管道失效的腐蚀因素分析
工业蒸汽管道腐蚀的原因
工业蒸汽管道腐蚀的原因
3. 流体动力腐蚀：蒸汽在管道中流动时，可能会形成高速流动或涡流，这会导致管道表面 的摩擦和冲刷，加速腐蚀。特别是在管道弯曲处和流体流速变化处，流体动力腐蚀可能更为 明显。
4. 热腐蚀：高温蒸汽中的气体和水分子可以与管道材料发生反应，导致腐蚀。高温条件下 ，某些金属可能会发生氧化、硫化或硝化等反应，加速腐蚀的发生。
5. 环境因素：蒸汽管道所处的环境条件也会影响腐蚀的速度。例如，湿度高、氧气含量高 、酸性或碱性环境等都可能加速腐蚀的发生。
Hale Waihona Puke 工业蒸汽管道腐蚀的原因为了防止蒸汽管道腐蚀，可以采取一些措施，如选择耐腐蚀的管道材料、进行防腐涂层处 理、控制水质、调整流速等。定期检查和维护管道也是预防腐蚀的重要措施。
工业蒸汽管道腐蚀的原因
工业蒸汽管道腐蚀的原因可以有多种，以下是一些常见的原因：
1. 化学腐蚀：蒸汽中的水分子可以与管道材料中的金属发生化学反应，导致腐蚀。例如， 水中的氧气可以与金属发生氧化反应，形成金属氧化物，造成管道腐蚀。
2. 电化学腐蚀：当管道材料中存在不同电位的区域时，蒸汽中的水分子可以形成电化学电 池，导致电流流动，加速腐蚀。例如，管道中存在的焊缝、接头等区域可能与其他金属或材 料形成电化学电池。
天然气管道腐蚀失效分析
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天 然气 管道 腐蚀 的破坏 形态 包括 全 面腐蚀 和 局
杂
部腐蚀 ，全面腐蚀是一种常见的腐蚀形态 ， 包括均 匀 全 面腐 蚀 和不 均 匀全 面腐 蚀 。局部 腐蚀 又 可 以分 为点腐蚀 （ 孔蚀 ） 缝 隙腐蚀和疲劳腐蚀等 。］ 、 。
表１
％
腐蚀 产物 元素 组成
ｔ １ ０ ０ １ ． ４ １ ６１ ５ ． ４ ２ ． ８ ．８ ． ６ ０４ ． ２ ３ ７ ３
６ ８ ０ ２ ．４ ．８
由表 １可 知 ，腐 蚀 产 物 中 主 要 有 Ｆ Ｏ，Ｎ Ｃ， ｅ ａ１ ＳＯ ，少量 Ｃ Ｓ 和 Ａ： ｉ ａＯ １ 等化合 物 。 ０
作年 限较 长 ，事故 隐患较 多 。此 外 ，由于川渝 地 区
地质 地貌 环 境 复 杂 、人 口稠 密 、社 会 依 托条 件 差 ，
图 １ 天然气管道 的宏 观腐蚀形貌
因此 事故 处理 响应 时 间长 ，事 故 直接损 失 和事 故处 理 费用都 较 大 。统 计 发现 ，川 渝 地 区天然 气管 道 的
１ １ 某典 型 天然 气管 道腐 蚀 穿孔 部位 的形 貌 ．
衍 射角 ／ 。
图 ２ 腐蚀 产物的 Ｘ Ｄ图谱 Ｒ
■ 一 Ｎ ｃ；●一 Ｆ０ （ Ｈ） ★一 Ｆ２ ３ （ 量 ） ａｌ ｅ Ｏ ； ｅ０ 少
某典 型天然气管道腐蚀穿孔部位 的形貌如图 １ 所示 。由图 １ 的腐蚀形貌可见 ，集输管道内壁存在 较严重腐蚀 ，表面虚浮 ，有很多腐蚀产 物和锈垢 ， 沿液体流动方向出现线状腐蚀穿孔 ，由内向外 ，为
｝ 王勇 ，男 ，１８ ９ ２年生 ，硕士。重庆市 ，４ ２ ６ 。 ０ １０
消防水管道内壁腐蚀原因
消防水管道内壁腐蚀原因
消防水管道内壁腐蚀的原因主要有以下几点：
1. 酸性介质：某些工业生产过程中所使用的酸性物质可能会通过水管道流动，这些酸性介质会腐蚀管道的内壁。
2. 长期积水：如果管道内部长期积存水分，水中的氧和其他杂质可能会引起内壁的腐蚀反应。
3. 电化学反应：当金属管道和其他金属材质（如阀门、法兰等）接触形成电池时，会产生电化学反应，导致管道内壁腐蚀。
4. 高温介质：某些工业过程中会使用高温介质，这些高温介质可能引起管道内壁的高温腐蚀。
5. 微生物腐蚀：某些微生物在水中生长繁殖时，会产生酸性物质或生成特定的环境，从而引起管道内壁的腐蚀。
这些原因可能单独或者同时存在，导致消防水管道内壁腐蚀的情况。
对于消防水管道的设计和材质选择，需要考虑到这些可能的腐蚀因素，采取相应的防腐措施，以确保消防水管道的安全可靠运行。
