地下金屬管道防腐技術(shù)ch0s_1009

1、地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 1 主講主講：周昊周昊 常州大學(xué)石油工程學(xué)院油氣儲(chǔ)運(yùn)工程系常州大學(xué)石油工程學(xué)院油氣儲(chǔ)運(yùn)工程系地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 2地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 30.1.1 防腐蝕工作的意義防腐蝕工作的意義1.金屬腐蝕的經(jīng)濟(jì)上損失金屬腐蝕的經(jīng)濟(jì)上損失q金屬腐蝕給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至帶來災(zāi)難性金屬腐蝕給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至帶來災(zāi)難性的事故，浪費(fèi)寶貴的資源與能源，而且污染環(huán)境。的事故，浪費(fèi)寶貴的資源與能源，而且污染環(huán)境。v據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家調(diào)查，每年由于腐蝕造成的損失約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家調(diào)查，每年由于腐蝕

2、造成的損失約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的總產(chǎn)值的2%4%。v腐蝕作用，世界上每年生產(chǎn)的鋼鐵中有腐蝕作用，世界上每年生產(chǎn)的鋼鐵中有10%被腐蝕消耗。被腐蝕消耗。 0.1 油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)防腐蝕工作的重要性油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)防腐蝕工作的重要性地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 4u僅在美國(guó)僅在美國(guó)1975年腐蝕的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)年腐蝕的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)700億美元，為美國(guó)當(dāng)年億美元，為美國(guó)當(dāng)年生產(chǎn)總值的生產(chǎn)總值的4.2%。而美國(guó)全年由于水災(zāi)、火災(zāi)、地震和颶。而美國(guó)全年由于水災(zāi)、火災(zāi)、地震和颶風(fēng)造成的損失據(jù)估算不過風(fēng)造成的損失據(jù)估算不過123億美元?？梢妰|美元。可見腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失遙遙領(lǐng)先其他類自然災(zāi)害損

3、失遙遙領(lǐng)先其他類自然災(zāi)害。最近美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)。最近美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)（NACE International）介紹目前美國(guó)每年的腐蝕經(jīng)濟(jì)損失）介紹目前美國(guó)每年的腐蝕經(jīng)濟(jì)損失已高達(dá)已高達(dá)3000億億美元，平均每人每年的腐蝕損失費(fèi)超過美元，平均每人每年的腐蝕損失費(fèi)超過1100美美元。我國(guó)尚未進(jìn)行全國(guó)性的腐蝕損失調(diào)查，但據(jù)元。我國(guó)尚未進(jìn)行全國(guó)性的腐蝕損失調(diào)查，但據(jù)1981年國(guó)家年國(guó)家科委腐蝕科學(xué)學(xué)科組第三分組對(duì)全國(guó)科委腐蝕科學(xué)學(xué)科組第三分組對(duì)全國(guó)10家化工企業(yè)的腐蝕損家化工企業(yè)的腐蝕損失調(diào)查表明：失調(diào)查表明：1980年這些企業(yè)因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約為當(dāng)年這些企業(yè)因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約為當(dāng)年生產(chǎn)總值

4、的年生產(chǎn)總值的3.9%。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 5q在油氣田開發(fā)生產(chǎn)中，從油水井到管道和儲(chǔ)罐以及各種工在油氣田開發(fā)生產(chǎn)中，從油水井到管道和儲(chǔ)罐以及各種工藝設(shè)備都會(huì)遭受嚴(yán)重的腐蝕，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失藝設(shè)備都會(huì)遭受嚴(yán)重的腐蝕，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。v有關(guān)資料報(bào)道，世界各國(guó)每年僅管道腐蝕造成的損有關(guān)資料報(bào)道，世界各國(guó)每年僅管道腐蝕造成的損失，美國(guó)約為失，美國(guó)約為20億美元，英國(guó)約億美元，英國(guó)約17億美元，德國(guó)和億美元，德國(guó)和日本各為日本各為33億美元。據(jù)美國(guó)國(guó)家輸送安全局統(tǒng)計(jì)有億美元。據(jù)美國(guó)國(guó)家輸送安全局統(tǒng)計(jì)有74%是腐蝕造成的。是腐蝕造成的。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管

5、道腐蝕與防護(hù) 62. 金屬腐蝕的危害性金屬腐蝕的危害性1）腐蝕是影響管道系統(tǒng)可靠性及使用壽命的關(guān)鍵因素）腐蝕是影響管道系統(tǒng)可靠性及使用壽命的關(guān)鍵因素u美國(guó)美國(guó)45%管道損壞是由于外壁腐蝕引起的。管道損壞是由于外壁腐蝕引起的。 u19811987年前蘇聯(lián)輸氣管道事故統(tǒng)計(jì)表明，總長(zhǎng)約年前蘇聯(lián)輸氣管道事故統(tǒng)計(jì)表明，總長(zhǎng)約24萬萬km的管線上曾發(fā)生事故的管線上曾發(fā)生事故1210次，其中外腐蝕次，其中外腐蝕517次，占事故次，占事故的的42.7%；內(nèi)腐蝕；內(nèi)腐蝕29次，占次，占2.4%。u我國(guó)的地下油氣管道投產(chǎn)我國(guó)的地下油氣管道投產(chǎn)12年后即發(fā)生腐蝕穿孔的情況已年后即發(fā)生腐蝕穿孔的情況已屢見不鮮。屢見不

6、鮮。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 72）帶來災(zāi)難性的事故，威脅人身安全，污染環(huán)境）帶來災(zāi)難性的事故，威脅人身安全，污染環(huán)境 u1965年年3月美國(guó)一輸油管線因應(yīng)力腐蝕破裂而著火，造成月美國(guó)一輸油管線因應(yīng)力腐蝕破裂而著火，造成17人死亡。人死亡。u1980年年3月北海油田一采油平臺(tái)發(fā)生腐蝕疲勞破壞，致使月北海油田一采油平臺(tái)發(fā)生腐蝕疲勞破壞，致使123人喪生。人喪生。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 83）腐蝕穿孔引起油、氣、水泄漏，造成資源的浪費(fèi)）腐蝕穿孔引起油、氣、水泄漏，造成資源的浪費(fèi) 4）腐蝕造成管道、構(gòu)件、閥門損壞而報(bào)廢或者需維修，增加了）腐蝕造成管道、構(gòu)件、

7、閥門損壞而報(bào)廢或者需維修，增加了管道、設(shè)備的費(fèi)用，增加了生產(chǎn)成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益管道、設(shè)備的費(fèi)用，增加了生產(chǎn)成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 93.防護(hù)的意義防護(hù)的意義u重視腐蝕問題，防止或減緩腐蝕的危害，加強(qiáng)石油工業(yè)重視腐蝕問題，防止或減緩腐蝕的危害，加強(qiáng)石油工業(yè)的防腐蝕工作，提高防腐蝕技術(shù)水平和管理水平不僅有的防腐蝕工作，提高防腐蝕技術(shù)水平和管理水平不僅有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，也有重大的社會(huì)效益，對(duì)石油工業(yè)的明顯的經(jīng)濟(jì)效益，也有重大的社會(huì)效益，對(duì)石油工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。實(shí)踐證明：發(fā)展至關(guān)重要。實(shí)踐證明：當(dāng)采用了有效的防腐蝕措施當(dāng)采用了有效的防腐蝕措施和科學(xué)管理，和

