天然气长输管道的腐蚀与防护措施
天然气管道保护方案

天然气管道保护方案天然气管道是一种用于输送天然气的管道,其重要性不言而喻。
保护天然气管道就显得尤为重要,因为一旦发生意外事故不仅会造成巨大的经济损失,更可能会造成人员伤亡和环境污染等后果。
因此,制定一套合理的天然气管道保护方案对于天然气企业来说至关重要。
一、天然气管道防腐蚀天然气管道长期处于地下或水中,在其使用寿命中易受到自然环境和人为因素的侵蚀,最终会导致管道结构宽度减少、失重和失稳及漏气等问题,对地下环境和交通道路造成严重危害。
为了保护管道安全,比较常用的防腐方式有外部防腐和内部防腐。
1.外部防腐外部涂层防腐是一种成本较低、效果确切的保护管道的方式。
外部防腐包括机械清理表面后,喷涂防腐油漆,塑料防护套管等操作。
外部防腐的应用范围广泛,一般在河流、沼泽、湖泊、山区等地应用。
2.内部防腐内部防腐是指将天然气管道内部表面涂覆一层防腐剂。
内部防腐可以有效地对抗污垢和腐蚀,降低管道发生腐蚀的风险。
比如,采用环氧树脂涂刷法、离子注入法、磷化法等工艺进行内部防腐。
内部防腐能延长管道使用寿命,保障管道设施的安全。
二、灾难预防方案灾难预防方案是指对天然气管道安全运行的各种可能出现的灾难的预测、评估、计算,并制定统一的方法和制度,达到当灾难来临时能够及时排除危险。
这样能保护周围居民、厂房、商铺等,给人民带来安全感和环境和谐。
1. 坍陷防范管道运输时,管道在地下深处,面临坍陷的风险。
为了预防坍陷事故,在施工时应遵循正确的敷设方法和操作规程,同时在整条管道运输线路中设置照明、警告标识牌等设施,以提醒驾驶员和居民意识到管道的存在。
此外,需进行定期的巡检检测,及时清理管道下方的植物,采取必要方案修整路面,保障有利气氛通道设施的完好性。
2. 冻结防范冬季天然气管道受到冬季低温气象气候条件的影响,容易出现结冰现象,严重的会导致管道破裂或损坏。
为了有效防范冻结,管道运输时,应在施工时掌握好天气条件,采取隔热措施,及时加热并关闭泄压阀门,预防管道爆裂。
分析天然气长输管道的防腐措施

分析天然气长输管道的防腐措施天然气长输管道是国家重点工程之一,其对我国经济社会发展起到至关重要的作用。
由于管道的使用寿命长,维护费用高,因此防止管道腐蚀至关重要。
为了保障天然气长输管道的安全运营,采取了多种防腐措施,本文将对其进行分析。
一、外防腐1. 钢管外涂层防腐:钢管的外涂层防腐主要是采用环氧树脂涂层、聚氨酯涂层等。
这些涂层具有硬度大,粘着力强,耐候性好等特点,使得钢管外表面形成了一层防护层,可以有效地防止钢管被大气环境、水分、腐蚀性物质等造成的腐蚀。
2. 管道外包钢套管:外包钢套管是一种绕在管道外表面的钢制套管,可通过钢套的防腐层达到保护管道的作用,其应用于地下管道,能有效地抵御地下水、酸、碱等物质的腐蚀。
3. 防腐胶带包覆:防腐胶带是一种具有良好粘着力和防水性能的聚乙烯胶带,可用于管道的表面和焊缝处热缩包覆,能有效地保护管道表面,防止大气环境、水分等腐蚀物质进入管道,对于海底管道的防腐保护必不可少。
二、内防腐1. 涂层内丙烯酸防腐涂层:内丙烯酸防腐涂层施工简便,涂层硬度高,密封性能好,能够有效地抵御管道内部潮湿、多附着物等因素导致的开始腐蚀,在管道内面形成一层保护层,不会形成污垢,对于防止管道内部腐蚀有着重要作用。
2. 硅酮酮涂层:硅酮酮涂层具有优异的耐高温、抗化学腐蚀的性能,其粘结力极强,在防止管道内部腐蚀的同时能够承受高温环境。
三、其他防腐技术1. 阳极保护技术:通过在管道周围埋设阳极,将电流注入管道,以保持管道的正电位,从而减缓管道内部的腐蚀,有助于管道内防腐。
2. 耐酸碱材料保护层:将具有酸碱抗蚀性能的材料覆盖于管道内部,如聚丙烯、聚氨酯等,能在管道内形成一种有效的保护层,有助于管道内防腐。