集输管道腐蚀失效原因分析及防护措施研究
技术应用/TechnologyApplication集输管道是油气田开采过程中介质输送的主要工具之一，鉴于我国管材多为碳钢，且输送介质均为油、气、水三相混输，特定的腐蚀环境和介质特点导致管道腐蚀失效事件频繁发生，这严重影响了油田的正常生产，并引发巨大的经济损失[1-3]。
基于此，对某油田集输管道腐蚀失效段进行切割取样，集输管道腐蚀失效原因分析及防护措施研究王金梭（大庆油田有限责任公司第五采油厂）摘要：为解决某集输管道的腐蚀穿孔失效问题，从管材化学成分、金相组织、力学性能等方面进行了分析，并结合观察到的宏观腐蚀形貌和腐蚀产物，基于管道服役环境和介质特点，对失效原因进行了探讨，提出了对应的防护措施。
结果表明，失效管段符合GB/T 9711—2017中关于PSL2钢管的交付标准，失效是酸性气体引发的电化学腐蚀和碳酸盐引发的垢下腐蚀共同作用的结果，且地势低洼处存有残余水是发生腐蚀的先决条件。
建议腐蚀监测以电阻探针法、交流阻抗法为主，挂片失重法为辅，缓蚀剂采用季铵盐+酰胺基的复配缓释剂，泄漏报警采用负压波法和流量平衡检测法相结合的方式，采取措施后，管道失效率从0.56次/(km ·a)降低至0.31次/(km·a)，共计减少年泄漏量1500m 3，年减少经济损失472万元。
关键词：集输管道；腐蚀穿孔；防护；电化学腐蚀；垢下腐蚀DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.04.006Research on the analysis of corrosion failure cause and protective measures of gathering and transportation pipeline WANG JinsuoNo.5Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co ．，Ltd ．Abstract：To solve the problem of corrosion perforation failure of a gathering and transportation pipe-line，the chemical composition，metallographic organization and mechanical properties and other as-pects of the pipe material are analyzed．Combined with the observed macroscopic corrosion morpholo-gy and the corrosion products，the causes of failure are discussed and corresponding protection measures are put forward based on the service environment and media characteristics of the pipeline．The results show that the failed pipe section meets the delivery standard of PSL2steel pipe in GB/T 9711—2017．The failure is the result of electrochemical corrosion caused by acid gas and subscale corrosion caused by carbonate，and the presence of residual water in low-lying areas is a prerequisite for corrosion．