8、科學(xué)管理，3030的腐蝕是可預(yù)防的。的腐蝕是可預(yù)防的。按美國(guó)每年的腐按美國(guó)每年的腐蝕損失量，就可節(jié)省蝕損失量，就可節(jié)省10001000億美元。億美元。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 10 研究腐蝕和防護(hù)的意義是多方面的研究腐蝕和防護(hù)的意義是多方面的: u經(jīng)濟(jì)方面經(jīng)濟(jì)方面 v包括降低因管道、儲(chǔ)罐、設(shè)備和結(jié)構(gòu)的腐蝕所造成的金包括降低因管道、儲(chǔ)罐、設(shè)備和結(jié)構(gòu)的腐蝕所造成的金屬損失。屬損失。v經(jīng)濟(jì)因素是當(dāng)前腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域中許多研究工作的原動(dòng)經(jīng)濟(jì)因素是當(dāng)前腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域中許多研究工作的原動(dòng)力。力。v經(jīng)濟(jì)損失可分為經(jīng)濟(jì)損失可分為直接損失和間接損失直接損失和間接損失。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下

9、金屬管道腐蝕與防護(hù) 11直接損失直接損失直接損失是指更換被腐蝕的構(gòu)件、機(jī)械或它們的零部件，直接損失是指更換被腐蝕的構(gòu)件、機(jī)械或它們的零部件，如管道、金屬罐，并包括這種更換工作所需的勞動(dòng)力在內(nèi)如管道、金屬罐，并包括這種更換工作所需的勞動(dòng)力在內(nèi)合計(jì)花費(fèi)的金額。合計(jì)花費(fèi)的金額。包括對(duì)構(gòu)件進(jìn)行以防銹為主要目的的重新油漆的費(fèi)用和建包括對(duì)構(gòu)件進(jìn)行以防銹為主要目的的重新油漆的費(fèi)用和建立對(duì)管道陰極保護(hù)的基本投資及維持費(fèi)用。立對(duì)管道陰極保護(hù)的基本投資及維持費(fèi)用。 包括因使用耐蝕材料代替機(jī)械強(qiáng)度足夠，但耐蝕性不足的包括因使用耐蝕材料代替機(jī)械強(qiáng)度足夠，但耐蝕性不足的碳鋼時(shí)所需支付的額外費(fèi)用。碳鋼時(shí)所需支付的額外費(fèi)用

10、。包括鋼上鍍鋅或鍍鎳的費(fèi)用以及向水里加緩蝕劑的費(fèi)用和包括鋼上鍍鋅或鍍鎳的費(fèi)用以及向水里加緩蝕劑的費(fèi)用和對(duì)儲(chǔ)存金屬設(shè)備的倉庫內(nèi)除濕所需的費(fèi)用。對(duì)儲(chǔ)存金屬設(shè)備的倉庫內(nèi)除濕所需的費(fèi)用。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 12間接損失間接損失停產(chǎn)損失停產(chǎn)損失產(chǎn)品損失產(chǎn)品損失效率損失效率損失產(chǎn)品污染產(chǎn)品污染過度設(shè)計(jì)過度設(shè)計(jì)地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 13舉例舉例u中原油田頻繁腐蝕穿孔，造成大量原油泄漏，農(nóng)田污染。中原油田頻繁腐蝕穿孔，造成大量原油泄漏，農(nóng)田污染。僅中原油田胡狀油田僅中原油田胡狀油田1991-19931991-1993年被迫停產(chǎn)年被迫停產(chǎn)750750井次，影響井

11、次，影響原油產(chǎn)量原油產(chǎn)量96009600噸，損失噸，損失16511651萬元，污染賠償費(fèi)萬元，污染賠償費(fèi)318318萬元。萬元。19931993年中原油田生產(chǎn)系統(tǒng)因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)年中原油田生產(chǎn)系統(tǒng)因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1.61.6億億元。元。u我國(guó)石化工業(yè)（僅指原石化總公司所屬企業(yè)）我國(guó)石化工業(yè)（僅指原石化總公司所屬企業(yè)）19891989年因腐年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約2020億元。億元。u從上述因腐蝕造成的危害實(shí)例，我們可看出腐蝕問題關(guān)系從上述因腐蝕造成的危害實(shí)例，我們可看出腐蝕問題關(guān)系到石油工業(yè)的生存及發(fā)展。到石油工業(yè)的生存及發(fā)展。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐

12、蝕與防護(hù) 14u安全方面安全方面v提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性，因?yàn)楦g可能造成設(shè)備災(zāi)提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性，因?yàn)楦g可能造成設(shè)備災(zāi)難性的破斷事故。難性的破斷事故。u環(huán)保方面環(huán)保方面v保護(hù)環(huán)境保護(hù)環(huán)境，主要是指金屬資源，因?yàn)樗鼈冊(cè)谌虻膬?chǔ)主要是指金屬資源，因?yàn)樗鼈冊(cè)谌虻膬?chǔ)量有限，并且，它們的浪費(fèi)還伴隨著這些金屬構(gòu)件生量有限，并且，它們的浪費(fèi)還伴隨著這些金屬構(gòu)件生產(chǎn)制造中的能源和水的浪費(fèi)。產(chǎn)制造中的能源和水的浪費(fèi)。 地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 150.1.3 油氣管道防腐的發(fā)展過程油氣管道防腐的發(fā)展過程q 20年代埋設(shè)裸管加陰極保護(hù)年代埋設(shè)裸管加陰極保護(hù)q 40年代開始采用覆蓋層加

13、陰極保護(hù)年代開始采用覆蓋層加陰極保護(hù)q 迄今仍在進(jìn)行管道防腐蝕技術(shù)的不懈探索迄今仍在進(jìn)行管道防腐蝕技術(shù)的不懈探索 地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 16腐蝕科學(xué)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史腐蝕科學(xué)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史u可以毫不夸張地說，可以毫不夸張地說，人類有效地利用金屬的歷史，就是與金人類有效地利用金屬的歷史，就是與金屬腐蝕作斗爭(zhēng)的歷史。屬腐蝕作斗爭(zhēng)的歷史。我國(guó)早在商代就冶煉出了青銅，即用我國(guó)早在商代就冶煉出了青銅，即用錫改善了銅的耐蝕性。錫改善了銅的耐蝕性。u金屬腐蝕防護(hù)的歷史雖然悠久，但長(zhǎng)期處于經(jīng)驗(yàn)性階段。到金屬腐蝕防護(hù)的歷史雖然悠久，但長(zhǎng)期處于經(jīng)驗(yàn)性階段。到了了1818世紀(jì)中葉以后，才陸續(xù)出現(xiàn)