综上所述,天然气长输管道的防腐措施有许多,但各种措施的实施应根据管道的具体情况来实施,以达到最好的防腐效果。
只有通过科学合理的防腐技术,才能保障天然气长输管道的安全、可靠运营。
石油天然气管道的腐蚀与防护

石油天然气管道的腐蚀与防护石油和天然气是我们生活中必不可少的能源资源,它们的运输则离不开石油天然气管道。
随着管道使用年限的增长,管道腐蚀问题逐渐显现,给运输安全带来了隐患。
本文将分别介绍石油天然气管道的腐蚀原因、腐蚀类型以及腐蚀防护措施,希望可以帮助大家更好地了解和关注这一问题。
一、腐蚀原因石油和天然气管道腐蚀主要有以下几个原因:1. 化学腐蚀:管道内介质中的化学物质,如酸、碱、氯化物等会与管道材料发生化学反应,导致腐蚀。
2. 电化学腐蚀:管道在土壤、水、碱液中,形成不同电位的区域,产生微小电流,导致金属腐蚀。
3. 生物腐蚀:微生物在管道内、外壁面产生腐蚀介质,导致管道表面腐蚀。
4. 磨损腐蚀:管道因受外力、振动等因素而产生表面磨损,使得金属暴露在介质中发生腐蚀。
5. 应力腐蚀:管道受到外力作用,在介质环境中发生腐蚀。
二、腐蚀类型1. 粗糙腐蚀:管道表面不平整,出现锈斑、锈窝等现象。
2. 穿孔腐蚀:管道发生穿孔,可能会造成泄露等严重后果。
3. 点蚀腐蚀:管道表面出现粒点状腐蚀,可能导致管道断裂。
5. 动腐蚀:管道在流体中,因速度快慢不一致产生动腐蚀。
三、腐蚀防护措施管道腐蚀防护主要包括以下几种措施:1. 材料选择:选用抗腐蚀性能好的材料,如不锈钢、合金钢等。
2. 表面处理:对管道进行镀锌、喷涂、喷砂等表面处理,增加管道的抗腐蚀能力。
3. 缓蚀剂:在管道内加入缓蚀剂,可以减缓管道的腐蚀速度。
4. 衬里材料:在管道内壁涂覆耐腐蚀的衬里材料,增加管道的使用寿命。
5. 隔离保护:通过阳极保护、阴极保护等技术手段,对管道进行电化学隔离,减缓腐蚀速度。
6. 定期检测:加强对管道的定期检测和监控,及时发现腐蚀问题,采取相应的维护措施。
7. 抗震抗裂:在设计和施工中充分考虑管道的抗震性能和抗裂性能,防止管道因外力作用而导致腐蚀。
石油和天然气作为重要的能源资源,其管道运输不仅是国家经济发展的基础设施,也关系到人民的生活安全和供应保障。
石油天然气管道的腐蚀与防护

石油天然气管道的腐蚀与防护石油和天然气是现代工业的重要能源之一,其运输需要大量的管道。
石油天然气管道在长期使用过程中,容易遭受腐蚀,对管道的安全性和使用寿命产生威胁。
腐蚀防护成为石油天然气管道设计和运营中的重要环节。
腐蚀是指管道金属材料在特定环境条件下经过化学或电化学反应,导致金属表面失去原有的性质和功能。
腐蚀会导致管道的破损、泄漏和破裂,从而对人员安全和环境造成严重威胁。
腐蚀的原因可以是湿度、温度、气体、液体或固体的特性,也可以是材料的结构和成分等。
在石油天然气管道的设计中,需要考虑各种可能引发腐蚀的因素。
为了保护石油天然气管道免受腐蚀的侵害,需要采取一系列腐蚀防护措施。
可以选择抗腐蚀性能较好的材料作为管道的结构材料。
常用的抗腐蚀材料包括不锈钢、高合金钢和聚合物等。
这些材料具有较好的耐腐蚀性能,可有效延长管道的使用寿命。
可以通过外部涂层和涂覆物来保护管道的金属表面。
常用的涂层材料有防腐油漆、聚合物涂料和环氧树脂等。
这些涂层可以形成一层保护层,隔绝管道表面和外部环境之间的接触,减少腐蚀的发生。
还可以在管道内部使用防腐涂料或防腐胶带来降低腐蚀的发生。
防腐涂料可以在管道内壁形成一层保护层,起到隔绝金属表面和介质之间的作用,减少腐蚀的发生。
防腐胶带则可以包裹在管道表面,形成一层防腐层,提供额外的保护。
定期的检测和维护也是保护石油天然气管道的重要环节。