It is recommended that corrosion monitoring is based on the resistance probe method and AC impedance method and the method of hanging weightlessness is supplemented．The corrosion inhibitor is adopted the compounding retarder with quaternary ammonium salt plus amido group．The leakage alarm is based on the combination of negative pressure wave method and flow balance detection method．After taking measures，the failure rate of pipeline are decreased from 0.56times (km·a)to 0.31times (km·a)．In total，the annual leakage volume is reduced by 1500m 3and the annual economic loss is reduced by 4.72million yuan ．Keywords：gathering and transportation pipeline；corrosion perforation；prevention and protection；electrochemical corrosion；subscale corrosion 作者简介：王金梭，工程师，2007年毕业于佳木斯大学（无机非金属专业），从事管道防腐检测工作，186****6941，****************，黑龙江省大庆油田有限责任公司第五采油厂，163414。
天然气管道的腐蚀及控制措施
天然气管道的腐蚀及控制措施天然气管道是输送天然气的重要设施之一，但长期运行和外部环境因素的影响会导致管道产生腐蚀现象，腐蚀可能会导致管道失效，从而对环境和人们的生命财产安全造成严重威胁。
了解天然气管道腐蚀的形成原因及控制措施对于保障输气系统的安全运行至关重要。
一、天然气管道腐蚀的形成原因1. 化学腐蚀：由于天然气本身含有少量的二氧化碳和硫化氢等杂质气体，当水分和氧气存在于管道内部时，会产生腐蚀性介质，加速管道金属材料的腐蚀。
管道内部的水汽和可燃气体的接触也会导致化学腐蚀。
2. 电化学腐蚀：管道金属与土壤或地下水形成电化学体系，金属表面出现阳极和阴极区域。
阳极区域的金属溶解，而阴极区域则相对不受影响。
这种差异导致金属表面出现腐蚀现象。
当管道金属表面存在缺陷或受损时，电化学腐蚀尤其严重。
3. 力学腐蚀：管道在运输和安装过程中受到机械压力和挤压，导致表面金属的局部变形和疲劳，从而降低了金属的耐腐蚀性能。
1. 安全隐患：管道腐蚀会导致管道壁变薄和腐蚀孔洞的产生，从而影响管道的承载能力和密封性能，增加了管道爆裂和泄漏的风险。
2. 生态环境破坏：管道泄漏会导致大量的天然气泄漏到大气和水体中，对周围的生态环境造成严重破坏，甚至引发爆炸和火灾等严重事故。
3. 能源损失：管道腐蚀会导致天然气泄漏，损失大量气体资源，造成能源资源的浪费。
1. 防腐涂层：在管道的金属表面涂覆一层具有较高耐腐蚀性能的防腐涂层，以减少化学腐蚀和电化学腐蚀的发生。
2. 防腐保温：通过保温层的安装减少管道表面和环境的温度差异，降低水分凝结和聚集，减少化学腐蚀的产生。
3. 金属材料选择：选择抗腐蚀性能良好的金属材料，如不锈钢和镍基合金等，以提高管道的耐腐蚀性能。
4. 定期检测和维护：通过超声波检测、磁粉探伤等技术对管道的腐蚀状况进行定期检测，及时发现和处理腐蚀缺陷部位。
5. 阴极保护：在管道表面设置阴极保护系统，通过向管道表面提供电流，减缓金属腐蚀的速度，延长管道的使用寿命。
常见管道腐蚀类型
常见管道腐蚀类型管路损坏通常是第一个表明发生了腐蚀问题的迹象。
