管道防腐第六章和第七章

第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價檢查：1）內容：管道埋設位置、防腐層狀態(tài)、管內檢測和開挖檢查。2）方法：我國常用的有漏磁、超聲波、渦流、攝像、錄像檢測節(jié)概述防腐層破壞、管體損傷是管道運行過程中不可避免的。然而在腐蝕管理中要想較早發(fā)現泄漏事故和防止泄漏的擴散，必不可少的工作是對防腐層破壞、管體損傷進行檢查、評估和修補。管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第1頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價美國新的管道安全法案要求必須對天然氣管線采用在線檢測（ILI）、壓力檢測、直接檢測或其它方法進行定期檢測。對于在線檢測，如漏磁檢測，因磁場定位問題而不能對應力腐蝕裂紋或縱向裂紋進行檢測以及管道幾何尺寸等其它一些原因的限制，推薦采用直接檢測，或叫外檢測。外檢測包括直接檢測和間接檢測，直接檢測如壁厚、裂紋的檢測；間接檢測如電位梯度法等。管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第2頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價2）國外的評價方法應用在役適用性評價，給定當前損壞狀態(tài)構件的現存完整性和預計剩余壽命。評價技術包括在缺陷評價中，缺陷包括：整體和局部腐蝕。廣泛擴展和局部點蝕坑、鼓泡和分層、錯邊和外殼變形，以及包括環(huán)境開裂的裂紋缺陷。評價方法：1）國內的評價方法從斷裂力學角度分析腐蝕區(qū)域對管道剩余強度的影響，提出根據斷裂力學計算管道爆破壓力，把腐蝕區(qū)折算成穿透管壁的當量裂紋。并將環(huán)向損傷影響考慮到工作壓力計算中。管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第3頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價一、管體腐蝕損傷的分類1）依據：以判斷管體腐蝕程度為基礎，結合是否采取措施，什么措施，以及采取措施的迫切性。2）分類：第二節(jié)管體腐蝕損傷的評價分類（級別）特征與結論1腐蝕程度輕，完全可以繼續(xù)使用，無需修理2腐蝕程度不嚴重，尚能維持正常運行，加強監(jiān)視，安排修補3腐蝕程度較嚴重，應考慮降壓運行或修補4腐蝕程度嚴重，盡快降壓運行，盡快維修5腐蝕程度很嚴重，已穿孔或視為穿孔，應立即修理更換管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第4頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價（1）在測取C時，如果兩個腐蝕坑之間的全壁厚間距小于6倍壁厚時，視為一個腐蝕區(qū)。（2）在測取Lm時，如果兩個腐蝕坑之間的全壁厚間距小于2.5倍壁厚時，視為一個腐蝕區(qū)。2）管體腐蝕損傷評價是對腐蝕點的評價，每個損傷都要求單獨評價。而實際的腐蝕分布中，往往多個腐蝕坑非規(guī)則性分布，形成彼此相連的蝕點間的交互作用。所以評價中規(guī)定：管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第5頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價1技術條件：10%<A<80%2.評價計算當10%≤A≤17.5%時，B＝4.0；當A>17.5%時，3.判距與結論Lm≤L時，屬于第二類腐蝕；Lm>L時，轉入第三步驟評價。第二步驟：按腐蝕區(qū)縱向投影長度（Lm）評價管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第6頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價2.評價計算：分別從屈服理論和斷裂力學角度計算安全工作壓力Ps和Pc。當符合條件（3）時，分別計算縱向壓力P1c和環(huán)向壓力P2c.(1)從屈服理論角度計算：管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第7頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價對于縱向裂紋（損傷），當Lm>D時，當Lm≤D時，管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第8頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價當當對于環(huán)向裂紋，只需將Lm改成C.管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第9頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價3.判距與結論當符合條件（2）時，可不考慮腐蝕環(huán)向分布的影響，則取Ps與P1c中較小者為腐蝕區(qū)最大安全工作壓力P’；當符合條件（3）時要考慮環(huán)向損傷影響，則取Ps、P1c、P2c中較小者為P’。時為第二類腐蝕；為第三類腐蝕為第四類腐蝕。管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第10頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價二、腐蝕與防護態(tài)勢參數的確定（一）腐蝕與防護態(tài)勢參數的確定1選擇決定構成腐蝕態(tài)勢和防護態(tài)勢的因素，應考慮下述原則：（1）引起腐蝕和有效防護的主要控制因素（2）具有可操作性2.埋地管道腐蝕與防護綜合分析需要確定的因素指標：土壤的腐蝕性；原始管地電位；防腐層技術狀態(tài)；陰極保護的有效性管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第11頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價（三）腐蝕與防護態(tài)勢的分級和綜合分析的原則綜合分析原則：（1）防腐層技術狀態(tài)的因素，主要依據參數是防腐層絕緣電阻。防腐層的作用是位的。（2）環(huán)境腐蝕因素，一般可作為第二位因素考慮。包括土壤腐蝕性和原始管地電位兩個因素。（3）陰極保護的防護作用，作為第三位考慮。衡量陰極保護的效果，不僅管地電位的指標要求達到標準，還要綜合運行率、保護率等狀況。管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第12頁!第七章鋼質管道內防腐技術概述管道內防腐層緩蝕劑及其應用管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第13頁!第七章鋼質管道內防腐技術一、常用管道內防腐涂層材料

