管道的应力腐蚀断裂

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Fe2+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

构件，如钢管受到一定大小的拉伸应力作用时，由于应力集中，在裂纹尖端附近存在很高的拉伸应力场，它能阻碍裂纹尖端表面形成纯化膜，从而把新鲜的金属暴露在腐蚀介质面前，并造成裂纹的扩展，这就是应力腐蚀。

如果作用在构件上的是压应力或是拉应力，但数值很小时，这就无法使裂纹尖端的纯化膜膜破裂，因此裂纹也就不会扩展，故应力腐蚀除腐蚀所需要的条件之外，还得存在一定大小的拉伸应力。

正由于阳极溶解过程中除裂纹尖端表面外，其余部分全被纯化覆盖，故应力腐蚀时，仅是裂纹尖端向前扩展。

应力腐蚀中一个重要的分枝，即氢应力腐蚀，简写为HSC，系由英文HydrogenStressCracKing而来。

吸收电子的阴极过程除了吸氧反应外，还有放氢过程，如：

在阴极形成的氢原子[H]有两条去路，一是原子氢结合成分子氢，并放出来：

[H]+[H]→H2↑另一条去路是氢原子通过扩散进入金属内部，进入金属内部的[H]使金属原子的结合力下降，基体脆化，这种以阴极放氢导致的破坏称为氢脆。

氢的来源除上述的阴极放氢反应外，对于管道来说，主要来

应力腐蚀断裂精编版

应力腐蚀断裂精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】

应力腐蚀断裂 一．概述 应力腐蚀是材料、或在静(主要是拉应力)和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。它常出现于用钢、黄铜、高强度铝合金和中，凝汽器管、矿山用钢索、飞机紧急刹车用高压气瓶内壁等所产生的应力腐蚀也很显着。 常见应力腐蚀的机理是：零件或构件在应力和腐蚀介质作用下，表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极处的金属成为离子而被溶解，产生电流流向阴极。由于阳极面积比阴极的小得多，阳极的电流密度很大，进一步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用，破坏处逐渐形成裂纹，裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展，而且还能穿过晶粒发展。应力腐蚀过程试验研究表明：当金属加上阳极电流时可以加剧应力腐蚀，而加上阴极电流时则能停止应力腐蚀。一般认为压应力对应力腐蚀的影响不大。 应力腐蚀的机理仍处于进一步研究中。为防止零件的应力腐蚀，首先应合理选材，避免使用对应力腐蚀敏感的材料,可以采用抗应力腐蚀开裂的不锈钢系列,如高镍奥氏体钢、高纯奥氏体钢、超纯高铬铁素体钢等。其次应合理设计零件和构件，减少。改善腐蚀环境，如在腐蚀介质中添加缓蚀剂，也是防止应力腐蚀的措施。采用金属或非金属保护层，可以隔绝腐蚀介质的作用。此外，采用阴极保护法见也可减小或停止应力腐蚀。本篇文章将重点介绍应力腐蚀断裂失效机理与案例研究，并分析比较应力腐蚀断裂其他环境作用条件下发生失效的特征。，由于应力腐蚀的测试方法与本文中重点分析之处结合联系不大，故不再本文中加以介绍。二．应力腐蚀开裂特征 （1）引起应力腐蚀开裂的往往是拉应力。 这种拉应力的来源可以是： 1．工作状态下构件所承受的外加载荷形成的抗应力。 2．加工，制造，热处理引起的内应力。 3．装配，安装形成的内应力。 4．温差引起的热应力。 5．裂纹内因腐蚀产物的体积效应造成的楔入作用也能产生裂纹扩展所需要的应力。 （2）每种合金的应力腐蚀开裂只对某些特殊介质敏感。 一般认为纯金属不易发生应力腐蚀开裂，合金比纯金属更易发生应力腐蚀开裂。下表列出了各种合金风应力腐蚀开裂的环境介质体系，介质有特点：即金属或合金可形成纯化膜，弹介质中有有破坏纯化膜完整性的离子存在。而且介质中的有 害物质浓度往往很低，如大气中微量的H 2S和NH 3 可分别引起钢和铜合金的应力腐蚀