然而在许多案例中，这种管路损坏的迹象会明显存在几个月或几年了，只是一直被忽略而已。
这种损坏可能是很微小的（针孔泄漏的形式），也可能是灾难性的；因为无论是水质损坏还是更换管路都会带来重大的经济损失。
管道维修有各种形式，从使用临时性的夹具到更换整个管道系统。
在许多案例中，不正视腐蚀问题的结果就是要面对多发性的故障或不断地进行维修，这会浪费很多的宝贵时间；因此应该从最开始就正确地面对问题，才能将腐蚀损害最小化。
一个部位的单次失效或多发性失效往往是由于没有深入地查明隐藏的原因。
绝对的信赖是会使我们变得轻松，但这也是一种失职。
由腐蚀挂片提供的腐蚀速率数据，经常与那些明显的物理指标截然相反，如管螺纹泄漏和高锈沉积；高腐蚀条件持续有增无减从而产生了更多的修复问题。
每个管道的螺纹处都是一个固有的薄弱点，其带来的损失是要将大约50%的管壁切掉。
通常管螺纹处泄漏是腐蚀问题的第一个迹象，这将促使我们进行进一步调查。
而如果忽略了它而不采取任何解决措施，那么所有的管道间隔处就会发生与水相关的灾难性的损失对于建筑或工厂负责人来说，大型管道干线的固有条件就是最令人担忧的，因为它都是采用的螺纹管，这通常会造成最大的损坏。
即使管壁足够厚可以防止更大的损坏，但高的点蚀条件仍会导致螺纹任意区域的失效，尽管在这种情况下水可能是还是可以继续通过的。
管螺纹处发生的小泄漏、氧化铁的溶解和其他沉积物的堆积等腐蚀问题起初都会反映管道的外表面上，然而，事实上这是一个内部腐蚀的问题。
对于那些管壁不均匀且处于高腐蚀条件下的螺纹处，其情况更危险，这是因为管壁的均匀性降低了，从而无法为泄漏问题提供指示。
所有形式的管螺纹泄漏，都存在潜在的螺纹失效的风险。
只要是不同的金属连接在一起，就可能发生电化学腐蚀，其腐蚀程度极大地依赖于所处腐蚀条件和所处的管道系统。
例如，相较之冷冻水或消防系统用水，这种腐蚀更常见发生于开放的冷凝水和生产用水系统。
X油田管道失效分析
X 油田管道失效分析X 油田管道失效分析随着石油工业的不断发展，油田管道作为输送石油的重要设施，其失效问题越来越受到人们的关注。
本文基于X 油田某输油管道的失效情况，对其进行了深入的分析与探讨。
一、失效情况X 油田的某输油管道在使用几年后，出现了严重的泄漏事故。
事故原因初步判断是由于管道腐蚀导致的管壁破裂。
针对此事故，我们需要对输油管道进行全面的失效分析。
二、失效原因1.腐蚀：管道输送石油会产生许多化学反应，如水合、酸化和盐析等，从而对管道产生腐蚀作用。
此外，管道本身的物理结构也可能导致腐蚀的发生，如内腔的凸起、缺陷、裂纹等。
2.疲劳：长期使用的管道往往脆性变化越来越明显，可能会引起逐渐累积的疲劳损伤，从而导致管道的失效。
3.外界损伤：外部因素也是导致管道失效的一个主要因素。
可能会遭受碰撞或者外界损伤，从而导致管道失效。
4.焊接问题：管道的焊接质量也是导致管道失效的重要原因之一。
焊接的不良质量，如焊缝缺陷、焊接接头位于高应力部位等，会使得管道的强度出现大幅下降。
三、分类分析1.腐蚀失效经过对管道进行出土检查，发现大量的管材内外表面覆盖着薄薄的黑色氧化物，严重影响了管壁的强度。
进一步分析，发现这是由于不同级别的腐蚀导致的。
其中深层次的腐蚀在失效过程中占据了主要地位。
我们从获取的数据中看出，在管道的腐蚀位置处，大量的水合反应和电化学反应正同时进行，从而导致了腐蚀后残余厚度的下降以及局部应力集中，该区域发生了严重疲劳断裂。
同时，我们还发现在管道中存在了大量的缺陷，这说明在制作管材的过程中，存在不当的制造和工艺错误。
在管材生产过程和密封性能测试阶段包含严密的质量控制的步骤之后，应重视各种质量问题和安装后的检查，以避免失效风险的发生。
2.疲劳失效疲劳问题在管道失效中同样占据重要地位。
通常是由于管道内外的载荷引起的，包括管道自身权重、流体传输压力和温度变化等因素。
我们在分析中发现，这个特殊管道的内部应力分布存在明显的变化，主要是由于管道采用线性布置方式导致的。
管材失效风险因素分析：材质缺陷、制造工艺、环境影响