對油氣管道內涂層的防護性能指標，國內外目前尚沒有統(tǒng)一的標準，用戶根據需要向制造商提出要求。對涂層產品的驗收可采取如下三項指標：

外觀——采用內窺鏡或閉路電視——沒有流淌、、皺紋、桔皮、起泡、魚眼等缺陷；厚度——采用磁性厚度儀——一般不少于250μm。從濕態(tài)防腐蝕考慮，防腐層的厚度不應少于400μm；涂層漏點——采用電火花擊穿檢測或電阻檢測。第二節(jié)管道內防腐層管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第14頁!第七章鋼質管道內防腐技術二、管道防腐層涂裝技術

溶劑型旋噴式涂敷工藝該工藝適用于單根管材的工廠專用生產線上集中涂敷。涂料為溶劑型涂料，底漆和面漆配套使用，一般是一道底漆和二至三道面漆。工藝流程：表面噴砂處理→涂敷→固化→質檢→堆放。第二節(jié)管道內防腐層

主要有溶劑型旋噴涂敷工藝、熔結環(huán)氧涂層涂敷工藝、薄膜襯里工藝、水泥砂漿內襯工藝、連續(xù)涂敷工藝等。管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第15頁!第七章鋼質管道內防腐技術

（二）按緩蝕劑所形成的保護膜特征劃分1.氧化膜型緩蝕劑：能使金屬形成完整的保護膜或表面不完整的氧化膜得到修復，故又稱“鈍化劑”。2.沉淀膜型緩蝕劑：該類緩蝕劑能與金屬的緩蝕產物（Fe2+,Fe3+）或陰極反應產物（OH-）進一步發(fā)生化學反應，并在金屬表面形成防腐蝕的沉淀膜。上述兩種緩蝕劑稱被稱為被膜型緩蝕劑，用于中性介質中。3.吸附膜型緩蝕劑：該緩蝕劑能吸附在金屬的表面，改變金屬的表面狀態(tài)和性質，從而抑制腐蝕反應的發(fā)生。第三節(jié)緩蝕劑及其應用管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第16頁!第七章鋼質管道內防腐技術四、緩蝕劑在油氣管道中的應用

主要是油田集輸系統(tǒng)、注水系統(tǒng)、油氣處理裝置、工業(yè)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)等。

（一）輸氣管道應用的緩蝕劑1.CT2-2緩蝕劑：屬陰極成膜型有機緩蝕劑，棕褐色粘稠狀液體，有微胺味，溶于烴類，并能分散于水和鹽水中。它對含有H2S,CO2、氯化物和乙醇胺的潮濕天然氣和積水管道的內部腐蝕達到90％的緩蝕效果。CT2-2緩蝕劑不僅適用于輸氣干線，還適用于天然氣井、壓氣站等；對H2S,CO2等酸性氣體的腐蝕有顯著的緩蝕功能。第三節(jié)緩蝕劑及其應用管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第17頁!第八章鋼質儲罐的腐蝕與防護鋼質儲罐在運行的過程中，經常遭受內外環(huán)境介質的腐蝕。

內腐蝕主要為內部存儲介質（油、氣、水）、罐內積水（油品中分離水）及罐內空間部分的凝結水汽的腐蝕作用；外部腐蝕則為大氣腐蝕、土壤腐蝕、雜散電流干擾腐蝕及保溫層結構吸水后的腐蝕影響。