定期检测可以及时发现管道表面的腐蚀状况,及时采取修复和保护措施。
维护包括清理管道表面的杂物和污垢、修复腐蚀部位、更换损坏的涂层和涂覆物等。
腐蚀防护是石油天然气管道设计和运营中不可忽视的环节。
采取合适的材料和腐蚀防护措施,能够有效延长管道的使用寿命,提高其安全性和可靠性。
定期的检测和维护也是保证管道长期稳定运行的重要手段。
天然气长输管道站场主要风险及管理措施

天然气长输管道站场主要风险及管理措施天然气长输管道站场是天然气输送系统的重要组成部分,其安全运营关乎着整个天然气系统的稳定和安全。
天然气长输管道站场也存在着诸多潜在风险,如果不加以有效管理和控制,可能会对人员、设备和环境造成严重的损害。
对于天然气长输管道站场的主要风险进行了解,并采取相应的管理措施是至关重要的。
一、主要风险1. 泄露事故:天然气是一种易燃易爆的气体,一旦发生泄露事故,可能导致爆炸和火灾,对人员和设备造成巨大伤害。
泄露可能由管道腐蚀、外力损伤、设备故障等多种原因引起。
2. 设备故障:长输管道站场涉及的设备众多,如管道阀门、泵站、压缩机等,设备故障可能导致天然气输送中断,甚至引发事故。
3. 火灾和爆炸:天然气长输管道站场存在着大量的天然气,一旦发生火灾或爆炸,可能造成严重的人员伤亡和环境污染。
4. 人为因素:人为因素是导致事故的重要原因之一,如操作疏忽、违章操作、设备维护不当等都可能导致事故的发生。
5. 自然灾害:地震、洪水等自然灾害也可能对天然气长输管道站场造成严重影响,例如管道破裂、设备损坏等。
二、管理措施针对上述风险,天然气长输管道站场可以采取以下管理措施来减少事故的发生,并有效应对事故一旦发生时的应急处理:1. 健全的安全管理体系:建立健全的安全管理体系,包括安全规章制度、安全管理组织、安全管理制度、安全管理人员和安全教育培训等,确保安全管理工作的常态化、制度化、规范化。
2. 设备维护和检查:对管道、阀门、泵站、压缩机等关键设备进行定期维护和检查,提前发现并消除设备隐患,确保设备正常运行。
3. 现场监控系统:建立完善的现场监控系统,通过传感器、报警装置等设备,对站场的运行情况进行监测和实时反馈,及时发现并处理异常情况。
4. 安全防护设施:在天然气长输管道站场设置必要的安全防护设施,包括火灾报警器、灭火设备、安全防护柵栏等,确保一旦发生事故能够及时应对。
5. 应急预案和演练:制定完善的应急预案,明确各种紧急情况的处理程序和责任人,定期开展应急演练,提高员工的应急处理能力。
天然气长输管道的防腐措施

天然气长输管道的防腐措施摘要:长输管道常常运送石油、天然气等自然资源,这些管道都要埋入地下,由于他们是钢材料,这对于安全性有一定的保证,然而也存在着腐蚀隐患。
管道埋入地下,面对的地形地质条件是复杂的,钢管会面对不同类型的土壤,因为土壤性质不同,给管道带来的损害程度也不一样。
土壤本身的腐蚀性也有区别,管道埋地后出现问题也难以保证能立即发现。
管道维修时成本往往非常巨大,一般来说维修管道的资金支出远远超过了新建管道所产生的资金支出,为了降低管道维修频次和费用,在铺设管道时就一定要重点做好管道防腐工作。
关键词:天然气长输管道防腐防护措施1管道腐蚀的危害我国天然气比较丰富的地区集中在中西部,要运输天然气才能最大程度的确保天然气的价值能够被发挥出来。
管道运输是当前阶段比较常见的运输形式,然而最近几年由于管道运输所引发的安全事件也不在少数,管道运输还是有着某些弊端。