管材失效风险因素分析：材质缺陷、制造工艺、环境影响管材失效风险因素分析在工程实践和日常生活中，管材广泛应用于各种领域，如化工、石油、水利、电力等。
然而，由于各种因素的影响，管材可能会出现失效的情况，给人们的生命财产安全带来威胁。
本文将从以下几个方面对管材失效风险因素进行分析：1.材质缺陷管材的材质缺陷可能是导致其失效的重要原因之一。
常见的材质缺陷包括化学成分不合格、生产工艺不规范等。
这些缺陷可能在制造过程中产生，导致管材的机械性能、耐腐蚀性能等不符合要求，从而增加了失效的风险。
2.制造工艺制造工艺对管材的性能有着重要影响。
热处理、冷加工、连接方式等工艺条件的优劣，都会对管材的质量和可靠性产生影响。
例如，热处理不当可能会导致管材的硬度和强度不足，冷加工不当可能会产生应力集中，连接方式不合理可能会影响管材的密封性能等。
3.力学性能不足管材的力学性能不足也可能会导致其失效。
例如，如果管材的抗拉强度、硬度等性能指标不符合要求，可能会导致其在承受压力、拉力等载荷时发生变形、断裂等现象。
4.腐蚀与磨损腐蚀和磨损是管材失效的常见原因之一。
由于工作环境和使用条件的不同，管材可能会受到化学腐蚀、电化学腐蚀、冲刷磨损等多种形式的腐蚀和磨损。
这些不仅会影响管材的使用寿命，还可能对其可靠性产生严重影响。
5.外部应力外部应力对管材的失效风险也有影响。
管材在受到外部压力和应力作用时，可能会导致其变形、破裂等情况。
例如，管道在受到地震、风雪等自然灾害的作用下，可能会产生较大的应力，从而导致其失效。
6.温度与压力温度和压力也是影响管材性能的重要因素。
高温会导致管材的强度和稳定性下降，而低温则可能导致管材的韧性变差，产生冷脆现象。
同时，管道内的压力也会对其性能产生影响，压力过大可能会导致管材的变形和破裂。
7.环境因素环境因素对管材的性能也有重要影响。
例如，湿度、空气污染、紫外线等环境因素都可能对管材产生腐蚀作用，从而影响其使用寿命和可靠性。
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电化学腐蚀[2]是土壤腐蚀的主要形式。由于土壤 具有多相性和不均匀性，并且具有很多微孔可以渗 透水及气体，因此不同土壤具有不同的腐蚀性，又 由于土壤具有相对的稳定性，使得土壤腐蚀和其他 电化学腐蚀过程不同。在土壤中，氧的传递通过土 壤孔隙输送, 其传送速度取决于土壤的结构和湿度， 在不同的土壤中氧的渗透率会有很大差别。在土壤 中除具有可能生成的与多相组织不均一性有关的腐 蚀微电池外，还会因土壤介质的宏观差别而造成宏 腐蚀电池[1]。 宏电池腐蚀包括由于土壤程度的差异与土壤组 成差异造成的原电池腐蚀。长输管道穿越不同(含盐 量、含氧量、温度)土壤，形成横向的氧浓差电池腐 蚀、盐浓差电池腐蚀、温差电池腐蚀等；管体不同 材料差异在土壤中也产生宏电池腐蚀；由于管道埋 深不同，上、下部位土壤的密实性等差别造成管道 上下部电极电位不同形成宏电池腐蚀。 宏电池腐蚀的阳极相对固定和集中，造成强烈
1 自然环境的腐蚀
自然环境腐蚀的基本特点是：管道无论使用 与否，只要没有有效的防护措施或防护措施存在瑕 疵，腐蚀就会发生；导致腐蚀发生的腐蚀性物质天 然的存在于大气、海洋、土壤中；腐蚀的方式既有 化学腐蚀，也有电化学腐蚀，更有气泡腐蚀、冲刷 腐蚀等；腐蚀可以是缓慢发生的，也可能在极短的 时间迅速扩展，特别是在杂散电流的作用下，几个 月就可以导致一条新管道腐蚀穿孔。
Key words: failure of pipe; environmental corrosion; stray current, 气输送管道为代表的各种失效的分 析，我们可以看出：腐蚀因素是管道失效的主要因 素，即使许多看似与腐蚀表面无关的失效方式也有 腐蚀因素的助推作用。如埋弧焊缝焊趾裂纹，电焊 钢管沟状裂纹，现场环焊缝未焊透、未熔合等缺陷 如果没有腐蚀的进一步作用，或许不会导致管道的 失效，但是焊区内选择性内腐蚀事实上却成为导致 管道从焊接缺陷处引起管道失效的最后推手。 通过分析，可以将影响管道失效腐蚀因素归集 成：自然环境的腐蚀、介质腐蚀、杂散电流腐蚀以 及其他缺陷引发的腐蚀等四类因素。区分不同影响 因素的不同特点、规律、作用方式，是我们研究治 理管道安全隐患的基础。
