管道腐蚀与防护课件.ppt

《管道腐蚀与防护课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、管道腐蚀与防护CorrosionandProtectionofPipeline管道腐蚀现象从生产到腐蚀：管道材料的循环金属从矿石中提炼出来时，需要提供很大的能量，使其处于一个高能级状态。这些矿石是典型的金属氧化物，如用来炼钢的赤铁矿（Fe2O3）。热力学的一个规律是：材料总是趋向于以最低能量状态存在。因此，多数的金属处于热力学不稳定状态，具有寻求低能量状态的倾向，如形成氧化物或其他化合物。金属转化成低能量氧化物的过程就是腐蚀。腐蚀概念腐蚀概念：腐蚀是金属和周围环境起化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀。腐蚀是一种化学过程，而且大多都是电化学过程，伴随着氧化-还

2、原反应的发生。管道腐蚀防护的意义每年管道、储罐电缆和其它埋地或水下金属结构及埋地管线的腐蚀造成巨大的损失。据中国腐蚀协会统计,我国04年腐蚀损失为5000多亿，大于自然灾害和事故损失总和。尽管腐蚀原理及防护技术研究及应用都取得了很大的进步，但腐蚀失效仍然是继第三方破坏之后影响管道完整性的第二大因素。管道腐蚀防护--涂层+阴极保护采用外涂层和施加阴极保护是管道外腐蚀防护的主要手段，尽管管道的绝大多数表面都被涂层有效地保护着，但是在漏点处或是剥离区中将会产生较高的腐蚀速率，很可能导致穿孔或开裂。所以埋地管线的涂层系统少有不与阴极保护共同使用的。外涂层系统涂层的用意是

3、要在金属表面上形成一层绝缘材料的连续覆盖层，将金属与其直接接触的电解质之间进行绝缘（防止电解质直接接触到金属），即设置一个高电阻使得电化学反应无法正常发生。在现实中，所有的涂层，不论总体质量如何都存在空洞（通常称为不连续点）被称做漏点，这些漏点一般是在涂敷、运输或者安装过程中产生的；使用过程中，涂层漏点一般是由于涂层老化、土壤应力或是管道在土壤中移动而产生的，有时也可能来自未被及时发现的第三方破坏。涂层的老化有可能导致涂层从管道表面剥离，进而将金属暴露在地下环境中。阴极保护系统阴极保护就是通过使金属表面成为电化学电池的阴极而减少腐蚀速率的技术。它是通过使用外电源

4、施加电流（称为强制电流）或牺牲阳极，使金属的电位向负的方向移动来实现的。强制电流阴极保护是通过供电的方式将电流强加在金属和埋在地下的阳极上，电源称为整流器；在牺牲阳极系统中，利用牺牲阳极材料，例如，锌或镁与管道钢材之间的电动序的关系来提供所需的电流。管道防腐蚀保护示意图金属+土壤腐蚀金属+土壤腐蚀涂层将金属与土壤隔离开金属+土壤腐蚀涂层将金属与土壤隔离开阴极保护针对有的缺陷涂层整流器将交流电流转变成脉动直流电流通过涂层以及阴极保护系统，最终形成一个完整的管道保护系统。外涂层是腐蚀控制的一种手段管道腐蚀控制的第一步有赖于外涂层材料的运用：如果管道金属能够隔绝其与周

5、围环境土壤的接触，那么就不会有腐蚀的发生，这个概念从理论上讲完全合乎逻辑，如果涂层材料是一种有效的电绝缘体，涂敷之初就能形成完美的膜层并且在涂敷和回填过程中没有任何破损时，作为阻止腐蚀的手段，单是使用涂层就完全有效了。涂层应具备的特性（1）有效的电绝缘体；（2）有效的水分屏障；（3）涂敷方法和过程对管子不产生不利影响；（4）采用产生最少缺陷的方法涂敷到管子上；（5）与管子表面有很好的附着力；（6）抵抗随时间推移产生的漏点的能力；（7）抵抗转运处理、保管储存、安装过程中的损伤的能力；涂层应具备的特性（8）在长时间保持稳定的电阻率；（9）抗剥离；（10）抗化学降解；

6、（11）容易修理；（12）保持物理特性；（13）对环境没有毒害性；（14）抵抗地面储存和长途运输过程中的变化和恶化的能力。其他因素在选择管道涂层时还应考虑下面的因素:环境类型管道的进场路情况管道的运行温度涂敷、存放、装运、施工和安装时的周边温度地理和自然位置已建管道的涂层类型装运和储存安装方法费用管子表面予处理要求管道常用涂层种类涂层优点不足煤焦油瓷漆80年+的使用寿命，针孔少与钢材黏结力高，抗阴极剥离对健康和空气质量的影响工厂预制缠带系统30年+的使用寿命，针孔少，与钢材黏结力高屏蔽土壤中的阴保电流熔结环氧35+年的使用寿命，针孔少，与钢材黏结力高，抗阴极剥离

7、抗冲击磨损能力较低吸湿率高多层环氧/挤出聚烯烃系统低的保护电流需要量，高的抗阴极剥离能力，与钢材优异的黏结性，高抗冲击和磨损性能原始投入高，可能对阴保电流造成屏蔽三层PE防腐层采用聚乙烯对钢管进行防腐，是近年来逐步推广开来的一种钢管防腐技术。聚乙烯涂层的主要特点是：• 防腐性能极佳，可耐受在自然环境下存在的各种腐蚀；• 具有较高的质价比；• 绝缘性能极好，而且在干燥条件下与长期浸水条件下电性能基本不变，可有效的防止杂散电流引起的电化学腐蚀；三层PE防腐层•耐微生物腐蚀及深根植物根刺能力强，不发生植物根穿透现象；• 强度高，可以直接用含有直径≤Φ25mm的非人工粉

8、碎砾石的土回填而不会造成