14、對(duì)腐蝕現(xiàn)象的研究和解釋。世紀(jì)中葉以后，才陸續(xù)出現(xiàn)對(duì)腐蝕現(xiàn)象的研究和解釋。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 17u但是，金屬腐蝕作為一門獨(dú)立的學(xué)科則是從但是，金屬腐蝕作為一門獨(dú)立的學(xué)科則是從20世紀(jì)初世紀(jì)初才逐漸形成的。才逐漸形成的。u20世紀(jì)世紀(jì)50年代以來，金屬腐蝕已發(fā)展成為一門獨(dú)立的年代以來，金屬腐蝕已發(fā)展成為一門獨(dú)立的綜合性邊緣學(xué)科。綜合性邊緣學(xué)科。u 近近30多年來，形成了許多邊緣腐蝕學(xué)科分支，如腐蝕多年來，形成了許多邊緣腐蝕學(xué)科分支，如腐蝕電化學(xué)、腐蝕金屬學(xué)、腐蝕工程力學(xué)、生物腐蝕學(xué)和電化學(xué)、腐蝕金屬學(xué)、腐蝕工程力學(xué)、生物腐蝕學(xué)和防護(hù)系統(tǒng)工程等。防護(hù)系統(tǒng)工程等。腐蝕科學(xué)技

15、術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史腐蝕科學(xué)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 18u我國(guó)的腐蝕與防護(hù)的科技研究工作在新中國(guó)成立之后我國(guó)的腐蝕與防護(hù)的科技研究工作在新中國(guó)成立之后得到很大發(fā)展。得到很大發(fā)展。早在建國(guó)初期，國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)在機(jī)械科學(xué)學(xué)科組內(nèi)早在建國(guó)初期，國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)在機(jī)械科學(xué)學(xué)科組內(nèi)成立了腐蝕與防護(hù)分組。成立了腐蝕與防護(hù)分組。19581958年以后我國(guó)一些高等院校建立了腐蝕防護(hù)專業(yè)。年以后我國(guó)一些高等院校建立了腐蝕防護(hù)專業(yè)。19611961年，國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)成立國(guó)家腐蝕科學(xué)學(xué)科組年，國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)成立國(guó)家腐蝕科學(xué)學(xué)科組（一度停止工作，（一度停止工作，1978197

16、8年年1212月恢復(fù)）。月恢復(fù)）。19791979年年1212月成立了中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)。月成立了中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)。我國(guó)腐蝕科學(xué)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)介我國(guó)腐蝕科學(xué)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)介地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 190.1.4 油氣管道的內(nèi)外腐蝕因素油氣管道的內(nèi)外腐蝕因素q外腐蝕原因外腐蝕原因v穿越各種不同類型的土壤，河流湖泊，氣溫，地下水穿越各種不同類型的土壤，河流湖泊，氣溫，地下水位的變化以及雜散電流位的變化以及雜散電流 ，外腐蝕環(huán)境具有復(fù)雜性。，外腐蝕環(huán)境具有復(fù)雜性。 q 內(nèi)腐蝕原因內(nèi)腐蝕原因v輸送天然氣時(shí)，會(huì)有有害物質(zhì)輸送天然氣時(shí)，會(huì)有有害物質(zhì)H2S和和CO2v輸送原油時(shí)，含輸送原

17、油時(shí)，含S和和H2Ov輸送成品油時(shí)，含有輸送成品油時(shí)，含有O2和和H2O地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 200.1.5 防腐蝕工作防腐蝕工作q 廣泛采用的方法廣泛采用的方法v涂層、襯里、電法保護(hù)、緩蝕劑涂層、襯里、電法保護(hù)、緩蝕劑q 新技術(shù)、新方法新技術(shù)、新方法v 新型防腐層材料，管道防腐層的復(fù)合結(jié)構(gòu)、涂敷新新型防腐層材料，管道防腐層的復(fù)合結(jié)構(gòu)、涂敷新工藝、埋地管線的內(nèi)外壁修復(fù)技術(shù)（翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯、穿插工藝、埋地管線的內(nèi)外壁修復(fù)技術(shù)（翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯、穿插襯塑、管內(nèi)涂布）襯塑、管內(nèi)涂布） v 在線智能測(cè)量技術(shù)，腐蝕數(shù)據(jù)庫，腐蝕預(yù)測(cè)以及風(fēng)在線智能測(cè)量技術(shù)，腐蝕數(shù)據(jù)庫，腐蝕預(yù)測(cè)以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)

18、等計(jì)算機(jī)鋪助管理決策系統(tǒng)。險(xiǎn)評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)鋪助管理決策系統(tǒng)。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 210.1.6 相關(guān)雜志、學(xué)會(huì)相關(guān)雜志、學(xué)會(huì)q美國(guó)在美國(guó)在1943年成立美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)，總部設(shè)在休斯敦。年成立美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)，總部設(shè)在休斯敦。q中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)1979.11成立。成立。q三大刊物（國(guó)內(nèi)）三大刊物（國(guó)內(nèi)）:v 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)v 材料保護(hù)材料保護(hù) 機(jī)械工業(yè)部機(jī)械工業(yè)部v 腐蝕與防護(hù)腐蝕與防護(hù) 上海腐蝕科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)上海腐蝕科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 220.

19、1. 7 我國(guó)石油工業(yè)腐蝕與防護(hù)技術(shù)的發(fā)展及展望我國(guó)石油工業(yè)腐蝕與防護(hù)技術(shù)的發(fā)展及展望1、發(fā)展、發(fā)展 經(jīng)過幾十年的艱苦發(fā)展，我國(guó)石油工業(yè)腐蝕與防護(hù)技術(shù)經(jīng)過幾十年的艱苦發(fā)展，我國(guó)石油工業(yè)腐蝕與防護(hù)技術(shù)已經(jīng)形成了系列技術(shù)，取得了以下幾方面的成績(jī)。已經(jīng)形成了系列技術(shù)，取得了以下幾方面的成績(jī)。u形成了比較完善、適應(yīng)我國(guó)石油工業(yè)生產(chǎn)需要的系統(tǒng)腐蝕與形成了比較完善、適應(yīng)我國(guó)石油工業(yè)生產(chǎn)需要的系統(tǒng)腐蝕與防護(hù)技術(shù)。建立并完善了符合我國(guó)應(yīng)用特點(diǎn)、接近國(guó)際水平防護(hù)技術(shù)。建立并完善了符合我國(guó)應(yīng)用特點(diǎn)、接近國(guó)際水平的的石油腐蝕與防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系石油腐蝕與防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù)

20、23u建立并深化了防腐蝕技術(shù)和管理建立并深化了防腐蝕技術(shù)和管理“系統(tǒng)抓，抓系統(tǒng)系統(tǒng)抓，抓系統(tǒng)” 的的工作方針，形成了石油工業(yè)防腐蝕工程設(shè)計(jì)、施工和管理工作方針，形成了石油工業(yè)防腐蝕工程設(shè)計(jì)、施工和管理各環(huán)節(jié)腐蝕控制的基本原則。各環(huán)節(jié)腐蝕控制的基本原則。u石油管道及設(shè)施防腐蝕方案的確定要依靠科技進(jìn)步，因地石油管道及設(shè)施防腐蝕方案的確定要依靠科技進(jìn)步，因地制宜，根據(jù)保護(hù)對(duì)象特點(diǎn)一般制宜，根據(jù)保護(hù)對(duì)象特點(diǎn)一般采用系統(tǒng)的聯(lián)合保護(hù)技術(shù)及采用系統(tǒng)的聯(lián)合保護(hù)技術(shù)及綜合治理。綜合治理。保護(hù)措施應(yīng)與主體工程壽命相匹配，防腐蝕工保護(hù)措施應(yīng)與主體工程壽命相匹配，防腐蝕工程應(yīng)與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)等。

