及时进行补救。如果管线使用的时间已经到了其服役期限,需要及时进行更换,避免出现腐蚀穿孔的问题,也能够直接解决其老化、性能不佳的问题。 2.3应用防腐涂层 在油田集输管道防腐技术当中,防腐涂层技术也是非常有效的防腐技术。其作用和原理就是通过涂层来将外部介质与油田集输金属管线相隔离,减少油田集输管线腐蚀问题的发生。通过运用防腐涂层技术,将管道和防腐层之间的耐热性、韧性、粘结性以及抗低温性进行有效的连接,还能够有效的修复损坏的油田集输管线。在防腐涂层的选择上,要对涂层的化学稳定性、防水性、电绝缘性、耐阴极剥离性和抗微生物腐蚀性进行选择和确定。与此同时,在敷设油田集输管线时,要对油田集输管线的质量进行严格的检查。如果管道出现了问题,就要按照规范和要求对其进行维修,减少损害防腐涂层的问题。 2.4缓蚀剂的应用 石油产业的发展也带动了其下线产业的蓬勃,各种与石油产业相关的化学试剂也在不断的研制,并推广应用,缓蚀剂即为其中一种,使用缓蚀剂对技术管道进行防腐,属于内防腐措施。在介质中使用一定量的缓蚀剂,可以有效的控制金属腐蚀的速度,条件良好,甚至可以完全避免腐蚀情况。其优势在于不需要使用其他的设备,不会提高管理成本,经济性良好,操作简单,且在其使用的过程中,管线的内部介质及其与之接触的各个设备、管线、阀门、原油处理设施等,其均能够起到有效的保护作用,是一种十分理想的防腐措施。 2.5阴极防护技术 阴极防腐技术常用于长距离的油田集输管线的防腐。阴极防腐技术中的外加电流阴极保护技术将被保护的管线连接负极电源,并在电

储油罐危险因素分析

编号:SM-ZD-69214 储油罐危险因素分析Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

储油罐危险因素分析 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 油罐及输油设施由于设计、制造、施工质量问题、防腐缺陷、设备附件及附属设备设施损坏、安全设施不全或失效等因素,均可导致储罐内液体油品泄漏,在遇有明火、电气火花或高温物体表面时,有发生燃烧引起火灾爆炸的危险。 1)设计不合理造成泄漏 油罐结构设计不合理,油罐布置不合理,油罐地基下沉,造成油罐变形产生裂缝、油罐材料选材选型不合理、强度不够、规格不符、油罐附属设施如油泵和输出管管道不配套,管道没有弹性连接,柔性不周、管道强度不符合要求等。 2)施工质量问题造成泄漏 油罐加工质量或施工质量可造成泄漏,如油罐及附属设施强力组装、设备变形、错位产生裂缝;油罐及附属设施焊接缺陷如补口补伤,焊缝错边,棱角,气孔,裂缝未溶合等内部缺陷将造成应力集中,产生疲劳裂纹,逐渐扩张能导致