探究油气集输管道腐蚀现状与解决策略

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

应力腐蚀

1．应力腐蚀的机理：阳极溶解和氢致开裂机理 阳极溶解机理应力腐蚀断裂必须首先发生选择性腐蚀，而金属的腐蚀又受图4所示的阳极极化曲线的影响。以不锈钢为例，增加介质中Cl-含量，降低介质中O2含量及pH值，都会使图4a中阳极极化曲线从左向右移动，这四根曲线分别对应于蚀坑或裂纹区(图4b)的不同位置。应力的主要作用在于使金属发生滑移或使裂纹扩展，这两种力学效应都可破坏钝化膜，从而使阳极过程得以恢复，促进局部腐蚀。钝化膜破坏以后，可以再钝化。若再钝化速度低于钝化膜破坏速度，则应力与腐蚀协同作用，便发生应力腐蚀断裂。 氢致开裂机理或称氢脆机理，是应力腐蚀断裂的第二种机理。这种机理承认SCC必须首先有腐蚀，但是，纯粹的电化学溶解，在很多情况下,既不易说明SCC速度，也难于解释SCC的脆性断口形貌。氢脆机理认为,蚀坑或裂纹内形成闭塞电池，局部平衡使裂纹根部或蚀坑底部具备低的pH值，这是满足阴极反应放氢的必要条件。这种氢进入金属所引起的氢脆,是SCC的主要原因。这种机理取决于氢能否进入金属以及金属是否有高度的氢脆敏感性。高强度钢在水溶液中的SCC以及钛合金在海水中的SCC是氢脆引起的。

2．应力腐蚀开裂的断口形貌：穿晶断口开裂图

3．氢鼓泡产生机理，文字图 通过实验和理论分析研究了氢鼓泡形核、长大和开裂的过程. 在充氢试样中发现直径小于100 nm未开裂的孔洞, 它们是正在长大的氢鼓泡, 也发现已开裂的鼓泡以及裂纹多次扩展导致破裂的鼓泡.分析表明, 氢和空位复合能降低空位形成能, 从而使空位浓度大幅度升高, 这些带氢的过饱和空位很容易聚集成空位团.H在空位团形成的空腔中复合成H2就使空位团稳定, 成为氢鼓泡核.随着H 和过饱和空位的不断进入, 鼓泡核不断长大, 内部氢压也不断升高.当氢压产生的应力等于被氢降低了的原子键合力时, 原子键断开, 裂纹从鼓泡壁上形核. 图5 氢鼓泡形核、长大示意图 (a) 空位V和原子氢H聚集成为空位-原子氢集团; (b) 原子氢在空位 团中复合成分子氢H2, 使其稳定, 鼓泡核形成; (c) 空位和氢不断进 入鼓泡核使其长大; (d) 当鼓泡核内氢压产生的应力等于原子键合力时, 在鼓泡壁形成裂纹 首先, 氢(H)进入金属和空位(V)复合, 使空位形成能大大降低, 从而大幅度升高空位浓度, 这些过饱和空位容易聚集成空位团. 当4个或以上的空位或空位-氢复合体(V-H)聚集成空位四面体或空位团时, 内部形成空腔, 如图5(a). 空位所带的氢在空腔中就会复合成H2, 形成氢压. 由于室温时H2不能分解成H, 故含H2的空位团在室温是稳定的, 它就是鼓泡核, 如图5(b). 随着H和空位不断进入鼓泡核, 就导致鼓泡在充氢过程中不断长大, 同时氢压不断升高, 如图5(c). 当鼓泡中的氢压在内壁上产生的应力等于被氢降低了的原子键合力时, 原子键断裂, 裂纹沿鼓泡壁形核, 如图5(d). 随着氢的不断进入, 裂纹扩展, 直至鼓泡破裂4．氢进入金属材料的途径P129 5．氢致脆断类型：可逆和不可逆，第一类和第二类