管道是埋入地下的,会经常性地出现腐蚀状况,常常会因为腐蚀原因而引起管道穿孔等危险事件发生:(1)一旦管道出现了腐蚀,就会导致外部的微生物侵入管道内部,导致天然气参入其他杂质,从而影响了天然气的纯度,还给使用天然气埋下了安全隐患;(2)管道出现腐蚀,假如没能尽早采取相应的防护,腐蚀物质会停留在管壁上方,造成管道出现的腐蚀程度加重;(3)长输管道被腐蚀程度越大,越易引发天然气泄漏,而天然气在泄漏时正好遭遇了明火或高温情况,就可能会引起火灾爆炸,最终导致人们的财产安全受到危害,严重时可能会危及人们的生命安全。
2管道防腐的重要性当前,世界各国对天然气的需求日益增加,已成为世界上最主要的能源之一。
尤其是在国家有关部门大力推行天然气这种洁净能源的同时,国内对天然气的需求也在不断增长,在这个进程中,需要保障天然气的供给安全。
以管道为主体的远距离输送,尽管其安全性很高,但近年来仍时有发生,而以管道腐蚀为主的安全隐患更是屡见不鲜。
当长距离输气管线发生腐蚀时,会在管线的内壁上粘附一些杂质,最终导致管线的加速腐蚀。
天然气长输管道的防腐与防护措施

天然气长输管道的防腐与防护措施摘要:长输管道常常运送天然气等自然资源,这些管道都要埋入地下,由于他们是钢材料,这对于安全性有一定的保证,然而也存在着腐蚀隐患。
管道埋入地下,面对的地形地质条件是复杂的,钢管会面对不同类型的土壤,因为土壤性质不同,给管道带来的损害程度也不一样。
土壤本身的腐蚀性也有区别,哪怕出现了破损事件也无法立即发现。
维修管道时要投入巨大的土方石,这种资金支出远远超过了新建管道所产生的资金支出,假如还想压降由于维修而引起的工时损耗,在铺设管道时就一定要重点做好防腐工作。
关键词:天然气;长输管道;防腐;措施1长输管线腐蚀问题的原因1.1管线自身问题对于长输管道,一般采用钢管,虽然非金属含量比较高,但其中的硫、磷含量容易产生腐蚀。
在钢管施工过程中,受工艺和工艺的影响,经常会出现管孔、微裂纹等缺陷,如果这样的管道埋在地下,很可能会出现开裂、腐蚀等问题。
1.2地质环境的影响对于长输管道来说,埋地管道的地质环境与管道腐蚀有着密切的关系,常见的腐蚀问题有细菌腐蚀、杂散电流腐蚀、土壤腐蚀等。
对于细菌腐蚀,主要是指通过氧化还原反应对硫酸盐基管道的腐蚀。
对于土壤等物质,具有离子导电性,可通过与管道材料发生电化学腐蚀反应而引起管道腐蚀。
2长输管道防腐对策2.1防腐层的对策防腐层可以在长输管道外部位置涂抹防腐原料,所以构成保护层,减少长输管道输送介质过程中造成腐蚀的概率。
另外,长输管道内部运送的天然气介质内会产生大量氧化物质,其会在一定程度上腐蚀管道。
因为防腐层内含有大量防腐材料,由于施工场所不一样,条件介质存在较大的差异,全面分析其防腐特点,运用非金属物质来覆盖其金属外部物质,从而构成防腐层,进而保护长输管道。
2.2电化学保护针对电化学保护而展开的一系列防腐工作中,阴极保护也即采取添加氧化剂或是通过外加电源的方式来开展极化反应,这就使得金属在性能上表现出钝性,这才能够起到防护的作用;阴极保护,就是把金属的阴极进行极化反应,在这种形式下,金属为阴极,借助于这个阴极来同其他的阴极发生电化学腐蚀,这样就能保护管道出现腐蚀,经常是借助于额外添加电流或牺牲阴极的形式来做到防腐的。
石油天然气管道存在的安全问题与措施

石油天然气管道存在的安全问题与措施石油天然气管道是重要的能源运输方式,但也存在安全问题。
以下是常见的安全问题和相应的措施:1. 管道腐蚀和老化:由于管道长年使用,容易受到腐蚀和老化的影响,增加泄漏和爆炸的风险。
相关措施包括定期检测和维护管道的清洗和涂层保护,及早更换老化管道,使用耐腐蚀材料。
2. 地质灾害:地震、滑坡、泥石流等地质灾害可能导致管道损坏和泄漏。
解决办法包括对管道和设施进行地质勘查评估,选择安全的区域进行管道的布置,同时使用抗震、抗滑坡等技术手段提高管道的抗灾能力。
3. 管道破裂和泄漏:管道破裂和泄漏是最常见的安全问题,可能引起火灾、爆炸甚至人员伤亡。
