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针对油气集输管道内腐蚀及内防腐浅析
2022年08月04日    阅读量:3447    新闻来源:河南三绅科技  |  投稿

本文从集输管道的内腐蚀入手,着重分析探究了造成集输管道内腐蚀的原因,并对油气集输管道内防腐的具体措施及其预测方法进行了有益的探索。


近年来,由于经济的快速发展,油气资源得到了广泛地应用,对油气资源的消耗亦越来越大,因而油气所需运输之管路也相应猛增。当前,担负运输和输送重要职责的油气集输管道内腐蚀情况仍然大量存在,严重影响到了油气能源的运输以及在具体生产生活中的安全应用涂料在线coatingol.com。为此,就有必要加强集输管道内腐蚀情况的研究,为其内防腐的实现提供更多可能,从而确保油气能源的正常运输和应用。


油气集输管道的内腐蚀分类


1 缝隙腐蚀


缝隙腐蚀是由于非金属材料与金属材料,或者异种金属材料、同种金属材料相互接触而形成的。它是一种较为常见的腐蚀形式,在管道内壁锈层下、焊缝气孔、螺母紧压面、法兰连接面均易出现缝隙腐蚀。之所以会出现缝隙腐蚀,主要是由于缝隙中某种离子累计、缝隙中的酸度变化及氧分子的缺乏造成的【1】。


2 应力腐蚀


应力腐蚀可能是油气集输管道金属内部的残余应力,或集输管道的外加应力。它是一种由于特定腐蚀介质与拉应力共存的过程中所出现的腐蚀破裂。残余应力的出现主要由以下几种可能的原因引起:


-由管道金属材料体积变化引起;

-由管道金属材料升温后冷却降温不均匀引起;

-由加工制造的过程中所出现的形变引起;

-由冷缩配合、螺栓紧固、铆合作用所引起。


3 晶间腐蚀


油气集输管道大多都采用合金材料,晶间腐蚀常常发生在合金晶界处,一旦出现晶间腐蚀,管道的延伸性和强度都会出现大幅度下降,机械强度亦出现较快的变化。


4 点蚀


在油气集输管道内壁局部区域很容易出现点蚀现象,而这些点蚀又会使得坑点或者洞穴向内部扩展,甚至还有可能会出现穿孔的现象。油气集输管道在氯离子含量高的土壤中极易出现坑蚀和点蚀。一般在综合评价点蚀时,都采用最大点蚀深度、平均点蚀深度、点蚀密度等指标。


5 浓差电池腐蚀


这是由于靠近油气集输管道内壁金属表面的土壤质量浓度不同而使得电极电位不同,从而形成浓差电池腐蚀。


造成油气集输管道内腐蚀原因


1 H2S造成的腐蚀


H2S离解出HS-、S2-吸附在金属表面,形成加速的吸附复合物离子Fe(HS-)。吸附的HS-、S2-使金属的点位移向负值,促进阴极放氢的加速,而氢原子为强去极化剂,极易在阴极获得电子,同时使铁原子间金属键的强度大大削弱,进一步促进阳极溶解反应而使钢铁腐蚀【2】。


2 CO2造成的腐蚀


CO2与水进行反应之后,产生一定的碳酸,碳酸电离出的氢离子可直接还原析出氢,同时金属表面的HCO3-离子浓度极低时,H2O亦可被还原析出氢。


油气集输管道内防腐具体措施


1 涂料涂装工艺


涂层防腐技术,虽是管道外壁防腐工作中常用的技术工艺,但同样适用于管道内壁的防腐处理。涂料涂装的关键步骤之一就是表面处理。涂装前,先用砂轮机将边缘打磨平整,同时清除掉焊接的潜在氧化皮、分层等,尤其要注意磨平或者整圆焊缝、角落、锋利边等,清除掉缝隙焊渣;若空气的相对湿度大于80%或者表面温度低于露点3℃,应暂停对其表面进行处理。涂料施工的工艺要求:刷涂时,要刷掉下垂和流挂,尽可能使膜厚均匀,最好刷成平滑的涂层,非特殊情况下不可以采用辊筒;首选工艺应该是无气喷涂,即在整个表面均匀地涂敷每道涂层,喷涂前,先用毛刷蘸涂料对空隙、螺母、角落、螺丝、小支架、焊缝、边缘这些部位进行预涂;涂装第一道底漆前,要保证所有表面都是清洁、无尘的,对容器和罐则须用真空吸尘器清理。


2 添加缓蚀剂


缓蚀剂是一种能够有效降低集输管道内壁腐蚀程度的材料。在对管道系统的结构和走向进行详细研究的基础上,根据缓蚀效果与加注工艺、加注量和周期的密切联系,将其合理地加注至管道内,能够在管道腐蚀区域产生缓蚀剂膜,这层膜将管道内壁与腐蚀气体进行隔离,从而有效降低腐蚀的发生。


3 缝隙腐蚀


阴极保护法可分为牺牲阳极法和强制电流法。采用该法时,由于集输管道密闭性的特点,在设计之初,就需要考虑到实施过程中的各种因素。如阴极保护过程中产生的氧气和氢气的安全因素;温度对镁阳极消耗率及锌阳极的极性逆转的影响;测试系统的布置;内壁的电绝缘等。


加强油气管道内腐蚀预测方法

1 基于灰色系统理论的管道内腐蚀评价


利用灰色系统在处理“小样本、贫信息不确定”问题上的优势,针对有限的管道内腐蚀数据库,通过序列生成,探求腐蚀影响规律及各因子间的关联度,从而为按各因子的关联度大小排序,分析,得出结论奠定基础。


2 基于流场分析的管道内腐蚀预测


腐蚀速率的计算与流型划分及相关的流体参数有极大的关系,因此有必要正确建立流场分析模型,以此研究流场参数(如流体粘度、介质组成及含量、持液率、管道倾角等),从而更好的对管道内腐蚀速率进行预测。


3 基于模糊数学的管道内腐蚀评价


模糊数学研究的是“认知不确定”问题,它的研究对象具有“内涵明确,外延不明确”的特点。就管道内防腐的研究现状和进展来看,现有研究虽在一定程度上揭示了其相关机理,并对腐蚀发展与介质各因素间的关系进行了描述,但相互之间仍存在不确定性。基于此,利用模糊数学的原理,使用人工神经网络数据处理方法建立起腐蚀与介质间相互作用的模型,通过探究模型变量间的内在作用规律,便可实现由介质因素来获悉管道内腐蚀速率的目的,从而对内腐蚀程度作出客观而准确地评价。


结束语


综上所述,油气集输管道内腐蚀使得集输管道的质量遭到破坏,影响到油气质量和安全运输,因此,有必要加强油气集输管道内腐蚀因素的研究,从而为正确采取内防腐措施奠定坚实的基础。


参考文献

[1]卢兰天,何强.油气集输管道内腐蚀及内防腐研究[J].中国石油和化工标准与质量,2013,13:263+266.

[2]赵春艳.针对油气集输管道内腐蚀及内防腐的探究[J].科技与企业,2014,13:392.


标签:工业涂料今日头条行业资讯防腐涂料
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