油气储运管道防腐技术现状与研究进展探讨

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1、学兔兔www.xuetutu.com58一■腐蚀防护2016年第19卷石油和化工设备．油气储运管道防腐技术现状与研究进展探讨高娟(中石化石油工程建设有限公司，北京100020)[摘要]管道储运是一种应用范围广、经济效益显著的油气运输方式，具有运距长、管径大、压力高等特点，因此管道的安全性要求很高。笔者对油气储运管道中溶解氧、硫化氢和二氧化碳的腐蚀机理进行了介绍，分析了常用管道内外腐蚀技术，展望了管道防腐技术的研究进展。[关键词]油气储运；管道；防腐技术；研究进展1管道腐蚀机理管道内防腐不仅要使管道远离腐蚀介质的侵害，油

2、气储运管道腐蚀有管道外腐蚀和管道内腐更应采取措施改善管道内部流体运动状态，提高蚀两种。在选择管道外部防腐层时应综合考虑腐管道内壁光洁度，减少水力摩阻。蚀环境因素、管道运行参数及管道使用寿命等。表1美国腐蚀工程师协会(NACE)制订的油田生产中腐蚀的分类标准腐蚀程度均匀腐蚀率(ram／a)点腐蚀率(rm／a)轻微腐蚀：Ic0．0250．127适度腐蚀半0．025～0．125O．127～0．201严重腐蚀幸0．125～O．254O．2O2～O．381极严重腐蚀>0．254>0．381注‘：轻微腐蚀：油管使用寿命>18年；适

3、度腐蚀：油管使用寿命9～18年；严重腐蚀：油管使用寿命2．26～9年；极严重腐蚀：油管使用寿命<2．26年。1．1溶解氧的腐蚀机理机理如下式所示：氧作为一种去极化剂，会加速金属的腐蚀，阴极：日+2g日2；溶解氧是造成油气储运管道腐蚀的重要原因之阳极：一。当采出水中溶解氧的含量较高时，会在管道一2P-÷Fe“：co：+D=H2co,：H2CO3=HCO；+表面形成氧化膜，减缓管道腐蚀，相反溶解氧含H10=H’+oH—tFe+2HCO：~-+2HFe(HCO~÷H1量较低时，氧化膜很难形成，因而管道腐蚀速度加快。此种情况下

4、的反应方程式为：Fe(HCO~)2FeC'O3+(’(十H20．阳极：FeFez+2口一，CO：分压判断腐蚀经验规律如下：CO2<0．021阴极：2H+2e一日2：o2+2H2O+4e一40H一MPa时，不产生腐蚀；CO2=0．021--,0．21MPa时，为中等腐蚀；CO：>0．21MPa时，为严重腐蚀。以上反应会生成Fe：，经过脱水转化为Fe2O，，是铁锈的主要成分，铁锈疏松、多孔，会对油气1-3H2S的腐蚀机理储运管道造成破坏。H：S在水中溶解度比CO：和o高，pH值越小，1．2CO2的腐蚀机理铁的腐蚀情况越严重

5、，化学反应情况如下：CO是油气中的伴生气，其在干燥状态下并阳极反应：2H+2e--)2H；不腐蚀输油管道，只有在溶于水后才会与钢铁管作者简介：高娟(1982一)，女，内蒙古赤峰人，硕士。工程道发生化学腐蚀反应。据测算，在相同的酸碱度师。从事海外石油建设工程项目管理工作。下，CO溶于水后的腐蚀速率比盐酸更快。其腐蚀学兔兔www.xuetutu.com第3期高娟油气储运管道防腐技术现状与研究进展探讨．59一阴极反应：凡。一+_÷FeS；现场经验选材、通过实验室评价试验选材。经验证，BG110—3Cr高合金钢和玻璃钢抗腐蚀性

6、能为普产生腐蚀的总化学反应式：通碳钢的两倍以上，国内外己大量使用，技术成Fe+H2S—FeS七2H熟。2油气储运管道防腐技术现状2．2表面防护技术2．1正确选材表面防腐层对于油气储运管道的寿命至关选择油气储运管道材质时，首先必须明确材重要，油气储运管道使用时间较长，必须具有耐料的服役环境，根据ISO15156进行选材。在某一水性、耐药性等长期耐腐蚀性能，其外表面使用服役条件下试用合格的材料适用于其他同等或更的防腐覆盖材料，从早期的天然沥青、煤焦油沥弱的服役条件。ISO15156只适用于弹性设计原青材料逐渐发展到煤焦油漆

7、、聚乙烯聚氯乙烯树则，不适用于塑性设计原则。选材一般应遵循三脂、环氧树脂材料等，材料和涂衬工艺在不断改个原则，即从已经评价合格的材料中选择、根据进。l盘：I土广n．砧T—抛上实验r1凡}Jl：：仨I冲击弯盐水压、土壤压力机械性剥落磨损气压温度变化-In,阴极性剥落负葡回填试验腐蚀环境I上上土Jr耐冲击性延展性膨胀系数耐磨强度延展性粘合力耐蚀性粘合力耐压强度伸张强度伸张强度延展性耐阴极剥硬度耐冲击性凹凸敏感粘合力落性耐腐蚀性性耐疲劳性图l外表面涂层使用条件及相应特性2．3内防护层结构和分散层电位差，减弱腐蚀反应。2．3．

8、1化学药剂缓蚀效率可以用下式计算：油气管道防腐所采用的化学药剂一般包括缓t'~-V蚀剂、杀菌剂、除硫剂、除氧剂和pH值调节剂：——×100％等。式中：e．缓蚀效率；V。．无缓蚀剂时管道的其中添加缓蚀剂最为常见，在介质中加入缓腐蚀速率；V．有缓蚀剂时管道的腐蚀速率。缓蚀蚀剂，可以在油气储运管道内壁形成保护膜，包剂的缓蚀效率的推荐值在