防范措施包括安装泄漏探测设备和阀门,以及建立监测系统,及时发现和修复潜在的泄漏点。
4. 第三方破坏:不法分子可能通过破坏管道或进行盗窃行为,引发泄漏和爆炸等安全事故。
针对这个问题,可以加强安全监控和巡逻力度,建立报警系统,同时加强社会宣传和法律法规的执行,提高潜在破坏者的风险意识。
5. 管道建设和维修质量:管道建设过程中的设计施工和维修保养质量问题可能导致管道安全隐患。
解决方法包括加强对建设公司和工程人员的监督和培训,确保建设和维护的质量符合标准。
6. 管道运营管理:管道运营中的管理问题,如管理不善、缺乏定期监测和维护等,可能导致安全事故。
建立健全的运营管理系统,制定和执行标准化的操作和维护程序,确保管道的安全运营。
7. 运输事故:管道运输过程中的事故,如交通事故、意外碰撞等,可能导致管道破裂和泄漏。
解决方法包括加强管道运输的路线规划和交通安全管理,确保管道和交通的安全防护。
为了保障石油天然气管道的安全,需要从设计施工、运营管理等多个方面加强安全控制措施的落实,同时加强监督和管理力度,防范潜在的安全风险。
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(g)土壤中的微生物;微生物对金属的腐蚀也有很大的影响,其中最重要的是厌氧的硫酸盐还原菌,硫杆菌和铁杆菌(好氧的细菌)。
鉴于中国政府为解决城市雾霾问题而推动使用更清洁的能源,国际能源署(IEA)发布年度中期天然气市场报告预计,到2019年,中国天然气需求将增至3150亿立方米,比2013年需求量增长90%。今年中国官方预计到2020年天然气年消耗4200亿立方米。下图可见,2000年以来,中国天然气需求增长六倍多。
天然气使用量的急剧增加,推动了天然气工业的发展,管网设施是天然气发展的基本条件之一,也是国家现代化的重要标志。因此城市燃气管网设施大力建设迅速发展,成为了城市生存和发展的必要保障和国家重要的基础设施。天然气管道是连接上游资源和下游用户的纽带,是天然气运输和消费的必备手段。2007年已完成基本骨干管道(约4000 km)的西气东输工程,配套建设支干线和区域性管道11000~17000km,形成基本覆盖长江三角洲地区及华东、华北、中部地区的天然气管网。
1.2
腐蚀给金属材料造成的直接损失是巨大的,据估计全世界每年因腐蚀而报废的钢铁设备约相当于每年产量的30%,假如其中2/3可回炉再生,仍有10%的钢铁将由于腐蚀而一去不复返了;同时金属构件的损坏,其价值远比金属材料的价值大得多。例如飞机,舰船,锅炉等,其造价远超过原材料的价格,至于因腐蚀所造成的间接损失,有时是难以统计的,例如发电厂的锅炉管爆裂,更换一根不过几百元,但引起许多工厂停产,其损失则是十分惊人的,英国在1969年发表了著名的“赫尔(Hoar)报告”估计每年最少损失13.65亿英镑。据美国国家标准局(NBS)调查,1975年美国因腐蚀而损失竟高达700亿美元,我国虽然至今还没有完整的统计数字,但妩媚的事例清楚表明,各行业均普遍存在金属腐蚀的问题。
(c)土壤中的氧:土壤中的氧气,有一些溶解在水中,有些存在于土壤的毛细管和缝隙内,两者对金属在土壤中的腐蚀都有影响,土壤中的氧含量与土壤的湿度和结构都有密切的关系,在干燥的砂土中,因为氧比较容易通过,所以氧含量较多,在潮湿的砂土中,因为氧较难通过,氧量较少,而在潮湿密实的粘土中,因为氧通过非常困难,所以氧量最少,湿度不同和结构不同的土壤中,氧量相差可达几万倍,这种充气不均匀,正是造成氧浓差电池腐蚀的原因。
(a)孔隙度的影响:土壤的孔隙有利于氧气的渗入和水分保存,孔隙度越大管道腐蚀越严重。