21、程應(yīng)與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)等。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 24u研究、開發(fā)了指導(dǎo)油氣田及長(zhǎng)輸管道科學(xué)管理及決策的評(píng)研究、開發(fā)了指導(dǎo)油氣田及長(zhǎng)輸管道科學(xué)管理及決策的評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)等綜合技術(shù)。價(jià)、預(yù)測(cè)等綜合技術(shù)。u開發(fā)、引進(jìn)了防腐蝕新材料，形成了較完善的防腐層材料開發(fā)、引進(jìn)了防腐蝕新材料，形成了較完善的防腐層材料系統(tǒng)及應(yīng)用技術(shù)。系統(tǒng)及應(yīng)用技術(shù)。u陰極保護(hù)技術(shù)逐步走向成熟：陰極保護(hù)技術(shù)逐步走向成熟：區(qū)域陰極保護(hù)技術(shù)，開發(fā)了區(qū)域陰極保護(hù)技術(shù)，開發(fā)了陰極保護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，陰極保護(hù)電參數(shù)檢測(cè)及效果評(píng)價(jià)陰極保護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，陰極保護(hù)電參數(shù)檢測(cè)及效果評(píng)價(jià)技術(shù)，陽極新材料（高電位犧

22、牲陽極、復(fù)合犧牲陽極）、技術(shù)，陽極新材料（高電位犧牲陽極、復(fù)合犧牲陽極）、新結(jié)構(gòu)等新技術(shù)（如帶狀陽極、柔性陽極）新結(jié)構(gòu)等新技術(shù)（如帶狀陽極、柔性陽極）。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 25u控制高含硫油氣處理及煉油裝置的腐蝕已經(jīng)形成了系列技控制高含硫油氣處理及煉油裝置的腐蝕已經(jīng)形成了系列技術(shù)：術(shù)：即抗硫化物新材料的開發(fā)，抗硫化物材料選擇技術(shù)，即抗硫化物新材料的開發(fā)，抗硫化物材料選擇技術(shù)，含硫化物氣井、輸氣管線用緩蝕劑及含硫化物氣田管線內(nèi)含硫化物氣井、輸氣管線用緩蝕劑及含硫化物氣田管線內(nèi)防腐層應(yīng)用技術(shù)等防腐層應(yīng)用技術(shù)等。u檢測(cè)及檢測(cè)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。檢測(cè)及檢測(cè)技術(shù)得到了迅速的發(fā)

23、展。該方面技術(shù)向著非破該方面技術(shù)向著非破壞、在線、自動(dòng)采集數(shù)據(jù)的方向邁進(jìn)。壞、在線、自動(dòng)采集數(shù)據(jù)的方向邁進(jìn)。研制成功了埋地管研制成功了埋地管道變頻道變頻-選頻防腐層絕緣電阻測(cè)試技術(shù)等幾項(xiàng)成果，引進(jìn)了選頻防腐層絕緣電阻測(cè)試技術(shù)等幾項(xiàng)成果，引進(jìn)了如智能清管檢測(cè)儀、陰極保護(hù)參數(shù)的遙測(cè)技術(shù)等測(cè)試技術(shù)，如智能清管檢測(cè)儀、陰極保護(hù)參數(shù)的遙測(cè)技術(shù)等測(cè)試技術(shù)，促進(jìn)了測(cè)試手段的更新?lián)Q代。促進(jìn)了測(cè)試手段的更新?lián)Q代。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 26u開發(fā)并形成了石油工業(yè)防腐蝕化學(xué)藥劑系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)。如開發(fā)并形成了石油工業(yè)防腐蝕化學(xué)藥劑系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)。如油、氣田地面設(shè)施的水處理系統(tǒng)，注水系統(tǒng)及煉油廠裝置

24、油、氣田地面設(shè)施的水處理系統(tǒng)，注水系統(tǒng)及煉油廠裝置等內(nèi)壁防腐蝕緩蝕劑、防垢劑、殺菌劑、除氧劑、中和劑等內(nèi)壁防腐蝕緩蝕劑、防垢劑、殺菌劑、除氧劑、中和劑等化學(xué)藥劑的選擇及應(yīng)用技術(shù)。等化學(xué)藥劑的選擇及應(yīng)用技術(shù)。u開發(fā)了多種埋地舊管線內(nèi)外壁修復(fù)技術(shù)。包括修復(fù)材料的開發(fā)了多種埋地舊管線內(nèi)外壁修復(fù)技術(shù)。包括修復(fù)材料的基本選擇技術(shù)、埋地管道的外防腐層修復(fù)技術(shù)、埋地管道基本選擇技術(shù)、埋地管道的外防腐層修復(fù)技術(shù)、埋地管道的內(nèi)防腐層修復(fù)技術(shù)（如穿插襯塑技術(shù)、翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)、的內(nèi)防腐層修復(fù)技術(shù)（如穿插襯塑技術(shù)、翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)、管內(nèi)涂布技術(shù)）。并在工程中得到了較好的應(yīng)用，基本解管內(nèi)涂布技術(shù)）。并在工程中得到了較好的應(yīng)用

25、，基本解決了在用老管線延長(zhǎng)使用壽命的問題。決了在用老管線延長(zhǎng)使用壽命的問題。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 27u為了適應(yīng)石油工程及油田、煉廠生產(chǎn)的需要，及國(guó)為了適應(yīng)石油工程及油田、煉廠生產(chǎn)的需要，及國(guó)內(nèi)外防腐蝕新技術(shù)交流的需要，開展了多種形式的內(nèi)外防腐蝕新技術(shù)交流的需要，開展了多種形式的學(xué)術(shù)及技術(shù)交流活動(dòng)。促進(jìn)了新技術(shù)的開發(fā)、推廣學(xué)術(shù)及技術(shù)交流活動(dòng)。促進(jìn)了新技術(shù)的開發(fā)、推廣和應(yīng)用。和應(yīng)用。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 282、展望、展望u進(jìn)一步加強(qiáng)導(dǎo)向性的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。進(jìn)一步加強(qiáng)導(dǎo)向性的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。如結(jié)合油氣田、煉廠、管道等生產(chǎn)實(shí)際，深化腐蝕規(guī)律、如結(jié)合油氣田

26、、煉廠、管道等生產(chǎn)實(shí)際，深化腐蝕規(guī)律、腐蝕預(yù)測(cè)方法的研究；防腐蝕材料壽命及失效機(jī)理的研腐蝕預(yù)測(cè)方法的研究；防腐蝕材料壽命及失效機(jī)理的研究。究。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 29u加強(qiáng)預(yù)防性防腐蝕生產(chǎn)管理，提高管理決策水平加強(qiáng)預(yù)防性防腐蝕生產(chǎn)管理，提高管理決策水平。實(shí)行實(shí)行主動(dòng)、預(yù)防性主動(dòng)、預(yù)防性的防腐蝕生產(chǎn)管理是目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的防腐蝕生產(chǎn)管理是目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)管理的基本指導(dǎo)思想，國(guó)外開發(fā)的管理的基本指導(dǎo)思想，國(guó)外開發(fā)的“風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)管理”、“條條件評(píng)估管理件評(píng)估管理”及國(guó)內(nèi)研究的及國(guó)內(nèi)研究的“分級(jí)管理分級(jí)管理”等技術(shù)均反映等技術(shù)均反映了這種新型的防腐蝕生產(chǎn)管理模式。這種管理模式不