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：

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

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关注碱性应力腐蚀开裂

关注碱性应力腐蚀开裂 碱溶液中的腐蚀 在室温下，对于各种金属和合金，包括碳钢在内，在任意浓度的碱溶液（如氢氧化钠或者氢氧化钾）中的腐蚀，是较为容易控制的。随着温度和浓度的增加，腐蚀也将随之增强。考虑腐蚀的影响，碳钢的有效安全使用限制温度大约是150℉/65℃。读者从图1的曲线中可以看到碳钢的安全温度限制。相比于碳钢，不锈钢抵抗一般性腐蚀的能力更强；在大约接近250℉/121℃的温度下才发生碱性应力腐蚀开裂。 一般而言，随着含镍量的增加，金属抵抗碱溶液腐蚀的能力增强。碱性应力腐蚀开裂的敏感性主要取决于合金成分、碱浓度、温度和应力水平。对于一般开裂机理，都存在一个裂纹发生的临界应力值。不幸的是，现在还没有精确的获得在高温碱性环境下的高含镍量合金的临界应力值。由于600合金在压水反应堆蒸汽发生器传热管中的大量使用，已经获得了许多600合金在碱性环境下的数据。200合金（纯镍）除了在极其恶劣的碱性环境，包括熔盐的情况下，一般是不会发生腐蚀的。 合金抗碱溶液腐蚀的能力 碳钢和低合金钢 任意浓度的氢氧化钠和氢氧化钾（作为以下的碱）可用碳钢容器在室温下进行保存。当温度高于周围环境时，碳钢的腐蚀速率增大并且伴随着发生碱性应力腐蚀开裂的风险。碳钢容器可以在温度达到180℉/82℃的情况下安全的贮存低浓度的碱溶液；而对于浓度为50%的溶液，在温度接近120℉/48℃的情况下就会有发生碱性应力腐蚀开裂的风险。氢氧化钠环境下的使用图（图1）被广泛用于确定碳钢在不同碱浓度下的安全使用温度。图2所示的是碳钢在碱性环境下的裂纹显微照片。 铁素体不锈钢 高纯度的铁素体不锈钢，例如E-Brite 26-1（UNS S44627），显示出了很好的对高浓度碱性溶液的腐蚀抵抗力，其抗碱腐蚀性能远好于奥氏体不锈钢。根据报道，它抗碱性腐蚀的性能不低于镍。由于这种很好的对碱性环境的抗腐蚀性，使其能使用在会对镍合金造成腐蚀的次氯酸盐和氯酸盐杂质的环境中。据一则报道表明，26-1铁素体不锈钢可以在300℉/148℃到350℉/177℃的高温环境下使用。据另一则报道显示，其在350℉/177℃到400℉/204℃温度下，氢氧化钠的浓度为45%时，仍有很好的抗腐蚀能力。基于其对碱性环境，特别在含有氧化的污染物情况下，的良好抗腐蚀性，因此，在碱的蒸发器管中得到广泛应用。然而，铁素体不锈钢的致命缺陷是其固有的低的焊 接韧性和在高温下的低强度。因此，它们不能正常的应用 于压力容器。 奥氏体不锈钢 研究者根据商用纯碱溶液开发了用于描述影响碱脆的浓度 和温度参数图，也即为300系列奥氏体不锈钢的应力腐蚀 开裂。图3显示了所开发的图。1mpy的等蚀线在大约100° C使，对具有20%-60%浓度的碱为常数，应力腐蚀开裂的轮 廓线在40%-50%浓度范围内则稍高。 300系列不锈钢在热的浓度为40%-50%范围内的碱中很可能 会发生快速的一般性腐蚀，事实上，这种现象已经被观察 到了。因此，可能的安全限值将低于图上所示数值，例如： 50%浓度所对应的70°C和40%浓度所对应的80°C。 对于304/316类型的不锈钢，一般服役最大温度限值是100°C。在更高的温度下将会产生碱性开裂。300系列不 锈钢的应力腐蚀开裂是一种典型的穿晶裂纹。 双相不锈钢 双相不锈钢具有类似于316不锈钢那样的抗一般性腐蚀的 能力，并且对氯化物应力腐蚀开裂的敏感性性也较低。具 有较高合金含量的显著添加了钼和氮成分的双相钢合金， 抗碱性环境腐蚀的能力要优于316不锈钢。据报道，2205 不锈钢和2906不锈钢能很好的抵抗碱性应力腐蚀开裂。 高含镍量的奥氏体不锈钢 高含镍量的不锈钢中约含25-35 wt％的镍，包含有非专利 和有专利的合金，如：904L、Sanicro28、20Cb-3合金、800合金、AL6- XN等。与300系列不锈钢相比较，这些合 金对侵蚀性（高温）溶液的抵抗力有了极大的提高。 镍合金 在抗碱性环境下的腐蚀和应力腐蚀开裂方面，商业纯镍，200合金（N02200）和201合金（N02201）是最好的材料。400合金（N04400）和600合金（N06600）也具有优异的抗应力腐蚀能力。当碱浓度在70％以上，温度高于290°C（550°F）时，这些合金也会出现腐蚀应力开裂。镍铬钼合金，如C- 276（N10276），具有很好的抗碱性开裂的能力，但，在高浓度和高