通常儲油罐的漏油事故發(fā)生在運行7年以后，運行10～15年是孔蝕次數頻率增加，也有少數油罐使用30年以上未發(fā)現漏油事故的。

節(jié)概述管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第18頁!第八章鋼質儲罐的腐蝕與防護一、內腐蝕儲罐的內腐蝕與存儲介質的種類、性質、成分、溫度、更換的頻率等因素有關。無論是儲存的是液體還是氣體，都有兩個腐蝕環(huán)境，一是氣相，二是液相。對于儲存原油的鋼罐，其液相又分為兩層，一是油層，二是底部的沉積水層。通常原油儲罐中介質的腐蝕主要來自油中所含的油田伴生水，其中影響腐蝕的成分又三大類：1.溶解氣體，如H2S；2.溶解鹽,如氯化鈣；3.有機雜質，如油污，污泥，是細菌生活的環(huán)境。第二節(jié)鋼質儲罐的腐蝕管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第19頁!第八章鋼質儲罐的腐蝕與防護（二）罐壁中部液相腐蝕罐壁直接與油品接觸，因油品中的水多沉積在底部，所以這個部位的腐蝕程度最輕。（三）罐壁下部和罐底內壁的腐蝕這個部位是儲罐內腐蝕的重點所在，其表現形式為電化學腐蝕。液相介質為油品儲存、輸轉期間所攜帶的水分及由氣相水蒸氣的凝結水下沉的水分。有時灌頂穿孔漏進雨水，天長地久，日積月累，就會在罐底積蓄一層水，造成罐底的點蝕。第二節(jié)鋼質儲罐的腐蝕管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第20頁!

在西氣東輸管線的腐蝕防護設計中，采用覆蓋層加強制電流法陰極保護，為了減少陰極保護站的個數，選用優(yōu)質的防腐絕緣材料熔結環(huán)氧粉末防腐層，單位面積覆蓋層過渡電阻Rp=20000Ω·m2，用飽和硫酸銅電極測得鋼管的自然電位為-0.55V,鋼管選用的是高強度鋼，鋼管電阻率為0.166Ω?mm2/m，鋼管的直徑為D=800mm,厚度為10mm。當回流點電位為-1.20V，最小保護電位為-0.85V時，計算兩個保護站之間的管道長度。

習題課管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第21頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價由于腐蝕損傷的形狀和分布非常不規(guī)則和無規(guī)律性，精確測量是評價準確性和可靠性的基本保證。1）現場測量要求內容：腐蝕區(qū)的最大腐蝕深度、腐蝕區(qū)在管子縱軸上的投影長度L(最大腐蝕長度)、腐蝕區(qū)域在管子橫截面上的投影弧長C（最大腐蝕周長）。二、管體腐蝕損傷評價的實施要點管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第22頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價1評價計算2.判據與結論A≤10%時，屬于類腐蝕；A≥80%時，屬于第五類腐蝕；10%<A<80%,轉入第二步驟評價。三、管體腐蝕損傷評定方法步驟：按蝕坑相對深度（A）評價管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第23頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價1技術條件第三步驟：按最大承受工作壓力的計算評價管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第24頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價（2）從斷裂力學角度計算當符合條件（2）時可不考慮腐蝕環(huán)向分布的影響，而符合條件（3）時要考慮。管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第25頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價對于縱向裂紋，當對于環(huán)向裂紋（損傷），管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第26頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價（3）腐蝕管道所能承受的最小壓力Pd的計算管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第27頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價第三節(jié)埋地管道腐蝕與防護態(tài)勢綜合分析與態(tài)勢圖管道腐蝕態(tài)勢：環(huán)境對管道造成腐蝕破壞的大小或嚴重程度。管道防護態(tài)勢：管道采取防腐蝕措施的有效性或者保護程度。管道上存在的損傷現狀是環(huán)境腐蝕和防護有效性相互作用的結果，亦是腐蝕態(tài)勢和防護態(tài)勢的綜合反映。因此，如果對已知的腐蝕與防護態(tài)勢進行準確的綜合分析，就能對管道的腐蝕破壞的危險傾向或程度做出基本的判斷。腐蝕與防護態(tài)勢綜合分析的目的：進行定量評定，對運行管理的腐蝕破壞狀態(tài)確定其危險等級，建立分級管理的機制，從而達到經濟投入，科學管理，以預防為主的目的。一、基本概念管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第28頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價（二）腐蝕與防護態(tài)勢指標的測量與確定方法由于腐蝕防護態(tài)勢的四個指標中，原始管地電位、防腐層技術狀態(tài)、陰極保護的有效性前面章節(jié)論述過，本節(jié)主要針對土壤腐蝕性進行測量和確定。1.現場埋片失重法2.電解失重法3.土壤電阻率4.腐蝕電流密度法5.十二指標法管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第29頁!第六章埋地管道腐蝕與防護的綜合分析與評價確定單元管段→