(b)土壤中含水量的影响:土壤中的水分有些与土壤的组分结合在一起,有些紧紧粘附在固体颗粒的周围,有些可以在微孔中流动,盐类溶解在这些水中,土壤就成了电解质,土壤的导电性与土壤的干湿程度及含盐量有关,土壤愈干燥,含盐量愈少,其电阻就愈大,土壤愈潮湿,含盐量愈多,电阻就愈小,干燥和少盐的土壤电阻率往往高于10000欧姆·厘米,而潮湿含盐的土壤,电阻率能低于500欧姆·厘米,土壤的腐蚀往往与电阻率有密切的关系。
天然气长输管道的腐蚀与防护措施
摘要
天然气使用量的急剧增加,而管网设施是天然气发展的基本条件之一,也是国家现代化的重要标志,特别是城市燃气管网设施的建设,它是一个城市生存和发展的必要保障和国家重要的基础设施。
天然气管道从天然气供应场所到其使用地方,经过各种各样复杂的地形,管道所处环境千变万化,且天然气中往往含有硫化氢、二氧化碳等酸性气体,它们对天然气管道造成腐蚀威胁,影响天然气管道的平安运行,因此天然气管道在运营中必须实施防腐蚀保护。
参考文献……………………………………………………………………………..16
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“腐蚀”这个术语起源于拉丁文“Corrdere”,意即“损坏”,“腐烂”。五十年代前腐蚀的定义只局限于金属的腐蚀,它是指金属在别的介质(最常见的液体和气体)作用下,由于化学变化、电化学变化或物理溶解而产生的破坏,这个定义明确指出了金属腐蚀是包括金属材料和环境介质两种在内的一个具有反应作用的体系,金属要发生腐蚀必须有外部介质的作用,而且这种作用是发生在金属与介质的相界上,它不包括因单纯机械作用引起的金属磨损破坏。
目前输气管道使用最多的是钢管,包括无缝管、直缝管等,敷设方式一般为埋地。有实验表明,埋地钢管若不加防腐,一年即可能腐蚀穿孔,而若采取合理的防腐措施,使用寿命可达25年以上。天然气管道从油气供应点到油气使用场所,经过各种各样复杂的地形,管道所处环境千变万化,输送介质中往往含有H2S、CO2等酸性腐蚀介质,它们溶于管道中的水形成酸,与管道内壁发生电化学反应,同时管道外壁与土壤还可能发生土壤腐蚀。腐蚀会造成天然气井套的断裂、集输管线爆破等管线故障。它的发生将严重制约天然气集输能力的提高,导致维修改造费用增大。另外由于天然气具有易燃、易爆等特性,一旦管道泄漏很可能引起火灾爆炸事故,这给输气管道的安全运行造成威胁,一旦发生腐蚀穿孔还将产生巨大的财产损失和人员伤亡,例如:据调查,天津燃气管线38公里,近十年来,管线多次被腐蚀穿孔已更换6公里。按管道投产时间与壁厚资料计算,穿孔年限5-17年,腐蚀速度0.30-1.22毫米/年。我国东部九个油气田各类管道因腐蚀穿孔达2万次/年,更换管道数量达400km/年,因腐蚀造成的年直接经济损失约为数亿元;1971年5月20日深夜,我国四川威成输气管道的越溪段,正常运行中管线突然爆管,该管道为Φ630mm×8mm,工作压力为2.1Mpa,爆炸中,气流将管子沿焊缝平行方向撕裂,重达201Kg的管子碎片飞出151m远,气流冲断10m外的输电线导致起火,使50m以外的两栋宿舍着火,伤26人,死亡4人,停输两天,抢修后换上新管段,运行7个多月后,1972年1月13日,同一部位第二次爆管,经查明以上两次爆管均有严重的内腐蚀引起,腐蚀速度达到了2.6-10.4mm/a,这是由于投产一年后,沿线接入了含H2S天然气;1995年7月29日,横贯加拿大管道公司的一条1067mm天然气管道在Rapid市附近破裂起火,50多分钟后据爆破口7m远的另一条914mm气管也爆裂着火,两条管道分别停输了15天、4天,后来查明第一条管道是外部腐蚀裂纹引起的延性断裂,后一事故是因火灾没有及时扑灭引发的次生灾害;2000年8月,美国新墨西哥州卡尔斯巴市El Paso公司的一条天然气管线突然爆炸,造成12人死亡。事故调查报告显示,造成此次爆炸的直接原因是管线内壁长期受到腐蚀,管壁变薄所致,因此对天然气管道进行防腐蚀保护是很有必要的。