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：

应力腐蚀断裂

应力腐蚀断裂 一．概述 应力腐蚀 是材料、或在静 （主要是拉应力 ）和腐蚀的共同作用下产生的失效现 象。 它常出现于用钢、黄铜、高强度铝合金和中，凝汽器管、矿山用钢索、飞机紧 急刹车用高压气瓶内壁等所产生的应力腐蚀也很显着。 常见应力腐蚀的机理是：零件或构件在应力和腐蚀介质作用下，表面的氧化膜 被腐蚀而受 到破坏 , 破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极 , 阳极处的金属 成为离子而被溶解，产生电流流向阴极。由于阳极面积比阴极的小得多，阳极的电 流密度很大，进一步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用，破坏处逐渐形成裂纹， 裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展，而且还 能穿过晶粒发展。应力腐蚀过程试验研究表明：当金属加上阳极电流时可以加剧应 力腐蚀， 不大。 应力腐蚀的机理仍处于进一步研究中。为防止零件的应力腐蚀，首先应合 避免使用对应力腐蚀敏感的材料 , 可以采用抗应力腐蚀开裂的不锈钢系列 工作状态下构件所承受的外加载荷形成的抗应力。 加工，制造，热处理 引起的内应力。 装配，安装形成的内应力。 温差引起的热应力。 裂纹内因腐蚀产物的体积效应造成的楔入作用也能产生裂纹扩展所需要 的应力。 （2）每种合金的应力腐蚀开裂只对某些特殊介质敏感。 一般认为纯金属不易发生应力腐蚀开 裂，合金比纯金属更易发生应力腐蚀开裂。 下表列出了各种合金风应力腐蚀开裂的环境介质体系，介质有特点：即金属或合金 可形成纯化膜，弹介质中有有破坏纯化膜完整性的离子存在。而且介质中的有害物 质浓度往往很低，如大气中微量的 H 2S 和NH 可分别引起钢和铜合金的应力腐蚀开裂。 空气中少量NH 是鼻子嗅不到 而加上阴极电流时则能停止应力腐蚀。一般认为压应力对应力腐蚀的影响 理选材， 如高镍奥氏体钢、高纯奥氏体钢、超纯高铬铁素体钢等。其次应合理设计零件和构 件，减 少。改善腐蚀环境，如在腐蚀介质中添加缓蚀剂，也是防止应力腐蚀的措施。 采用金属或 非金属保护层，可以隔绝腐蚀介质的作用。此外，采用阴极保护法见也 可减小或停止应力 腐蚀。本篇文章将重点介绍应力腐蚀断裂失效机理与案例研究， 并分析比较应力腐蚀断裂 其他环境作用条件下发生失效的特征。，由于应力腐蚀的 测试方法与本文中重点分析之处 结合联系不大，故不再本文中加以介绍。 二．应力腐蚀开裂特征 （1）引起应力腐蚀开裂的往往是拉应力。 这种拉应力的来源可以是： 1． 2． 3 ． 4 ．

