PPT含硫油气管道腐蚀机理与防腐措施研究
油气管道腐蚀机理及防护措施分析
油气管道腐蚀机理及防护措施分析发布时间：2022-08-12T02:58:45.157Z 来源：《建筑实践》2022年4月第7期作者：冯大成[导读] 管道输送在能源化工行业中有着不可替代的作用冯大成******************摘要：管道输送在能源化工行业中有着不可替代的作用，特别是在石油与天然气的储藏与运输中，而油气管道腐蚀是影响的管道安全性与完整性的重要因素，由于油气管道所处的环境日益复杂，所以油气管道腐蚀防护是石油化工行业的难点亦是重点。
为此，本文介绍了油气管道中常见的腐蚀类型并对其腐蚀机理进行分析，针对不同腐蚀机理产生腐蚀类型提出的腐蚀防护措施，并对腐蚀防护措施进行整理总结以期对从事油气管道腐蚀防护相关人员提供理论依据。
关键词：管道腐蚀；腐蚀机理；防护措施油气管道作为输送原油、成品油及天然气等能源物质的主要输送方式之一，其金属腐蚀是影响油气管道安全性与完整性的关键因素[1-3]。
随着国家经济的快速发展与城市基础设施的不断完善，石油、天然气等作为传统的化工原材料的需求急剧增加[2,3]。
伴随的是油气管道所处的环境变得愈加复杂，比如说埋地油气管道所运输介质、温度、压力、pH值等内部环境因素以及埋地油气管道外部所处的自然环境因素，从而导致影响埋地油气管道的腐蚀机理变得复杂多样。
为了能够有效解决油气管道腐蚀所带来的问题，就需要对埋地油气管道的腐蚀类型及腐蚀机理有着深刻的认识[4-6]，并且能够针对不同的腐蚀类型提出相应的腐蚀防护措施，从而提高油气管道的安全可靠性和延长埋地管道的服役寿命。
基于此，本文即对埋地油气管道常见的腐蚀类型以及腐蚀机理进行阐述分析，并且提出相应的腐蚀防护措施，从而为工程实践人员提供理论依据和技术参考。
1埋地管道腐蚀类型1.1管道内腐蚀根据油气管道的接触环境将油气管道的腐蚀类型主要分为两大类，分别为：内腐蚀和外腐蚀。
内腐蚀主要分为四大类[7]：H2S腐蚀、CO2腐蚀、微生物腐蚀和冲刷腐蚀。
西气东输油气管道腐蚀分析PPT课件
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西气东输管道规划及其防腐措施
2.1 防腐蚀的环境及工程特点 从防腐蚀工程的角度出发 ,西气东输管线途经的地理环境及工程有以下
几个特点: (1)途经的土壤环境复杂 ,环境腐蚀性差别比较大 。 (2)存在着强、较强的腐蚀区(如沼泽区,盐渍土区等)。 (3)存在着高电阻率的地区(如石方区、砂石区等),有的高达几百 Ψ·m 。 (4)由于要经过一些大城市、工业区或人口稠密区, 将有可能存在着各种杂 散电流腐蚀。 (5)整个工程管线将有多处河流、公路等穿越 ,这些环境对保护提出特殊要 求。需指出的是本工程的一个突出特点之一就是管线的口径大, 这无论对 防腐蚀工程设计,还是对防腐蚀工程施工均需有特殊的考虑及新的问题需要 探讨。
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西气东输管道规划及其防腐措施
(4)郑州———上海 线路长 890km , 为平原地区 ,水网密集,大、中型城市较多 , 穿跨越铁路