管线钢综述

管线钢综述 欧阳高凤 摘要:本文对管线钢的大概发展历程、成分冶金、显微组织、力学性能、轧制工艺、焊接性及焊接工艺进行了论述,从而能够了解管线钢的发展,为课题研究打下基础。 关键词:管线钢成分显微组织力学性能生产工艺焊接工艺发展 1 管线钢的大概发展历程 半个多世纪以来,随着石油和天然气的开发和需求量的增加,从而带动了管线钢的发展。由于管道运输具有经济、方便、安全等特点,进入二十一世纪以来,管线钢呈现蓬勃发展的趋势。我国管线钢的应用和起步较晚,过去已铺设的油、气管线大部分采用Q235和16Mn钢。我国开始按照API标准研制X60、X65管线钢,并成功地与进口钢管一起用于管线铺设。90年代初宝钢、武钢又相继开发了高强高韧性的X70管线钢,随后成功研制了X80管线钢,X70和X80管线钢已大量应用于油气管道运输中。近几年开发的高强韧的X100和X120管线钢还处在试验阶段,应用方面还比较少。 在我国,石油、天然气的运输基本上已经实现了管道运输。但是与世界上工业发达国家相比,国内的管道运输在质量上和数量上都存在很大差距。中国虽然为世界的主要石油出产国之一,但输油输气的管道不足世界管线总长度的百分之一,而且普遍存在输送压力低、管径小的缺点。随着我国油气资源的进一步开发利用,西气东输的工程实施,油气管线向长距离、大口径发展是必然趋势。下面从管线钢的冶金成分、显微组织、力学性能、生产工艺及焊接工艺等方面,进一步较详细的介绍管线钢的发展。 2 管线钢的冶金成分的发展 管线钢和其他的微合金钢一样,都是在传统的C-Mn钢的基础上加上合金元素。合金元素主要以Nb、Ti、V或少量的Mo、Cu、Ni、Cr及B为主,以这些合金元素来对管线钢进行合金设计,以达到不同的强度等级及性能要求。 管线钢的冶金成分的发展大致经历三个阶段。第一阶段为1950年以前,是以C-Mn和C-Mn-Si钢为主的普通碳钢,强度级别在X52以下。第二阶段为1950-1972年,在C-Mn钢的基础上引入微量的Nb、Ti、V,通过相应的热轧和轧后处理工艺,提高了钢的综合性能,生产出X60及X65级别的钢。第三阶段为1972年至今,这一阶段合金化的发展特点为微合金的多元化,相继又加入少量的Mo、Cu、Ni、Cr及B,结合控轧控冷的新工艺,生产出综合性能优异的管线钢,主要以X70和X80管线钢为主,X100和X120管线钢在试验研究阶段。 下面具体论述以下管线钢中这些合金元素或微合金元素的作用及添加量。2.1 碳 碳是最传统的合金元素、强化元素,而且也是最经济的元素,但它对钢的可焊性影响很大。碳是影响焊接性能最敏感的一个元素,所以20多年来管线钢的碳含量是逐步趋向于低碳或超低碳方向发展。而且随着含碳量的增加,韧性下降,偏析加剧,抗HIC和SSC的能力下降。因此,随着管线钢级别的提高,碳含量应逐渐降低。管线钢的含碳量从开始的1.0%左右逐步降低,最低可达到0.01%。

锅炉受热面高温腐蚀原因分析及防范措施

锅炉受热面高温腐蚀原因分析及防范措施 Cause Analysis and Protective Measues to High-temperature Corrosion On Heating Surface of Boiler 张翠青 (内蒙古达拉特发电厂,内蒙古达拉特 014000) [摘要]达拉特发电厂B&WB-1025/18.44-M型锅炉在九八及九九年#1、#2炉大修期间,检查发现两台炉A、B两侧水冷壁烟气侧、屏式过热器迎火侧、高温过热器迎火侧存在大面积腐蚀,根据腐蚀部位、形态和产物进行分析,锅炉受热面的腐蚀属于高温腐蚀,其原因主要与炉膛结构、煤、灰、烟气特性及运行调整有关,并提出了防范调整措施。 [关键词] 锅炉受热面;高温腐蚀;机理原因分析;防范措施

达拉特发电厂#1~#4炉是北京B&WB公司设计制造的B&WB-1025/18.4-M型亚临界自然循环固态排渣煤粉炉。锅炉采用前后墙对冲燃烧方式。设计煤种为东胜、神木地区长焰煤。在九八及九九年#1、#2炉大修期间,检查发现两台炉A、B两侧水冷壁烟气侧、屏式过热器迎火侧、高温过热器迎火侧存在大面积腐蚀,两台炉腐蚀的产物、形状及部位相似。腐蚀区域水冷壁在标高16~38米之间及屏式过热器、高温过热器沿管排高度,腐蚀深度在0.4~1.0mm之间,最深处达1.7mm,腐蚀面积达500平方米左右。腐蚀给机组安全运行带来严重隐患。 1.腐蚀机理原因 1.1锅炉炉膛结构 锅炉炉膛结构设计参数见下表: 高40%多,同时上排燃烧器至屏过下边缘高度值比推荐范围的下限还低1.8米,这就导致燃烧器布置过于集中、燃烧器区域局部热负荷偏大、该区域内燃烧温度过高,实测炉膛温度达1370~1430℃。燃烧温度偏高直接导致水冷壁管壁温度过高,理论计算该区域水冷壁表面温度为452℃。大量的试验研究表明当水冷壁管壁温度大于400℃以后,就会产生明显的高温腐蚀。 1.2 煤、灰、烟气因素 蒙达公司实际燃煤是东胜、神木煤田的长焰煤和不粘结煤的混煤。:燃煤中碱性氧化物含量较高,灰中钠、钾盐类含量高,平均值达3.85%,含硫量偏高。 1.3 运行调整不当 为了分析运行调整因素对腐蚀的影响,在A、B侧水冷壁标高20、25、28米处安装了三排烟气取样点,每排三个,共18个。分析烟气成分后发现,燃用含硫量高的煤种时,由于燃烧配风调整不合理,省煤器后氧量偏大(实侧值 气体,加剧了高温腐蚀的产生与发展。 4.35%),导致燃烧过程中生成大量的SO 2 2.腐蚀类型 所取垢样中,硫酸酐及三氧化二铁的含量最高,具有融盐型腐蚀的特征,属于融盐型高温腐蚀。从近表层腐蚀产物的分析结果看,S和Fe元素含量最高,具有硫化物型腐蚀特征,说明存在较严重的硫化物型腐蚀。因此,达拉特发电厂的锅炉高温腐蚀是以融盐型腐蚀为主并有硫化物腐蚀的复合型腐蚀。 3.防止受热面高温腐蚀的措施 2.1.采用低氧燃烧技术组 由于供给锅炉燃烧室空气量的减少,因此燃烧后烟气体积减小,排烟温度下 的百分数和过量空气百分数之间降,锅炉效率提高。燃油和煤中的硫转化为SO 3 的转化明显下降。的关系是,随着过量空气百分数的降低,燃料中的硫转化为SO 3

