《腐蝕防護(hù)培訓(xùn)》PPT課件

1、腐蝕防護(hù)知識介紹腐蝕防護(hù)知識介紹(1);.2常見腐蝕現(xiàn)象常見腐蝕現(xiàn)象n目前海上油氣田腐蝕主要有：目前海上油氣田腐蝕主要有：管道內(nèi)部內(nèi)部腐蝕1、在高礦化度條件下采出水的二氧化碳腐蝕2、硫化氫腐蝕3、細(xì)菌腐蝕4、含砂量較高的管道內(nèi)發(fā)生的沖蝕等。 管道設(shè)備外腐蝕外腐蝕有高礦化度條件下的大氣腐蝕、土壤腐蝕等(2);.3控制腐蝕的手段控制腐蝕的手段n控制腐蝕的手段控制腐蝕的手段n包括金屬材質(zhì)的優(yōu)化：不銹鋼應(yīng)用n緩蝕劑的注入n陰極保護(hù)、陽極保護(hù)n金屬涂層和非金屬涂層等：刷漆、噴涂、涂層等 (3);.4鉆井平臺不同腐蝕部位采取的腐蝕控制方法鉆井平臺不同腐蝕部位采取的腐蝕控制方法 (4);.5腐蝕基本理論腐蝕

2、基本理論 n1 金屬腐蝕的定義金屬腐蝕的定義n金屬材料由于受到介質(zhì)的作用而發(fā)生狀態(tài)的變化，轉(zhuǎn)變?yōu)樾孪?，從而遭受破壞，稱為金屬腐蝕，或簡稱腐蝕。n2 腐蝕的類型腐蝕的類型n均勻腐蝕均勻腐蝕：結(jié)果使金屬均勻變薄或完全破壞，使用緩蝕劑或采用陰極保護(hù)措施等，都可以控制均勻腐蝕 n電偶腐蝕電偶腐蝕 ：又稱為接觸腐蝕，腐蝕主要發(fā)生在兩種不同金屬或金屬導(dǎo)體相互接觸的邊線附近 n縫隙腐蝕縫隙腐蝕 ：金屬與金屬之間存在縫隙，而縫隙中可進(jìn)入并存留腐蝕電解質(zhì)溶液，從而在縫隙內(nèi)部產(chǎn)生加速腐蝕的現(xiàn)象，稱為縫隙腐蝕。(5);.6腐蝕基本理論腐蝕基本理論n晶間腐蝕晶間腐蝕n選擇性腐蝕選擇性腐蝕 ：合金中較活潑的金屬元素組分

3、腐蝕溶解，使金屬的機(jī)械強(qiáng)度降低或完全喪失的腐蝕現(xiàn)象叫作選擇性腐蝕。比較典型的選擇性腐蝕是黃銅的脫鋅和灰口鑄鐵的石墨化；n應(yīng)力腐蝕斷裂應(yīng)力腐蝕斷裂 ：金屬材料（一般指合金，不是純金屬 ）在固定拉應(yīng)力和某種特定腐蝕介質(zhì)中發(fā)生的脆性斷裂； n磨損腐蝕磨損腐蝕 n腐蝕疲勞腐蝕疲勞 ： 金屬在交變的循環(huán)應(yīng)力作用下,產(chǎn)生破裂的傾向叫金屬的疲勞 ，如油田的抽油桿、油井轉(zhuǎn)桿、深井泵軸、抽油桿等。 n氫損傷氫損傷 ： 由于氫的存在或與氫氣反應(yīng)而引起的金屬破壞叫作氫損傷 ；(6);.7腐蝕基本理論腐蝕基本理論n孔蝕孔蝕 ：又稱點(diǎn)蝕或坑蝕，是一種集中于金屬表面的很小范圍內(nèi)，并深入到金屬內(nèi)部的特殊局部腐蝕形態(tài)?？孜g是

4、一種破壞性、隱患性較大的腐蝕形態(tài)之一，各種氣體和液體輸送管道上“跑冒滴漏”的主要原因之一，難以預(yù)測和控制。n影響孔蝕的因素影響孔蝕的因素n1、金屬本性的影響：不銹鋼中鉻是最有效的耐孔蝕的元素；n2、熱處理對孔蝕的影響 ：對于不銹鋼和鋁合金來說，在某些溫度下進(jìn)行回火或退火等熱處理，能夠生成沉淀相，從而增加孔蝕的傾向。不銹鋼焊縫處容易發(fā)生孔蝕與此有關(guān)。n 3、表面狀況對孔蝕的影響 ：一般來說：隨著金屬表面光潔度的提高，其耐孔蝕能力增強(qiáng)。 n4、溶液的組成及濃度的影響：含有鹵素離子的溶液中，金屬表面容易發(fā)生孔蝕 n5、電解質(zhì)溶液溫度的影響 ：溫度升高，使孔蝕加重 n6、溶液流速的影響：通常，在靜止的

5、溶液中易形成孔蝕，若增大液體流速，則會使孔蝕速度減小。 (7);.8 海上油氣田基本腐蝕機(jī)理及其影響因素海上油氣田基本腐蝕機(jī)理及其影響因素 n一、二氧化碳腐蝕一、二氧化碳腐蝕n干燥的CO2氣體本身是沒有腐蝕性的。CO2較容易溶解在水中，而在碳?xì)浠衔铮ㄈ缭停┲械娜芙舛葎t更高，氣體CO2與碳?xì)浠衔锏捏w積比可以達(dá)到3比1。當(dāng)CO2溶解在水中時，會促進(jìn)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕。n根據(jù)CO2腐蝕的不同腐蝕破壞形態(tài)，能提出不同的腐蝕機(jī)理。以CO2對鋼鐵和含鉻鋼的腐蝕為例，有全面腐蝕，也有局部腐蝕。根據(jù)介質(zhì)溫度的不同，腐蝕的發(fā)生可以分為三類：在溫度較低時（150 ），無論碳鋼和含鉻鋼，腐蝕產(chǎn)物可以較好地沉淀