27、僅了這種新型的防腐蝕生產(chǎn)管理模式。這種管理模式不僅能提高管理、決策的準(zhǔn)確性及預(yù)防性，同時(shí)也能帶動(dòng)石能提高管理、決策的準(zhǔn)確性及預(yù)防性，同時(shí)也能帶動(dòng)石油工業(yè)防腐蝕應(yīng)用技術(shù)的深化及發(fā)展。油工業(yè)防腐蝕應(yīng)用技術(shù)的深化及發(fā)展。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 30u深化陰極保護(hù)應(yīng)用技術(shù)。深化陰極保護(hù)應(yīng)用技術(shù)。如在區(qū)域陰極保護(hù)技術(shù)方面，不同程度上仍存在如在區(qū)域陰極保護(hù)技術(shù)方面，不同程度上仍存在著憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)等問題。著憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)等問題。 陰極保護(hù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)研究和應(yīng)用陰極保護(hù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)研究和應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行陰極保護(hù)系統(tǒng)干擾等分析計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行陰極保護(hù)系統(tǒng)干擾等分析完善陰極保護(hù)

28、參數(shù)檢測(cè)及保護(hù)效果評(píng)價(jià)技術(shù)完善陰極保護(hù)參數(shù)檢測(cè)及保護(hù)效果評(píng)價(jià)技術(shù)深入開展陽極新材料、新結(jié)構(gòu)的研究，使其更宜深入開展陽極新材料、新結(jié)構(gòu)的研究，使其更宜于工程應(yīng)用，保護(hù)效果得到進(jìn)一步提高。于工程應(yīng)用，保護(hù)效果得到進(jìn)一步提高。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 31u深化防腐層選材等應(yīng)用技術(shù)，開發(fā)新型防腐層材料。深化防腐層選材等應(yīng)用技術(shù)，開發(fā)新型防腐層材料。優(yōu)化選用防腐層技術(shù)優(yōu)化選用防腐層技術(shù)防腐層壽命評(píng)價(jià)技術(shù)防腐層壽命評(píng)價(jià)技術(shù)防腐層應(yīng)用技術(shù)防腐層應(yīng)用技術(shù) 管道內(nèi)防腐層補(bǔ)口技術(shù)管道內(nèi)防腐層補(bǔ)口技術(shù) 管道內(nèi)壁防腐層的檢測(cè)技術(shù)管道內(nèi)壁防腐層的檢測(cè)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用高固體成份環(huán)保型防腐層等新材料。開

29、發(fā)、應(yīng)用高固體成份環(huán)保型防腐層等新材料。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 32u深入研究埋地管道防腐層修復(fù)技術(shù)深入研究埋地管道防腐層修復(fù)技術(shù)。u加快檢測(cè)、監(jiān)測(cè)技術(shù)的更新?lián)Q代加快檢測(cè)、監(jiān)測(cè)技術(shù)的更新?lián)Q代。目前國(guó)內(nèi)外此類技術(shù)正向著目前國(guó)內(nèi)外此類技術(shù)正向著非破壞性、在線監(jiān)測(cè)和非破壞性、在線監(jiān)測(cè)和遙測(cè)遙測(cè)的方向發(fā)展。的方向發(fā)展。 智能清管器測(cè)線技術(shù)智能清管器測(cè)線技術(shù) 現(xiàn)場(chǎng)渦流遙測(cè)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)渦流遙測(cè)技術(shù) 電池式氣體腐蝕性測(cè)試技術(shù)電池式氣體腐蝕性測(cè)試技術(shù) 土壤腐蝕電流密度測(cè)試技術(shù)土壤腐蝕電流密度測(cè)試技術(shù) 多頻管中電流監(jiān)測(cè)技術(shù)多頻管中電流監(jiān)測(cè)技術(shù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 33u

30、 完善環(huán)境腐蝕開裂的評(píng)價(jià)及應(yīng)用技術(shù)。完善環(huán)境腐蝕開裂的評(píng)價(jià)及應(yīng)用技術(shù)。 埋地管道在高埋地管道在高pH，近中性，近中性pH值環(huán)境下應(yīng)力腐蝕破裂值環(huán)境下應(yīng)力腐蝕破裂（SCC）的腐蝕問題。）的腐蝕問題。u開發(fā)、應(yīng)用鋼筋混凝土設(shè)施保護(hù)新技術(shù)。開發(fā)、應(yīng)用鋼筋混凝土設(shè)施保護(hù)新技術(shù)。隨著海洋和灘涂油氣田的快速開發(fā)，混凝土鋼筋的腐隨著海洋和灘涂油氣田的快速開發(fā)，混凝土鋼筋的腐蝕已日趨明顯。國(guó)外在此方面已發(fā)展了相應(yīng)的防腐層蝕已日趨明顯。國(guó)外在此方面已發(fā)展了相應(yīng)的防腐層技術(shù)、陰極保護(hù)技術(shù)及緩蝕劑技術(shù)。目前應(yīng)用較多的技術(shù)、陰極保護(hù)技術(shù)及緩蝕劑技術(shù)。目前應(yīng)用較多的有陰極保護(hù)技術(shù)，特別是開發(fā)了多種結(jié)構(gòu)的陽極新材有陰極保

31、護(hù)技術(shù)，特別是開發(fā)了多種結(jié)構(gòu)的陽極新材料，得到較好的應(yīng)用。料，得到較好的應(yīng)用。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 34u開展開展CO2腐蝕與防護(hù)技術(shù)的深入研究。腐蝕與防護(hù)技術(shù)的深入研究。CO2腐蝕是目前國(guó)內(nèi)外防腐蝕技術(shù)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)，腐蝕是目前國(guó)內(nèi)外防腐蝕技術(shù)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)，我國(guó)新老油氣田不同程度的存在著我國(guó)新老油氣田不同程度的存在著CO2腐蝕問題，腐蝕問題，有的油氣田由于此項(xiàng)技術(shù)沒有完全解決，影響了有的油氣田由于此項(xiàng)技術(shù)沒有完全解決，影響了油氣田的開發(fā)。我國(guó)需加快油氣田的開發(fā)。我國(guó)需加快CO2腐蝕機(jī)理、測(cè)試技腐蝕機(jī)理、測(cè)試技術(shù)、評(píng)價(jià)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)的研究，引進(jìn)國(guó)外的先術(shù)、評(píng)價(jià)技術(shù)、應(yīng)

32、用技術(shù)的研究，引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，加快此方面的技術(shù)發(fā)展。進(jìn)技術(shù)，加快此方面的技術(shù)發(fā)展。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 350.2.1 金屬腐蝕的定義金屬腐蝕的定義1.金屬腐蝕金屬腐蝕q金屬和它所處的環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生金屬和它所處的環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用化學(xué)或電化學(xué)作用而引起而引起的的變質(zhì)和破壞變質(zhì)和破壞稱為金屬腐蝕，同時(shí)包括上述因素與機(jī)械因素稱為金屬腐蝕，同時(shí)包括上述因素與機(jī)械因素或生物因素的共同作用?；蛏镆蛩氐墓餐饔谩這個(gè)定義明確指出了金屬腐蝕是包括金屬材料和環(huán)境介質(zhì)兩這個(gè)定義明確指出了金屬腐蝕是包括金屬材料和環(huán)境介質(zhì)兩者在內(nèi)的一個(gè)具有反應(yīng)作用的體系。金屬為什么很