储油罐爆炸的原因分析与控制

编号:SM-ZD-97719 储油罐爆炸的原因分析与 控制 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制:____________________ 审核:____________________ 时间:____________________ 本文档下载后可任意修改

储油罐爆炸的原因分析与控制 简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 储油罐是油库的重要设备,储存着大量易燃烧、易爆炸、易挥发、易流失的油品,一旦发生爆炸所造成的损失难以估计。近20年来,油罐发展呈大型化的明显趋势。随着油气储备量的增加,储油罐的规模和数量也大幅度地增加。因此,如何安全有效地管理储油罐、提高储油罐的安全可靠性,已是当前安全管理工作所面临的一个重大课题。 1 爆炸原因分析 1.1 明火 由明火引起的油罐火灾居第1位,其主要原因是在使用电气、焊修储油设备时,动火管理不善或措施不力而引起。例如,检修管线不加盲板;罐内有油时,补焊保温钉不加措施;焊接管线时,事先没清扫管线,管线没加盲板隔断;油罐周围的杂草、可燃物未清除干净等。另一个重要原因是在油库禁区及油蒸气易积聚的场所携带和使用火柴、打火机、灯火等违禁品或在上述场合吸烟等。

影响地下管线腐蚀的环境因素

一、影响地下管线腐蚀的环境因素 土壤是个复杂的三相体系。固相部分是由不同粒径的颗粒组成;在土壤孔隙中充满气体和水,二者所占的体积成反相关。土壤中金属腐蚀本质是电化学腐蚀,土壤含有水分是引起金属腐蚀的基本原因[1]。土壤对管道的腐蚀属于电化学腐蚀,其腐蚀是土壤中固相、液相和气相对金属管道共同作用的结果,造成金属离子脱离晶格进入到土壤中,金属中离子和电子分离,离子进入土壤,管道遭受腐蚀。留在管道上的电子从电位负的阳极沿管道导体跑到电位正的阴极,土壤中空气和盐溶液使土壤具有离子导电性成为电解质。土壤中的氧分子在阴极上得到电子还原成氢氧根离子,于是阳极过程、阴极过程和电流在管道上流动就不断进行,腐蚀也就不断进行[2]。 土壤腐蚀除了受金属因素影响外,更多的是受到土壤性质的影响。土壤的组成、含有的气体、微生物和酸度等化学因素,土壤的颗粒大小、透气性、含水量等物理因素都是重要的,特别是土壤的电阻率与去极化性质往往对腐蚀速度起着决定性作用。土壤电阻率取决于含水量与可溶盐含量,而去极化性质则取决于透气性和微生物的作用。还有,雨水、气温、风和光照等气候因素都能引起土壤性质的显著变化,进而影响金属在土壤中的腐蚀速率。这些因素的相互作用使得土壤的腐蚀规律更为复杂化。归纳起来,影响地下管线腐蚀的土壤因素主要有:土壤电阻率,土壤含水量,土壤通气性(氧化还原状况),土壤含盐量,土壤酸度。 [1]地下管线腐蚀的勘测技术与土壤腐蚀性的评价方法 [2]土壤对埋地钢管腐蚀的勘测与分析 二、土壤腐蚀实验室分析和现场勘测 土壤调查主要是以各种土壤的自然条件来分类布点,同时考虑土壤腐蚀强度现状,对腐蚀严重的区域,适当增加试验布点密度。为使测试结果具有代表性,在大牛地气田的大杭线,采气一队,采气二队,采气三队,东干线,塔榆线的不同管道处选取9个测试点。

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