→測量單元管道的四個指標→→按照不同形狀、顏色和所處級別以某一符號或圖形表示，記在管道走向圖或示意圖上→

→管道腐蝕與防護態(tài)勢圖←←綜合分析評價結果。（四）腐蝕與防護態(tài)勢圖管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第30頁!第七章鋼質管道內防腐技術一、管道的內壁腐蝕

管道內壁是與輸送介質直接接觸的，而很多輸送介質中混雜了許多腐蝕因素，如高礦化度的水、溶解氧、二氧化碳、硫化氫、硫酸鹽還原菌和氯離子等，在溫度、壓力、流速以及交變應力等多元因素復合交錯下，給碳鋼的局部腐蝕帶來嚴重的危害。節(jié)概述二、管道內壁防護的方法

管道內壁防護可分為三種類型的方法：1.界面防護，包括涂防腐層＆電化學保護；2.化學藥劑防護，如緩蝕劑、殺菌劑、除氧劑等；3.選用耐蝕材料。目前應用最普遍的是采用界面防護中的防腐層，也稱內涂層。管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第31頁!第七章鋼質管道內防腐技術常用的涂料：環(huán)氧型、環(huán)氧酚醛型、聚氨酯和漆酚型等主要基料。底漆涂料：一般多摻加鐵紅素、鉻黃類等具有鈍化性能的顏填料；中間層和面層涂料：多摻加鱗片或玻璃微珠，以提高其抗?jié)B透能力。近十年來發(fā)展較快的熔結環(huán)氧粉末涂層，性能優(yōu)越，簡化成膜工藝，較明顯地體現了經濟、效果、生態(tài)、能源四大發(fā)展原則。第二節(jié)管道內防腐層管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第32頁!第七章鋼質管道內防腐技術一、緩蝕劑的作用及其分類

緩蝕劑：是一些用于腐蝕環(huán)境中抑制金屬腐蝕的添加劑。

（一）按電化學作用機理劃分1.陽極型緩蝕劑：是一種阻滯陽極過程化學反應的作用劑。其作用機理是緩蝕劑的陰離子向金屬表面陽極部位遷移并使其表面鈍化，從而阻滯陽極金屬離子的進一步離解使金屬得到防護。如，中性介質中的鉻酸鹽、亞硝酸鹽。缺點是當其用量不足時候，不能充分覆蓋陽極表面，易形成大陰極，小陽極的局部孔蝕，因此又稱“危險性緩蝕劑”；2.陰極型緩蝕劑：使電化學反應的陰極過程收到阻滯，從而減緩腐蝕反應的進行。也稱“安全緩蝕劑”；3.混合型緩蝕劑：即可阻滯陰極又可阻滯陽極反應的緩蝕劑。第三節(jié)緩蝕劑及其應用管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第33頁!第七章鋼質管道內防腐技術三、常用緩蝕劑的介紹

（一）酸性介質緩蝕劑石油工業(yè)常遇到酸性腐蝕環(huán)境，如井下油管表面酸化處理，鍋爐的清洗除垢，集輸管道中的油氣由于含油H2S、H2O和CO2等物質。（二）中性介質緩蝕劑冷卻水、鍋爐水、污水及中性鹽類水溶液（如海水）、有機溶液等，均為中性介質。在中性介質水溶液中的腐蝕，大部分都是由溶解氧引起的腐蝕，常采用氧化膜型＆沉淀膜型緩蝕劑。主要有鉻酸鹽類、聚磷酸鹽、硅酸鹽、鋅鹽、有機膦酸鹽和有機膦酸脂類。第三節(jié)緩蝕劑及其應用管道防腐第六章和第七章共39頁，您現在瀏覽的是第34頁!第七章鋼質管道內防腐技術2.GP－1緩蝕劑：用于輸氣管道，使一種同時阻滯陰極和陽極過程的混合型緩蝕劑。廣泛用于含硫氣井及含硫天然氣集輸管線。

（二）輸油管道應用的緩蝕劑

當輸油管道中存在H2S,CO2、氯化物及水等腐蝕性介質時，采用緩蝕劑是十分必要的。

國外向輸油管道注入緩蝕劑亞硝酸鈉。它的作用有兩個：一是除氧去垢；二是與鋼鐵作用，生成非滲透性的