油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究

油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究 发表时间：2019-01-04T16:50:46.463Z 来源：《防护工程》2018年第29期作者：玥刘露吴楠于永建任爱平[导读] 本文主要以油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究为重点进行阐述，结合当下石油行业发展趋势为依据 1中国石油天然气股份有限公司管道呼和浩特输油气分公司内蒙古呼和浩特 010070;2长庆油田分公司第三采油厂吴起采油作业区陕西西安 710000 摘要:本文主要以油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究为重点进行阐述，结合当下石油行业发展趋势为依据，从研究油气集输管道问题的意义、油气集输管道腐蚀的相关因素、油气集输管道腐蚀的有效应对措施三个方面进行深入说明并探讨，进一步提高油气集输管道的运作效率，旨意在为相关研究提供参考资料。 关键词:油气集输管道腐蚀相关因素有效应对 近些年，我国经济体制不断发生变化，国家国民经济水平逐渐提升，对于油气的使用需求量也越来越多，而油气集输管道在一定程度上可以提高油气的运输效率，满足人类的需求。但是在油气集输管道在运输过程中，经常会出现管道腐蚀的问题，影响油气运输的安全性，很可能留下油气使用的安全隐患，造成重大伤亡事件。基于此，国家需要加大力度研究油气集输管道的腐蚀问题，切合实际的找到油气集输管道腐蚀的影响因素，采用科学有效的应对办法，以防油气集输管道被腐蚀，确保油气集输管道高质量运行，更好的为人类服务。 1.研究油气集输管道问题的意义在石油企业发展的过程中，油气集输为一项重要内容。所谓的油气集输管道，主要是用来运输石油与天然气，因两种物质本身具有的特征，集输管道非常容易出现腐蚀现象[1]。引起集输管道出现腐蚀问题的因素主要为油气中包含的氯离子与二氧化碳等成分，在这些成分与集输管道接触期间，便会产生化学效应，在长时间接触的情况下，集输管道内部会产生沙眼与穿孔等现象，若这些现象比较严重，可造成泄露问题，进而引发安全事故，不仅对工作人员造成生命威胁，还会降低企业自身的经济效益，甚至造成石油企业经济危机。通过相关资料表明：管道被腐蚀会出现以下典型危害：首先，破坏油气集输管道设备；其次，制约油气集输管道的工作效率，甚至污染管道周围的环境，扰乱管道附近的石油工作安全性，影响工作人员身心健康的发展；最后，导致企业中浪费大量的人力、物力与财力，对企业的经济效益造成威胁。总之，如果油气集输管道出现腐蚀问题，会引发严重后果，因此石油企业的相关管理者应认真分析集输管道出现腐蚀问题的因素，从根本上采用有效的手段，防止油气集输管道出现腐蚀问题，影响油气运输的工作质量。 2.油气集输管道腐蚀的相关因素 2.1外部因素对于油气集输，因管道外部在较长时间内会与存在腐蚀功能的物质相接触，极易出现腐蚀问题，油气集输管道外部腐蚀主要有侵蚀、溶解与管道原电池腐蚀三种[2]。基于理地类型的管道，其土壤中包含具有腐蚀特征的物质是产生管道外部腐蚀的关键因素，土壤中含有固态、液态与气态三种物质，金属类型的管道在水分与空气的影响下会充当导体，加上管道运输的土壤中存在氧气布局不均匀的现象，会产生一定的浓度差，便会出现原电池反应，由此会增加金属类型管道的腐蚀速度。对于腐蚀方式，与金属类型管道相关的因素还有微电池与微小生物等，如果金属类型管道在较长时间内的工作地点为海中，其外部容易和海水产生电解质，同时因管道材料存在不同，以致于在不相同的地区内出现电位差，结合海水形成相应的电路，最终导致油气集输管道的外部产生腐蚀现象。 2.2内部因素一般而言，管道内部出现的腐蚀现象不会完全受到生态环境的影响，油气的自身反应是产生油气集输管道内部腐蚀的主要因素，其中二氧化碳与硫化物作为油气的组成物质，并且硫化物容易与水相溶，能够与金属产生反应，所以尤其技术管道自身会出现金属的离子化，进而导致油气集输管道内部被腐蚀，结合氧气，会产生次级反应，形成具有较强酸性的物质，会提高集输管道内部腐蚀速度。在此期间，因硫化物会产生大量的氢气，容易发生氢脆反应，在油气集输管道气压的增加下，会导致管道内部出现破裂的问题，影响油气集输管道使用的安全性。 3.油气集输管道腐蚀的有效应对措施 3.1防止出现外部腐蚀的措施相应工作人员在管道的涂层选择期间应全面结合管道周围的生态环境，同时依据生态环境的变化特点选取出比较合理的涂层物质，提高避免管道外部出现腐蚀现象的有效性，所以油气企业在保护集输管道出现外部腐蚀时，应基于管道运输的实际状况选取科学的防腐管道涂层材料，尽力保持金属类型管道的外部和腐蚀物质之间具有一定的距离，确保油气集输管道的使用安全性[3]。同时，企业在组织人员涂抹管道防护材料期间，应强化工作人员的操作技能，保证管道防腐蚀材料均匀的分布在管道外侧。结合油气集输管道，电池效应为产生管道腐蚀问题的直接因素，因此石油企业需要树立阴极保护法的管道运输思想，减小金属类型管道出现腐蚀的速率，也可以理解为在金属类型管道外部添加电流，保证金属类型管道充当阴极，高效的阻碍管道外侧的电子出现转移现象，更好的保护金属管道不被腐蚀。 3.2防止出现内部腐蚀的措施总体而言，防止油气集输管道出现内部腐蚀的方式分为缓冲剂防止腐蚀、内涂层防止腐蚀与复合型管道防止腐蚀这三种类型。缓冲剂方式能够影响管道外侧腐蚀情况，减小管道出现腐蚀现象的几率，削减集输管道内部腐蚀效果。内涂层方式，就是在集输管道内侧涂上防腐剂，进而完成油气集输管道内部不被腐蚀的任务，由此保证金属类型管道内部与相应的防腐剂存有一定距离的隔层，阻碍管道内部出现化学效应，降低集输管道内部因化学效应产生具有腐蚀性物质的总量，不仅可以节约涂抹材料，又可以减小清理几率，保证油气集输管道的安全性。复合型管道方式为一个促使管道内部缓慢腐蚀的过程，目前在我国油气集输管道使用的复合型防腐材料中，主要使用的是双金属、玻璃钢等材料的复合管，因复合管具有较强的耐腐蚀性，能够在恶劣的环境下减小管道内部出现腐蚀的几率，进而起到防腐的作用，凸显防腐效果[4]。结束语