6、在金屬表面，從而抑制金屬的腐蝕。 (8);.9海上油氣田基本腐蝕機(jī)理及其影響因素海上油氣田基本腐蝕機(jī)理及其影響因素n二、硫化氫的腐蝕二、硫化氫的腐蝕nH2S是一種很強(qiáng)的滲透介質(zhì)。關(guān)于硫化氫促進(jìn)滲氫過程的機(jī)制，氫在鋼中存在的狀態(tài)，運(yùn)行過程以及氫脆本質(zhì)至今看法還不統(tǒng)一。 n三、三、 細(xì)菌的腐蝕細(xì)菌的腐蝕n鐵細(xì)菌：好氧菌 ，在中性環(huán)境下生長，靠氧化水中亞鐵生成高鐵獲得能量。介質(zhì)中的CO2為鐵細(xì)菌的生長繁殖提供了有利的條件。腐蝕作用主要分為兩種：一種是利用新陳代謝形成酸引起腐蝕；另一種是造成氧濃差電池引起腐蝕 ；n硫酸鹽還原菌（硫酸鹽還原菌（SRB）：厭氧菌 ，在一定的條件下能夠?qū)O42-還原成二價

7、硫離子，進(jìn)而形成副產(chǎn)物硫化氫，對金屬有很大的腐蝕作用。 n適宜生長溫度：30-60，生長的最高溫度隨壓力增加而明顯增高 (9);.10nPH范圍較廣：一般在5.59.0之間均可以生長，最適宜的PH值為7.07.5 ；n硫酸鹽還原菌的危害有硫酸鹽還原菌的危害有5個方面：個方面：（1）硫酸鹽還原菌直接參與腐蝕反應(yīng)，在細(xì)菌菌落下面直接造成點(diǎn)蝕；（2）細(xì)菌產(chǎn)生硫化氫，從而引起H2S腐蝕；（3）在原來不含硫化氫的系統(tǒng)中，若有硫酸鹽還原菌時，就有可能造成碳鋼的硫化物脆性開裂和爆皮；（4）酸性腐蝕可產(chǎn)生不溶的硫化鐵層，這種不溶的硫化鐵是一種極強(qiáng)的堵塞物；（5）使儲層含硫。由于硫酸鹽還原菌的活動，已使許多儲油

8、層含硫量增加。 海上油氣田基本腐蝕機(jī)理及其影響因素海上油氣田基本腐蝕機(jī)理及其影響因素(10);.11n使用殺菌劑目的使用殺菌劑目的n殺死系統(tǒng)中的SRB細(xì)菌，減少硫化氫的產(chǎn)生，降低流程的腐蝕傾向；n注入殺菌劑會產(chǎn)生一定的污泥剝離作用，破壞SRB菌的生長環(huán)境，殺死SRB，降低硫化氫的產(chǎn)生；n注入殺菌劑方式的探討注入殺菌劑方式的探討 n發(fā)射清管球破壞細(xì)菌的生長環(huán)境，將生長在污泥下的細(xì)菌引入到管道中；n半小時后，注入殺菌劑，殺死細(xì)菌；n對于含沙量較高的油田不建議頻繁的通球。海上油氣田基本腐蝕機(jī)理及其影響因素海上油氣田基本腐蝕機(jī)理及其影響因素(11);.12n腐蝕檢測的方法腐蝕檢測的方法n1、腐蝕軟件預(yù)

9、測、腐蝕軟件預(yù)測 通過水質(zhì)分析數(shù)據(jù)（各項(xiàng)離子）、溫度、壓力、流速、氣體等參數(shù)，能夠?qū)饘僭诟鞣N條件下的化學(xué)及電化學(xué)的腐蝕進(jìn)行模擬、分析、計(jì)算?？梢杂?jì)算某一條件下的腐蝕速率 ；n2、物理方法、物理方法n掛片失重法；n超聲波測厚； n光法 ：通過反射鏡、放大鏡、內(nèi)窺鏡、體視顯微鏡和照相機(jī)、攝像機(jī)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境中實(shí)時監(jiān)測； 腐蝕檢測的方法腐蝕檢測的方法(12);.13n3、電化學(xué)法、電化學(xué)法 n線性極化電阻法（LPR）；nER電阻探針法 ；測量結(jié)果偏高n電位探針 ；腐蝕檢測的方法腐蝕檢測的方法(13);.14常用的腐蝕防護(hù)方法常用的腐蝕防護(hù)方法n1、陰極保護(hù)、陰極保護(hù) ：犧牲陽極保護(hù)法和外加電流保護(hù)法：犧牲陽極保護(hù)法和外加電流保護(hù)法 ；n2、緩蝕劑、緩蝕劑 ：向腐蝕介質(zhì)中加入少量或微量的化學(xué)物質(zhì)，通過物理、化學(xué)或物化反應(yīng)而阻止、減緩金屬的腐蝕速率，同時還保持著金屬材料原來的物理、化學(xué)及機(jī)械性能。 緩蝕劑具有高度的選擇性。針對不同介質(zhì)有不同的緩蝕劑。緩蝕劑的用量在保證對金屬材料有足夠緩蝕效果的前提下，應(yīng)盡量減少。若用量過多不僅可能改變介質(zhì)的性質(zhì)，而且會相應(yīng)提高經(jīng)濟(jì)