33、容易受腐者在內(nèi)的一個(gè)具有反應(yīng)作用的體系。金屬為什么很容易受腐蝕？從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看，是因?yàn)榻饘偬幱诓环€(wěn)定狀態(tài)，它有蝕？從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看，是因?yàn)榻饘偬幱诓环€(wěn)定狀態(tài)，它有與周圍介質(zhì)發(fā)生作用轉(zhuǎn)變成金屬離子的傾向。與周圍介質(zhì)發(fā)生作用轉(zhuǎn)變成金屬離子的傾向。0.2 腐蝕的定義腐蝕的定義地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 36u金屬及其合金的腐蝕主要是化學(xué)和電化學(xué)作用引起的破壞，金屬及其合金的腐蝕主要是化學(xué)和電化學(xué)作用引起的破壞，有時(shí)伴隨有機(jī)械、物理或生物作用。有時(shí)伴隨有機(jī)械、物理或生物作用。單純的物理作用的破單純的物理作用的破壞，如合金在液態(tài)金屬中的物理溶解（存放熔融鋅的鋼容壞，如合金在液態(tài)金屬中

34、的物理溶解（存放熔融鋅的鋼容器，器，F(xiàn)e在高溫下被液態(tài)鋅溶解，使容器壁變?。?，這種情在高溫下被液態(tài)鋅溶解，使容器壁變?。@種情況比較少。況比較少。u不包含化學(xué)變化的純機(jī)械破壞不屬于腐蝕范疇不包含化學(xué)變化的純機(jī)械破壞不屬于腐蝕范疇，例如鋼索，例如鋼索斷裂、機(jī)器軸的損壞等斷裂、機(jī)器軸的損壞等 ，這是材料本身性能的失效。，這是材料本身性能的失效。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 370.2.2 金屬發(fā)生腐蝕的特點(diǎn)金屬發(fā)生腐蝕的特點(diǎn)u破壞總是從金屬表面逐漸向內(nèi)部深入破壞總是從金屬表面逐漸向內(nèi)部深入因金屬腐蝕的過程發(fā)生在金屬與介質(zhì)面上的多相反應(yīng)因金屬腐蝕的過程發(fā)生在金屬與介質(zhì)面上的多相反應(yīng)

35、u金屬在發(fā)生腐蝕過程時(shí)，一般也同時(shí)發(fā)生外貌變化金屬在發(fā)生腐蝕過程時(shí)，一般也同時(shí)發(fā)生外貌變化如瘍斑、小孔、表面有腐蝕產(chǎn)物、金屬材料變薄如瘍斑、小孔、表面有腐蝕產(chǎn)物、金屬材料變薄u金屬的機(jī)械性能，組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化金屬的機(jī)械性能，組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化如金屬變脆，強(qiáng)度降低，金屬組織結(jié)構(gòu)發(fā)生相變?nèi)缃饘僮兇?，?qiáng)度降低，金屬組織結(jié)構(gòu)發(fā)生相變u金屬還沒有腐蝕到嚴(yán)重變質(zhì)的程度，但足以造成設(shè)備事故或金屬還沒有腐蝕到嚴(yán)重變質(zhì)的程度，但足以造成設(shè)備事故或損壞損壞 地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 380.2.3 金屬腐蝕環(huán)境金屬腐蝕環(huán)境 腐蝕的實(shí)質(zhì)腐蝕的實(shí)質(zhì)金屬材料和環(huán)境的反應(yīng)過程金屬材料和環(huán)境的反應(yīng)過程 材

36、料所處的介質(zhì)、溫度、壓力材料所處的介質(zhì)、溫度、壓力 幾乎所有介質(zhì)都有一定的腐蝕幾乎所有介質(zhì)都有一定的腐蝕 地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 390.3.1 按腐蝕機(jī)理按腐蝕機(jī)理 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬與介質(zhì)性發(fā)生金屬與介質(zhì)性發(fā)生 電化學(xué)反應(yīng)的腐蝕電化學(xué)反應(yīng)的腐蝕 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的腐蝕發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的腐蝕 0.3 金屬腐蝕的分類金屬腐蝕的分類地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 400.3.2 按腐蝕形態(tài)劃分按腐蝕形態(tài)劃分全面腐蝕（全面腐蝕（General Corrosion） 腐蝕分布在整個(gè)金屬表面上（均勻腐蝕分布在整個(gè)金屬表面上（均勻/不均勻不均勻)局部腐蝕

37、局部腐蝕 (Localized Corrosion） 腐蝕主要集中在金屬表面某一區(qū)域腐蝕主要集中在金屬表面某一區(qū)域點(diǎn)蝕（點(diǎn)蝕（Pitting） 電偶腐蝕（電偶腐蝕（Galvanic corrosion） 氫脆氫脆 應(yīng)力腐蝕開裂（應(yīng)力腐蝕開裂（SCC） 晶間腐蝕晶間腐蝕選擇性腐蝕（選擇性腐蝕（Selective leaching)等等地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 41 圖圖1 1 局部腐蝕形態(tài)示意圖局部腐蝕形態(tài)示意圖地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 42圖圖2 2 點(diǎn)蝕照片點(diǎn)蝕照片點(diǎn)蝕（點(diǎn)蝕（Pitting） q又稱小孔腐蝕。這種破壞常集中又稱小孔腐蝕。這種破壞常集中

38、在某些活性點(diǎn)上，并向金屬內(nèi)部在某些活性點(diǎn)上，并向金屬內(nèi)部深處發(fā)展，通常其腐蝕深度大于深處發(fā)展，通常其腐蝕深度大于其孔徑，嚴(yán)重時(shí)可使金屬穿孔。其孔徑，嚴(yán)重時(shí)可使金屬穿孔。如不銹鋼在含有氯離子的溶液中如不銹鋼在含有氯離子的溶液中常呈現(xiàn)這種破壞形式。常呈現(xiàn)這種破壞形式。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 43應(yīng)力腐蝕開裂應(yīng)力腐蝕開裂(Stress Corrosion Cracking)q在局部腐蝕中居首位。根據(jù)在局部腐蝕中居首位。根據(jù)腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)的不同，裂紋特征會(huì)有所不的不同，裂紋特征會(huì)有所不同，顯微裂紋呈穿晶、晶界同，顯微裂紋呈穿晶、晶界或兩者混合形式

