埋地钢质输油管道腐蚀研究及控制措施

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1、2010年管道技木彳要各2010第5期PipelineTechniqueEquipmentNo．5埋地钢质输油管道腐蚀研究及控制措施蔡亮(中国航油集团津京管道运输有限责任公司，天津300300)摘要：文中通过对埋地钢质输油管道的腐蚀机理分析，综述了影响埋地输油管道内外腐蚀的因素，介绍了常用的埋地输油管道内外腐蚀控制措施。关键词：钢质；输油管道；腐蚀；控制措施中图分类号：TE98文献标识码：A文章编号：1004—9614(2010)05—0046—020引言钢铁暴露于潮湿空气中时，由于表面的吸附作用，就目前，石油的输送主要依靠长距离

2、埋地钢质管道使铁表面上覆盖一层极薄的水膜，水的电离度虽小，来实现，管材基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电但仍能电离成H和OH一，在酸性介质的大气环境中阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。国内长距离输油管道基H的数量由于水中溶解了CO、SO等气体而增加。本采用埋地敷设方式，土壤对金属管道有着不同程度因此，铁和杂质就好像放在含有H、OH一、HCO、的腐蚀，漏损处也不易及时发现维修。Hs0等离子的溶液中一样，形成了原电池。铁为阳腐蚀防护技术是关系到埋地管道可靠性和使用极，杂质为阴极。寿命的关键因素，研究管道的腐蚀与防护技术，对延2腐蚀的分析长管道的

3、使用寿命以及保证工业生产的顺利进行具2．1埋地管道所处的环境有重要意义。埋地钢质输油管道要达到长期安全运埋地管道在工作环境下，受着多种腐蚀，主要腐行，就必须有好的基础条件：即高品质的钢管、优良的蚀有土壤腐蚀、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀。焊接、合理的防腐蚀措施、正常均衡的操作运行、较强土壤是具有固、液、气三相的毛细管多孔性的胶的抗御自然破坏的能力及完善的维护管理体系。目质体，土壤的空隙为空气和水所充满，水中含有一定前，在国内外埋地钢质输油管道发生的各种破坏性事量的盐，使土壤具有离子导电性；土壤物理化学性质故的原因中，管道腐蚀损伤造成的事

4、故排在首位。因的不均匀性和金属材质的电化学不均匀性，构成了埋此，选用安全、适用、经济的管道防腐措施至关重要。地管道的电化学腐蚀条件，从而会产生土壤腐蚀。1腐蚀的原因在一些缺氧的土壤中，有细菌(硫酸盐还原菌)参1．1化学腐蚀加了腐蚀过程，细菌的作用是参加电极反应，将可溶单纯由化学作用而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。硫酸盐转化为硫化氢与铁作用，产生细菌腐蚀。例如，金属裸露在空气中，与空气中的O、HS、SO等杂散电流是在地下流动的防护系统设计之外对接触时，在金属表面上生成相应的化合物(如氧化物、金属管道产生腐蚀破坏作用的电流。杂散电流腐蚀硫化

5、物等)。通常金属在常温和干燥的空气中并不腐包括直流杂散电流腐蚀和交流杂散电流腐蚀。直流蚀，但在高温下就容易被氧化，生成一种氧化皮(由杂散电流腐蚀原理与电解腐蚀类似；交流杂散电流是FeO、Fe2O3、Fe3O4组成)。管道附近高压电力线产生的二次感应交流电叠加在1．2电化学腐蚀管道腐蚀电化学电池产生的腐蚀，其腐蚀量较小，但当金属和电解质溶液接触时，由化学作用而引起集中腐蚀性强。的腐蚀叫做电化学腐蚀。它和化学腐蚀不同，是由于2．2防护效果的影响形成了原电池而引起的。金属管道与含有水分的土腐蚀防护是控制管道是否会发生腐蚀破坏的关壤、大气

6、、湖泊接触，这些介质中含有的CO、SO：、键因素。目前，管道的腐蚀防护采用了双重措施，即HC1、NaC1及灰尘都能形成电解质溶液。金属本身还防腐蚀覆盖层与阴极保护。防腐蚀覆盖层能抵御现有杂质，由于铁元素和杂质元素的电位不同，所以当场环境腐蚀，保证与钢管牢固粘结，尽可能不出现阴收稿日期：2010—04—06极剥离和阴保死区。一旦发生局部剥离，就必须调整第5期蔡亮：埋地钢质输油管道腐蚀研究及控制措施47外加电流阴极保护系统运行参数，以便有效控制死区氧粉末和近年来发展迅速的PE用量有大幅度上升。腐蚀，达到防护效果。FBE在国外应用有30

7、多年的历史，在国内应有2．3钢管的材质与制造因素也有十几年的历史，其附着力、抗冲击性、耐腐蚀性、钢管的材质与制造因素是管道腐蚀的内因，特别抗极性剥离等综合性能较好；但其自身也存在一些缺是钢材的化学组分与微晶结构，非金属组分含量高点，如防水性较差、不耐尖锐硬物的冲击碰撞，施工运(如s和P)易发生腐蚀，C和si则易造成脆性开裂。输过程中，很难保证涂层不被破坏，现场修补困难，因微晶细度等级低，裂纹沿微晶粒扩散，易发生开裂。此在碎石土、石方段，地下水位较高的地区要慎用或在钢管制造过程中，表面存在缺陷(如划痕、凹坑、微不用。3PE是2O世纪

8、80年代欧洲研制成功并开始使裂等)，也易造成腐蚀开裂。用的，它将FBE良好的防腐蚀性能、黏结性、高抗阴极2．4管道运行过程中的使用应力剥离性和聚烯烃材料的高抗渗性、良好的力学性能、管道运行时，输送压力与压力波动是应力腐蚀开抗土壤应力等性能结合起来，