海上平台工艺管线概述及其检测

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1、目录第一章海上平台工艺管线概述及其腐蚀1.1工艺管线腐蚀机理1.2腐蚀对管道的危害1.3管道腐蚀监控的意义第二章海上平台工艺管线腐蚀检测2.1工艺管线腐蚀回路的确定2.2管线的工艺参数收集2.3计算管线腐蚀回路的使用临界厚度2.4管线腐蚀监控点的选择2.5工艺管线腐蚀检测2.5.1工艺管线腐蚀检测程序2.5.1.1预检2.5.1.2详检第三章海上平台工艺管线监控数据库3.1数据库的主要功能第四章参考标准第一章海上平台工艺管线概述及其腐蚀1.1、海上平台工艺管线腐蚀主要机理海上平台工艺管道使用所处环境及所输送

2、的不同介质，对金属管道腐蚀影响较陆地大，大致可分为内部腐蚀和外部损伤（大气腐蚀、保温层下腐蚀）。1.1.1、内部腐蚀海上平台管道输送介质主要为油、气、水、烃、固共存的多相流介质，此类介质含有相关腐蚀化学成份CO2、SO2、HCI、NaCI，更加剧了管道的内部腐蚀。而介质中的流速及流向，或介质中含有泥沙类固体，也会造成管道的内部物理冲蚀。(一)水中碳钢腐蚀此类主要为水服务系统，腐蚀主要特征表现为壁厚的均匀减薄，但如果形成内部的垢层并破裂为碎片，就可能发生局部的腐蚀。腐蚀速率随流速、含氧量和温度的增加而增加。(

3、二)微生物导致的腐蚀水中细菌生长形成内部表面腐蚀特征为点蚀，可能出现在死角或停滞水流的其它区域中。(三)CO2局部/均匀腐蚀碳钢均匀的壁厚减薄区域和局部壁厚减薄区域。CO2腐蚀与水相相关，因此可能存在于水与金属表面连续接触的部位上，这些区域在管道6点钟位置上。而CO2腐蚀也可能发生在不含缓蚀剂的水蒸汽凝结在管道的12点钟位置上。腐蚀也可能出现在死角或其它含水地方，包括焊缝的不规则处。CO2腐蚀速率随温度上升可以上升或下降。1)局部腐蚀指腐蚀作用仅发生在金属的某一局部区域，而其它部位基本没有发生腐蚀；或者是金

4、属某一部位的腐蚀速度比其它部位的腐蚀速度快得多，显示了局部腐蚀破坏的痕迹。由于局部腐蚀往往是在阳极面积较小、阴极面积较大的情况下进行，所以，局部腐蚀的速度特别快，甚至在难以意料的情况下突然袭发生破坏。在金属破坏的事例中，局部腐蚀要比均匀腐蚀多。也就是说局部腐蚀的危害性大于均匀腐蚀，且局部腐蚀的危险性也较大。常见的局部腐蚀破坏形式有如下几种：a)小孔腐蚀（也称点腐蚀），是指金属表面某一局部区域出现向深处发展的小孔，且其它部位不腐蚀或有轻微的腐蚀，特点是它的孔深大于孔径，在金属表面呈分散或密集状态分布。腐蚀孔一

5、旦形成，便有向纵深加速进行的作用。且有自钝化能力的金属材料，如不锈钢、钛及其合金、铝及其合金等，在含有氯离子的介质中，最容易发生小孔腐蚀。b)应力腐蚀破裂，是指金属材料在固定拉应力和特定介质的共同作用下引起的腐蚀破裂。特点是主要在金属局部区域出现的从表及里的腐蚀裂纹，奥氏体不锈钢在氯化物溶液中容易产生应力腐蚀。c)缝隙腐蚀，是指在金属与金属，金属与非金属之间形成特别小的缝隙内发生的腐蚀。缝隙腐蚀是一种很普遍的腐蚀现象，几乎所有的金属材料都会发生。如，法兰连接面、螺母压紧面、焊缝气孔、锈层，以及沉积在金属表面

6、的泥沙、积垢、杂屑等，都会形成缝隙而使金属发生缝隙腐蚀。d)氢腐蚀，是指在生产过程中，由于各种化学或电化学反应（包括腐蚀反应）所产生的原子态氢，扩散到金属内部而引起的各种破坏。有三种形态：一是氢鼓泡，含有硫化物、砷化物和氰化物等有害杂质，易产生此种形态；二是氢脆，这是由于氢原子进入金属内部，使金属晶格产生高度变形，从而降低了韧性和延性，引起金属脆化。三是氢蚀，这是由于高温高压下的氢原子进入金属内部，与金属中的一组成份或元素产生化学反应，从而引起金属破坏。（四）物理冲蚀流动形态对腐蚀也有很大的影响，如流速、流

7、体粘度、介质组成及含量、管子倾角等。冲蚀可以定义为由大量固态或液态颗粒的碰撞作用导致的金属表面脱落。特征是产生带有方向性的凹槽、圆孔、波纹和凹陷。冲蚀通常发生在涡流区域，如管道系统中方向改变处或者控制阀下游发生汽化的部位。冲蚀通常随流体中高速流动的固态或液态颗粒的增加而增加。1.1.2、外部腐蚀(一)大气层腐蚀指海上平台工艺管道因暴露在海洋大气环境中导致的腐蚀。腐蚀速率随温度上升和涂层的破坏而增加。碳钢易于发生的部位主要集中在涂层有效性下降的管道支撑和法兰连接头下。不锈钢具有良好的抵抗大气腐蚀的能力，但沉积

8、物或裂缝可能导致局部的侵蚀。(二)碳钢保温层下的腐蚀由于保温层与金属表面间的空隙内水的集聚产生，可能来自雨水的泄漏和浓缩、蒸汽伴热管泄漏等。形成了局部腐蚀，导致局部减薄，此类腐蚀常发生在-12℃~120℃温度范围内，在50℃~93℃区间时，尤为严重。对于碳钢和低合金钢表现为腐蚀减薄，而对奥氏体不锈钢则表现为产生应力腐蚀裂纹。1.2、腐蚀对管道的危害腐蚀不仅大量吞噬钢材，同时由于生产过程中的腐蚀造成设备的跑、冒、滴