39、，裂紋呈樹或兩者混合形式，裂紋呈樹枝狀，其走向與所受拉應(yīng)力枝狀，其走向與所受拉應(yīng)力的方向垂直。的方向垂直。鋼制輕烴罐的腐蝕開裂鋼制輕烴罐的腐蝕開裂地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 44氫脆（氫脆（Hydrogen embitterment）q在某些介質(zhì)中，因腐蝕或其他原因所產(chǎn)生的氫原子可滲入金在某些介質(zhì)中，因腐蝕或其他原因所產(chǎn)生的氫原子可滲入金屬內(nèi)部，使金屬變脆，并在應(yīng)力作用下發(fā)生脆裂。如含硫化屬內(nèi)部，使金屬變脆，并在應(yīng)力作用下發(fā)生脆裂。如含硫化氫的油、氣輸送管道中常發(fā)生這種腐蝕。氫的油、氣輸送管道中常發(fā)生這種腐蝕。 地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 450.3.3 按

40、腐蝕溫度劃分按腐蝕溫度劃分低溫腐蝕低溫腐蝕高溫腐蝕高溫腐蝕0.3.4 按腐蝕介質(zhì)的狀態(tài)劃分按腐蝕介質(zhì)的狀態(tài)劃分干腐蝕干腐蝕一般為化學(xué)腐蝕一般為化學(xué)腐蝕 濕腐蝕濕腐蝕一般為電化學(xué)腐蝕一般為電化學(xué)腐蝕地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 460.3.5 按腐蝕按腐蝕介質(zhì)的種類介質(zhì)的種類劃分劃分化學(xué)介質(zhì)腐蝕化學(xué)介質(zhì)腐蝕 大氣腐蝕大氣腐蝕 海水腐蝕海水腐蝕土壤腐蝕土壤腐蝕 工業(yè)水腐蝕工業(yè)水腐蝕 高溫腐蝕高溫腐蝕液態(tài)金屬腐蝕液態(tài)金屬腐蝕 熔鹽腐蝕熔鹽腐蝕 燃?xì)飧g燃?xì)飧g 0.3.6 按作用原理按作用原理劃分劃分化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕( 氣體腐蝕、在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕）氣體腐蝕、在非電解質(zhì)溶液中的腐

41、蝕）電化學(xué)腐蝕（一個(gè)短路的原電池電極反應(yīng)的結(jié)果）電化學(xué)腐蝕（一個(gè)短路的原電池電極反應(yīng)的結(jié)果）地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 471. 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕q金屬的化學(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作金屬的化學(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞用而引起的破壞 分為兩類：分為兩類：1 1）氣體腐蝕）氣體腐蝕。一般是指金屬在干燥氣體中發(fā)生的腐蝕。例。一般是指金屬在干燥氣體中發(fā)生的腐蝕。例 如如, ,用氧氣切割和焊接管道時(shí)在金屬表面上產(chǎn)生的氧化皮。用氧氣切割和焊接管道時(shí)在金屬表面上產(chǎn)生的氧化皮。 2 2）在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕）在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。例如金屬

42、在某些有機(jī)液體（如苯、汽油）。例如金屬在某些有機(jī)液體（如苯、汽油） 中的腐蝕。中的腐蝕。q化學(xué)腐蝕是在一定的條件下，非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金化學(xué)腐蝕是在一定的條件下，非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面的原子相互作用，即氧化還原反應(yīng)是在反應(yīng)粒子相互屬表面的原子相互作用，即氧化還原反應(yīng)是在反應(yīng)粒子相互作用的瞬間于碰撞的那一個(gè)反應(yīng)點(diǎn)上完成的。在化學(xué)腐蝕過作用的瞬間于碰撞的那一個(gè)反應(yīng)點(diǎn)上完成的。在化學(xué)腐蝕過程中，電子的傳遞是在金屬與氧化劑之間直接進(jìn)行，因而程中，電子的傳遞是在金屬與氧化劑之間直接進(jìn)行，因而沒沒有電流發(fā)生有電流發(fā)生。單純的化學(xué)腐蝕不多見。單純的化學(xué)腐蝕不多見。 地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下

43、金屬管道腐蝕與防護(hù) 482. 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕q電化學(xué)腐蝕指金屬與電解質(zhì)因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的破壞。電化學(xué)腐蝕指金屬與電解質(zhì)因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的破壞。q任何一種按電化學(xué)機(jī)理進(jìn)行的腐蝕反應(yīng)至少包含有一個(gè)任何一種按電化學(xué)機(jī)理進(jìn)行的腐蝕反應(yīng)至少包含有一個(gè)陽極陽極反應(yīng)反應(yīng)和一個(gè)和一個(gè)陰極反應(yīng)陰極反應(yīng)，并與流過金屬內(nèi)部的電子流和介質(zhì)中，并與流過金屬內(nèi)部的電子流和介質(zhì)中定向遷移的離子定向遷移的離子聯(lián)系在一起。聯(lián)系在一起。v陽極反應(yīng)陽極反應(yīng)是金屬原子從金屬轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中并放出電子的過是金屬原子從金屬轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中并放出電子的過程，即程，即氧化過程氧化過程。v陰極反應(yīng)陰極反應(yīng)是介質(zhì)中的氧化劑奪取電子發(fā)生

44、還原反應(yīng)的是介質(zhì)中的氧化劑奪取電子發(fā)生還原反應(yīng)的還原還原過程過程。 地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 49u例如，碳鋼在酸中腐蝕時(shí)，在陽極區(qū)例如，碳鋼在酸中腐蝕時(shí)，在陽極區(qū)FeFe被氧化成被氧化成FeFe2+2+，所放，所放出的電子自陽極（出的電子自陽極（FeFe）流至鋼表面的陰極區(qū)（如）流至鋼表面的陰極區(qū)（如FeFe3 3C C）上，）上，與與H H+ +作用而還原成氫氣，即作用而還原成氫氣，即 陽極反應(yīng)：陽極反應(yīng)：FeFe2+2e 陰極反應(yīng)：陰極反應(yīng)：2H+2e H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： Fe+2H+ Fe2+H2 地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 50電化學(xué)腐蝕的特

45、點(diǎn)電化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)：q介質(zhì)為離子導(dǎo)電的電解質(zhì)。介質(zhì)為離子導(dǎo)電的電解質(zhì)。q金屬電解質(zhì)界面反應(yīng)過程必須包括金屬電解質(zhì)界面反應(yīng)過程必須包括電子和離子在界面上的轉(zhuǎn)電子和離子在界面上的轉(zhuǎn)移移。q界面上的電化學(xué)過程可以分為兩個(gè)相互獨(dú)立的界面上的電化學(xué)過程可以分為兩個(gè)相互獨(dú)立的氧化和還原過程氧化和還原過程，金屬金屬/電解質(zhì)界面上伴隨電荷轉(zhuǎn)移發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)稱為電極反電解質(zhì)界面上伴隨電荷轉(zhuǎn)移發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)稱為電極反應(yīng)。應(yīng)。q電化學(xué)腐蝕過程伴隨電子的流動(dòng)，即電流的產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕過程伴隨電子的流動(dòng)，即電流的產(chǎn)生。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 51q腐蝕介質(zhì)中必須有導(dǎo)致金屬發(fā)生腐蝕的氧化性組分，如溶液