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

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

应力腐蚀

应力腐蚀 （一）应力腐蚀现象 金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的低应力脆断现象，称为应力腐蚀断裂。 应力腐蚀断裂并不是金属在应力作用下的机械性破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的迭加所造成的，而是在应力和化学介质的联合作用下，按持有机理产生的断裂。其断裂抗力比单个因素分别作用后再迭加起来的要低很多。由拉伸应力和腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆性断裂称为应力腐蚀（常用英文的三个字头SCC表示）。不论是韧性材料还是脆性材料都可能产生应力腐蚀断裂。 应力腐蚀断裂一般都是在特定的条件下产生的： 1．只有在拉伸应力作用下才能引起应力腐蚀开裂(近来有研究说压应力下也可能产生)。这种拉应力可以是外加载荷造成的应力；也可以是各种残余应力，如焊接残余应力，热处理残余应力和装配应力等。一般情况下，产生应力腐蚀时的拉应力都很低，如果没有腐蚀介质的联合作用，机件可以在该应力下长期工作而不产生断裂。 2．产生应力腐蚀的环境总是存在特定腐蚀介质，这种腐蚀介质一般都很弱，如果没有拉应力的同时作用，材料在这种介质中腐蚀速度很慢。产生应力腐蚀的介质一般都是特定的，也就是说，每种材料只对某些介质敏感，而这种介质对其它材料可能没有明显作用，如黄铜在氨气氛中，不锈钢在具有氯离子的腐蚀介质中容易发生应力腐蚀，但反应过来不锈钢对氨气，黄铜对氯离子就不敏感。 3．一般只有合金才产生应力腐蚀,纯金属不会产生这种现象.合金也只有在拉伸应力与特定腐蚀介质联合作用下才会产生应力腐蚀断裂。 常见合金的应力腐蚀介质： 碳钢：荷性钠溶液，氯溶液，硝酸盐水溶液，H2S水溶液，海水，海洋大气与工业大气 奥氏体不锈钢：氯化物水溶液，海水，海洋大气，高温水，潮湿空气（湿度90%），热NaCl，H2S水溶液，严重污染的工业大气（所以不锈钢水压试验时氯离子的含量有很严格的要求）。 马氏体不锈钢：氯化的，海水，工业大气，酸性硫化物 航空用高强度钢：海洋大气，氯化物，硫酸，硝酸，磷酸