专 论 Monograph
管道失效的腐蚀因素分析
石仁委1 郝 毅2 宁华东2 (1.中石化胜利油田检测评价研究有限公司， 山东 东营 257000； 2.中国工业防腐蚀技术协会，北京 100101 摘 要：腐蚀是管道失效案的重要因素，通过分析得出影响管道失效的腐蚀现象,可以分为环 境腐蚀、介质腐蚀、杂散电流腐蚀、缺陷诱发等4类18种形式，针对不同腐蚀形式的特点提出了有 针对性的治理原则建议。 关键词：管道失效 环境腐蚀 杂散电流 缺陷
中图分类号：TE988 文献标识码：A DOI：10.13726/ki.11-2706/tq.2014.11.016.06
The Analysis for the Corrosion Factors of the Failure of Pipeline
SHI Ren-wei1, HAO Yi2, NING Hua-dong2 (1.Technology Inspection Center，Shengli oil Field, Dongying 257000, China; 2.China Industry Anticorrosion Technology Association, Beijing 100101, China)
Abstract: Corrosion is the main reason leading to the failure of pipeline. There are four categories and
18 kinds of forms of corrosion. The main factors could lead to failure of pipeline including environmental corrosion, medium corrosion, stray corrosion and the corrosion induced by defects. In this paper, the advice has been put forward according to different corrosion forms.
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TOTAL CORROSION CONTROL VOL.28 No.11 NOV. 2014
专 论 Monograph
在肉眼看不见的薄膜层下的金属管道，腐蚀实 质上是水膜下的电化学腐蚀。此时大气中存在着水 汽 , 当水汽浓度超过临界湿度 ( 如铁的临界湿度约为 65% ) , 相对湿度低于100%时，金属表面有很薄的一 层水膜存在, 就会发生均匀腐蚀。若大气中有酸性污 染物 CO2、H2S、SO2等, 腐蚀会显著加快 。 当水分在金属表面上已成液滴凝聚，存在肉眼看 得见的水膜情况下，当空气中的相对湿度为100%左 右，或在雨中及其他水溶液中，金属也会产生腐蚀 。 影响大气腐蚀的两个主要因素 是：①水或水汽 的存在。水不仅能溶解大量的离子, 从而引起金属的 腐蚀；而且水可离解成 H +和 OH -， pH 值的不同对金 属和氧化物的溶解腐蚀具有明显的影响。 ②在受工 业废气污染地区，SO2对钢材腐蚀的影响最为严重， 其它酸性污染物也有一定的促进作用。 显然，裸露在空气中的管道或防腐存在缺陷的 管道会在大气环境中发生腐蚀。
1.1 大气腐蚀
在干燥的大气环境中，普通金属在室温下产 生不可见的氧化膜，钢铁的表面将保持着光泽。在 潮湿的大气环境中，管道会因存在于大气中的水、 氧、酸性污染物等物质的作用而引起腐蚀。
作者简介：石仁委 (1963－) ，男，陕西咸阳人，学士，副总工程师，主要从事工程质量监督、管道 腐蚀检测与研究。