46、腐蝕介質(zhì)中必須有導(dǎo)致金屬發(fā)生腐蝕的氧化性組分，如溶液中的氧化劑如：中的氧化劑如：H+,O2等等。 2H+2e H2 酸性，貧氧酸性，貧氧O2+2H2O+4e 4OH- 中性或弱堿，富氧中性或弱堿，富氧 O2+ 4H+4e 2H2O 酸性，富氧酸性，富氧 地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 52u 綜上所述，電化學(xué)腐蝕實(shí)際上是綜上所述，電化學(xué)腐蝕實(shí)際上是一個(gè)短路的原電池反應(yīng)一個(gè)短路的原電池反應(yīng)的結(jié)果，這種原電池又稱為的結(jié)果，這種原電池又稱為腐蝕原電池腐蝕原電池。油氣管道和儲(chǔ)油氣管道和儲(chǔ)罐在潮濕的大氣中、海水中、土壤中以及油氣田的污水、罐在潮濕的大氣中、海水中、土壤中以及油氣田的污水、注

47、水系統(tǒng)等環(huán)境中的腐蝕均屬此類。注水系統(tǒng)等環(huán)境中的腐蝕均屬此類。u腐蝕原電池與一般原電池的差別僅在于原電池是把化學(xué)腐蝕原電池與一般原電池的差別僅在于原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，作有用功，而腐蝕原電池則只能導(dǎo)致材能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，作有用功，而腐蝕原電池則只能導(dǎo)致材料的破壞，不對(duì)外界作有用功。料的破壞，不對(duì)外界作有用功。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 53 u當(dāng)管、罐金屬表面受到外界的當(dāng)管、罐金屬表面受到外界的交、直流雜散電流交、直流雜散電流的干擾，的干擾，產(chǎn)生產(chǎn)生電解電池電解電池的作用時(shí)，腐蝕金屬電極的陽極溶解，即發(fā)的作用時(shí)，腐蝕金屬電極的陽極溶解，即發(fā)生所謂的生所謂的雜散電流腐蝕雜散電

48、流腐蝕。電解池的正極進(jìn)行陽極反應(yīng)，負(fù)。電解池的正極進(jìn)行陽極反應(yīng)，負(fù)極進(jìn)行陰極反應(yīng)，其電極的正、負(fù)極性與腐蝕原電池相反。極進(jìn)行陰極反應(yīng)，其電極的正、負(fù)極性與腐蝕原電池相反。u故電化學(xué)反應(yīng)是借助于故電化學(xué)反應(yīng)是借助于原電池和電解池原電池和電解池進(jìn)行的。進(jìn)行的。電化學(xué)腐電化學(xué)腐蝕較普遍和常見，是油氣田設(shè)備及管道腐蝕的主要類型。蝕較普遍和常見，是油氣田設(shè)備及管道腐蝕的主要類型。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 540.4.1 均勻腐蝕的腐蝕速度均勻腐蝕的腐蝕速度u金屬遭受腐蝕后，其質(zhì)量、厚度、機(jī)械性能、組織結(jié)構(gòu)、電金屬遭受腐蝕后，其質(zhì)量、厚度、機(jī)械性能、組織結(jié)構(gòu)、電極過程都會(huì)變化，這些物理

49、性能和力學(xué)性能的變化率可用來極過程都會(huì)變化，這些物理性能和力學(xué)性能的變化率可用來表示金屬腐蝕的程度。在均勻腐蝕的情況下通常采用質(zhì)量指表示金屬腐蝕的程度。在均勻腐蝕的情況下通常采用質(zhì)量指標(biāo)、深度指標(biāo)和電流指標(biāo)來表示。標(biāo)、深度指標(biāo)和電流指標(biāo)來表示。0.4 金屬腐蝕速度的表示方法金屬腐蝕速度的表示方法地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 55u均勻腐蝕或全面腐蝕程度一般采用均勻腐蝕或全面腐蝕程度一般采用平均腐蝕速率平均腐蝕速率表示。表示。u平均腐蝕速率又有平均腐蝕速率又有腐蝕率腐蝕率和和侵蝕率侵蝕率兩種表達(dá)方法。兩種表達(dá)方法。u單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的腐蝕量稱為單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的腐蝕量稱為

50、腐蝕率腐蝕率(重量法，厚度重量法，厚度法）法）；u單位時(shí)間內(nèi)侵入的深度稱為單位時(shí)間內(nèi)侵入的深度稱為侵蝕率侵蝕率。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 56u失重表示法失重表示法損耗的質(zhì)量是指腐蝕前的質(zhì)量與消除了腐蝕產(chǎn)物后的質(zhì)量之間的損耗的質(zhì)量是指腐蝕前的質(zhì)量與消除了腐蝕產(chǎn)物后的質(zhì)量之間的差值。差值。AtWWV1金屬試件的初始重量，金屬試件的初始重量，g消除腐蝕產(chǎn)物后的金屬試件重量，消除腐蝕產(chǎn)物后的金屬試件重量，g腐蝕進(jìn)行的時(shí)間，腐蝕進(jìn)行的時(shí)間，h試件表面積，試件表面積，m2地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 57u增重表示法增重表示法損耗的質(zhì)量指腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物時(shí)的質(zhì)量與腐

51、蝕前的質(zhì)量之差。損耗的質(zhì)量指腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物時(shí)的質(zhì)量與腐蝕前的質(zhì)量之差。AtWWV02經(jīng)腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物的金屬試件的重量，經(jīng)腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物的金屬試件的重量，g腐蝕前的金屬試件重量，腐蝕前的金屬試件重量，g腐蝕進(jìn)行的時(shí)間，腐蝕進(jìn)行的時(shí)間，h試件表面積，試件表面積，m2地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 58u可根據(jù)腐蝕產(chǎn)物容易去除或完全牢固地附著在試件可根據(jù)腐蝕產(chǎn)物容易去除或完全牢固地附著在試件表面的情況來選取失重或增重表示法，表面的情況來選取失重或增重表示法，一般均用失一般均用失重表示腐蝕速度重表示腐蝕速度，但如腐蝕產(chǎn)物不易消除或牢固附，但如腐蝕產(chǎn)物不易消除或牢固附著在金屬的

52、表面，亦有用增重表示。著在金屬的表面，亦有用增重表示。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 59u根據(jù)我國(guó)選定的非國(guó)際單位制的時(shí)間單位除了上面所根據(jù)我國(guó)選定的非國(guó)際單位制的時(shí)間單位除了上面所用的小時(shí)（用的小時(shí)（h）外，還有天，符號(hào)為）外，還有天，符號(hào)為 d（day）；年，）；年，符號(hào)為符號(hào)為 a（annual）。因此，以質(zhì)量變化表示的腐蝕）。因此，以質(zhì)量變化表示的腐蝕速度的單位還有速度的單位還有 kgm2a，g/dm2d，gcm2h和和mg/ dm2d。有些文獻(xiàn)上用英文縮寫。有些文獻(xiàn)上用英文縮寫mdd代表代表mg/ dm2d，用，用gmd代表代表g/m2d。地下金屬管道腐蝕與防護(hù)地下金屬管道腐蝕與防護(hù) 60u如果確切地知道如果確切地知道腐蝕產(chǎn)物的組成和分子式腐蝕產(chǎn)物的組成和分子式，即可對(duì)，即可對(duì)v失失、v增增進(jìn)行換算。進(jìn)行換算。u例如：已知例如：已知Zn在空氣中加熱氧化后的腐蝕產(chǎn)物是在空氣中加熱氧化后的腐蝕產(chǎn)物是ZnO時(shí)，時(shí)，Zn+