油气集输管道的腐蚀机理与防腐技术分析

油气集输管道的腐蚀机理与防腐技术分析 随着我国经济不断的发展，提高油气资源的需求量，在油气运输中，油气集输管道具有十分重要的作用，然而油气自身具有的特性，使其极易腐蚀油气集输管道，需要采取适宜的防腐技术。基于此，本文分析了油气集输管道的腐蚀机理，并探究了其防腐技术。 标签：油气集输管道；腐蚀机理；防腐技术 当前，我国已经逐渐完善了油气集输管道的防腐技术，构建了健全的腐蚀监测网络，其具有207个监测点，可实现全面位无死角的监测系统和区块的目的；对井下挂环工具进行改良，构建井下的腐蚀监测网络，加强了对于管道腐蚀的了解，优化防腐技术，使油气集输管道的保护效果达到了理想化。 1 油气集输管道的腐蚀机理 油气技术管道的功能是运输经过处理的原油以及天然气，然而由于油气自身的特性，如：开采、运输油气时，其中具有CO2、地层水、凝析油、H2S等，这些物质会严重腐蚀油气集输管道，导致管道出现开裂、穿孔等现象，对油气运输的安全性、及时性造成了严重影响，因此，应对油气技术管道采取一些有效的防腐处理，但不同的油气田的特性也不一样，其腐蚀物质、环境各不想也各不相同，具有比较复杂的腐蚀形态和腐蚀机理，所以不能使用统一标准的防腐措施，应按照油气田不同的特性，采用适宜的防腐措施。在油气运输时，多相流介质是最为习见的介质，油气运输量越大，腐蚀管道内壁的程度就越高，为确保安全、有效的供应油气能源，需要深入研究集输管道的防腐方法，并选择科学合理的防腐措施。 2 油气技术管道的防腐技术 2.1 内管壁防腐技术 油气管道内壁的防腐主要有如下措施： 2.1.1 缓蚀剂 利用腐蚀介质、缓蚀剂两者融合的效应，达到抑制其它腐蚀介质、金属的损坏，最大程度上加强了金属抗腐蚀性，减轻了腐蚀程度，使管道使用寿命得到提高，而且缓蚀剂对于设备无任务要求，易于操作，实用性较强，见效快，因此被广泛应用到防腐工作当中，现阶段，国内外所采用有机物作为缓蚀剂的主要成分。 2.1.2 电镀防腐 此种技术一种普遍应用的技术，使用两种电镀层：①阳极性镀层，基体金属

管道焊缝的应力腐蚀及其控制_图文(精)

油气储运2003正 管道焊缝的应力腐蚀及其控制 陈居术?孙新岭张涛龙军 (中国人民解放军后勤工程学院 陈居术孙新岭等:管道焊缝的应力腐蚀及其控制,油气储运,2003,22(1142~45。 摘要通过研究管道焊缝应力腐蚀的规律,发现焊缝比母材具有更高的应力腐蚀敏感性,焊 缝硬化层越宽,对应力腐蚀越敏感,工作温度越商,应力腐蚀敏感电位区间就越宽。介绍了控制管 道钢缝应力腐蚀的控制合金元素、控制焊接工艺、控制介质因素等方法。指出适量加入合金元素可 提高管道焊缝的抗应力腐蚀能力。 主题词管道焊缝应力腐蚀分析控制方法 油气管道的应力腐蚀开裂往往起源于焊接接头区域,但在传统上,应力腐蚀开裂的研究工作主要围绕母材进行。管道焊缝的开裂有其特殊性,不同于管道的应力腐蚀开裂,如果忽视这一区别,将在油气管道安全性评定和剩余使用寿命的预测上产生偏差。据统计,截止到1993年底,四JI『石油管理局输气公司的输气干线共发生硫化物应力腐蚀事故78起,其中川I东公司的输气干线共发生硫化物应力腐蚀破裂事故28起,仅1979年8月至1987年3月间就发生12次硫化物应力腐蚀的爆管事故,经济损失超过700×104元“。。常,应力越大,发生开裂的时间越短,而小于某一应力值就不发生开裂,此应力值称为应力腐蚀的门槛值,见图1。 时向(h