(d)电阻率的影响:土壤电阻率与土壤的含水量、含盐量、孔隙度等很多因素有关,土壤电阻率越小腐蚀速率越高。
(e) pH值的影响:大多数土壤是中性的,pH值在6-7,有的土壤是碱性的,如碱性的砂质粘土和盐碱土,PH值在7.5-9.5,也有一些土壤是酸性的,如腐植土和沼泽土,pH值在3-6。我国大部分土壤属中性, pH值在6~8之间,随着pH值的降低腐蚀速率增加[]。
2
内壁腐蚀是由于天然气中残存的水分、和、等酸性气体造成的类似原电池的电化学反应和破坏金属晶格的化学反应。这两种反应都造成管壁疏松、脱落以致穿孔,不能再承受压力和输送天然气。
金属的电化学腐蚀是指金属表面与导电离子的介质因发生电化学作用而产生的破坏,任何一种按电化学机理进行的腐蚀反应至少包含一个阳极反应和一个阴极反应,并以流过金属内部的电子流和介质中的离子流联系在一起。阳极反应是金属离子从金属转移到介质中和放出电子的过程,即阳极氧化过程。相对应的阴极反应便是介质中氧化剂组分吸收来自阳极的电子的还原过程。天然气管道输送的介质中含有H2S、CO2溶于水,生成酸,碳钢在酸中发生电化学反应腐蚀,在阳极区铁被氧化为Fe2+离子,所放出的电子自阳极(Fe)流至钢中的阴极(Fe3C)上被H+吸收而被还原成氢气,即
1.3
天然气是石油的气态烃类的采出物质,天然气分为伴生气和非伴生气两种。我国很多城市目前应用天然气,或用于民用燃气,或用于化工原料,或用于工业燃料。随着我国国民经济较快发展,改善能源结构的要求日趋迫切,加上环保要求的日益严格和消费者环保意识的增强,从而对清洁能源天然气的需求会有较快增长。天然气的地位随着上升[]。
(1)长距离输油管道穿越不同土壤形成的宏腐蚀电池。
(2)管体不同材料差异埋在土壤中产生的宏腐蚀电池。
(3)由于管道埋深不同,上、下部土壤的密实性,含氧等差别造成管道上下部电极电位不同形成宏腐蚀电池。
2.2.1.2
(1)土壤性质:土壤的固体颗粒含有砂子,灰,泥渣和植物腐烂后形成的腐殖土,土壤有各种不同的形状:粒状,块状,和片状,事实上,多数土壤是无机的和有机的胶质混合颗粒的集合,在这个集合体中还具有许多弯弯曲曲的微孔(毛细管),土壤中的水分和空气可以通过这些微孔到达土壤的深处,并且土壤还具有生物学的活性。土壤的孔隙度、含水量、含氧量、电阻率、pH值以及含盐量、所含微生物等对土壤的腐蚀性有极大影响。
2.2.1
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多相组织不均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[]。宏腐蚀电池的种类有:
阳极氧化反应:Fe → Fe2++ 2e
阴极还原反应:2H +2e → H2↑
总的反应:Fe+ 2H+→ Fe2++ H2↑
2
2.2.1
运输管道的排放,大多数在土壤之中。而天然气在开采和输送中大量地应用了钢质管道,一般埋地钢质管道在土壤作用下常发生严重的腐蚀穿孔,造成油气的跑、冒、滴、漏。不但造成经济损失,而且可以引起爆炸、起火、污染环境等。正确地评价土壤的腐蚀性,对正确地选择防腐措施有着十分重要的意义。
2
长输天然气管道在运行中与输送介质发生内腐蚀,同时外壁与土壤大气分别发生土壤腐蚀和大气腐蚀。天然气管道腐蚀的破坏形态包括全面腐蚀和局部腐蚀,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。因为腐蚀类型不同对应的防护措施也不一样。