图1应力腐蚀断裂的特征曲线 一、应力腐蚀的条件2、腐蚀介质与材料 应力腐蚀断裂只在一定的材料介质组合条件下 1、拉应力才能发生,有时浓度很低的介质也会引发应力腐蚀 拉应力是发生应力腐蚀开裂的必要条件。通裂纹。一般情况下,介质的浓度越高,环境温度越_pp口4q自∽q4、p口o-4hoqm、p_。p-o镕o,口8∽*n、pp口…_。Ⅻ“p。oq4p,40h4Ⅶm、pp@4p_￥口8q4p口9口_?女Ⅷ4q4b^pd。 五、结论 通过上述几个方面的论证和比较,可以得出以下结论。 (1西气东输管道工程在一、二级地区采用空气试压技术是可行的,安全方面有保障。 (2在严重缺水地区采用空气试压费用节省,经济性好。 t400016.重庆市大坪长江二路147号÷电话t(023********。 (3在西气东输管道工程西部严重缺水地区,所有一级地区的管道应全部采用气压试验方法,二级地区根据水源情况可以部分采用空气试压方法。 参考文献 1.BCH001—88长输管道施工和现场管道内部清理及试压。 2,ANSI/ASME B31.8糖气和配气管道系统, (修改稿收到日期,2003一01—28 编辑:刘誊阳

油气集输管道腐蚀速率预测研究

油气集输管道腐蚀速率预测研究 伶立强，张鹤群 (冀东油田油气集输公司，河北唐山063000) 摘要: 腐蚀速率的精确预测对于油气集输管道的安全运行具有重要意义。鉴于神经网络算法陷入 局部最小值、收敛速度慢和引起振荡效应等问题，同时考虑白适应遗传算法在广泛的空问搜索和向最 优解的方向尽快收敛于最优目标的特点，构建了优化的混合算法神经网络模型。 利用该模型对多种因 素影响下的油气集输管道的腐蚀速度进行了预测研究。实际应用表明: 该模型大大提高了网络的学习 效率和预测评判的精度，可以作为油气集输管道腐蚀速率预测的良好工具。 关键词: 神经网络;腐蚀;改进的遗传算法 引言 腐蚀常给油气田造成重大的经济损失，包括灾难性的事故和环境污染。影响油管腐蚀的因素很多，包括材料因素、环境因素、所输介质的组分因素等，同时影响腐蚀各因素之问的相互作用十分复杂，而实验过程又往往不能控制所有因素变化情况，从而导致实验结果分散性比较大，因此用精确的数学解析公式来表达它们之问的关系是非常困难的，所以有必要采用其他科学的方法对实

验数据进行分析处理，以便从分散性较大的实验数据中分清和判断各种因素的影响，作出不掺杂主观成份的推论和判断。 BP神经网络技术被广泛应用于输油气管道腐蚀速度预测研究中，但由于BP 神经网络具有收敛速度慢，极易陷入局部极值点等弱点该方法的预测效率及精度都不高。文中利用改进的遗传算法结合BP神经网络对集输管道的腐蚀速率进行分析，建立系统模型，用现场实验数据对模型进行了检验。结果表明: 其预测效率及精度均较高。 1腐蚀速度的预测方法 1．1人工神经网络方法 大量的仿真实验和理论研究已经证明，BP ( backpropagation)算法是一种有效的神经网络学习算法，它具有很强的处理非线性问题的能力，近年来应用广泛。 但在实际应用中，BP神经网络也暴露出一些白身的弱点如收敛速度慢，极易陷入局部极值点;另外，神经网络的初始连接权以及网络结构的选择缺乏依据，具有很大的随机性，很难选取具有全局性的初始点因而求得全局最优的可能性小，限制它在实际中的应用。 1．2遗传算法 BP算法的优点是寻优具有精确性，但它具有易陷入局部极小、收敛速度慢和引起振荡效应等缺点。局部极小问题在实际计算过程中可以通过调整初始权值和阀值来解决，而收敛速度较慢和引起振荡效应往往是网络训练后期陷入局部极小所致。如果在BP算法之前，能用一种有效的方法大致搜索出一定的权值和阀值，以此时的权值和阀值作为BP算法的初始权值和阀值，则可以解决上述问题。 由于改进的遗传算法具有很强的宏观搜索能力，并且具有简单通用、鲁棒性强、并行运算的特点，所以用它来完成前期的搜索，能较好地克服BP算法的缺点。