和公路频繁,施工工程量较大 ,大部分地段有公路伴行,总体施工条件好, 其中 的难点为管道穿越长江,水面宽、水深,施工相对困难。西气东输管道干线 共穿跨越长江、黄河等大型河流 6次 ,中型河流穿跨越 542 次,干线公路 542 次, 干线铁路 46 次 ,新建公路长度 224km ,扩建公路长度 266km 。线路截断 阀室 190 座,预留头阀室 14 座 。 由于西气东输管道经过靖边 ,通过同陕京管道相连 , 一方面可增加了长庆 气田供气的灵活性, 不需再建支线即可实现向北京和上海供气的调配 ;另一 方面还将陕甘宁气区和塔里木气区串在一起, 可实现北京和上海多气源供 气 , 从而保证两大城市的供气安全性。
含硫油气对管道内壁的腐蚀机理及其防护措施研究
１ 国内 道防 外管 腐技术研究进展
输气 管道 内壁 的防腐 已引起 了 国内外管 道行业
硫 噻 篡 吩
磊 雾磊 星
的高度 重视 ， 各类新 型材料 、 先进 的防腐 措施 都 已在 世 界 范 围 内应 用 ， 同时 各 国对 油 气入 管前 的质量 要 求 也在进 一 步提高 。然而 ， 目前 国 内外 的管道 系统 ， 仍 面 临着 旧管 老化 ， 防腐监 测检查 技术 不够 ， 缓蚀剂
了保 护层 、 化 学保 护 以及 添加 缓 蚀 剂 等 工 艺 和材 料 防 护措 施 在 含 硫 油 气管 道 中 的 应用 。 电
关 键 词 ： 硫 油气 ； 道 ； 蚀控 制 ； 护 含 管 腐 防
中图 分 类 号 ： Ｅ ８ － ９ ８２ ｒ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ ３ １ ８ ２ １ ） ５ ０ ９ — ３ １ ７ — ９ ０（ ０ ０ ０ — ０ ４ ０
防 止和控 制腐 蚀 是保 证油 气管 道 安全 生 产 ， 高经 提 济效益 的关键 ＿ ｌ １ 。
含 硫油 气 中硫 化 物 主要 以单 质硫 、硫化 氢 、 噻 吩、 甲硫 亚醚 、 乙硫 亚醚 、 丙硫 醇等 形 态存 在 ， １ 正 表 列 出了原油 中主要 含硫化合 物在水 中的溶解 情况＿ ３ 】 。
Ｆ 在 ＨＳ ｅ 水溶 液 中发 生 电化 学腐 蚀 。 由于Ｈ Ｓ 易
溶 于水 ． 电离方 程 为 ： 其
一
水 、 ２， Ｏ 含 量降低 到要求 水平 。此外 应用 于壳牌 ＨＳＣ
石 油公 司 （Ｏ 的砜 胺法 和 多 乙二醇醚 法是 比较 有 Ｓ Ｃ） 发展 前途 的物 理吸收溶 剂 ； 在美 国 ， 中东 地 区应用 较
油气管道腐蚀机理及防护技术分析研究
油气管道腐蚀机理及防护技术分析研究油气集输和输送过程中离不开油气管道，只有保证油气管道安全平稳运行，才能确保油气本身的安全和企业的经济效益。
油气储运作为石油工业的重要一环，其运行是否稳定，直接关系到油气输送安全。
其中影响油气管道安全平稳运行的一个主要因素就是管道腐蝕。
管道的使用寿命和所输油品质量会直接受到油气管道腐蚀的影响，甚至造成管道穿孔泄漏不能使用。
因此，对油气管道腐蚀的机理及防护措施进行分析研究，有十分重要的现实意义。
标签：油气长输管道;腐蚀机理;防护技术1油气管道腐蚀机理1.1油气管道腐蚀概述油气管道主要材质为中低碳钢，在长期的使用过程中，主要发生以下两种腐蚀过程，一种是受土壤环境，温度，雨水，大气等自然条件的影响，以及人为因素的破坏，造成外防腐层剥离破坏，管道遭受外腐蚀，二油气中的杂质及加入的含硫化合物也对天然气管道产生管道内腐蚀，造成管线漏气。
1.2土壤腐蚀土壤腐蚀是油气管道外部腐蚀的主要诱因。
土壤是由固相、液相和气相组成的复杂系统，并有多种微生物伴生。
土壤具有不均匀性、胶体性、导电性和多孔性等特性，电化学腐蚀是土壤的对油气管道的主要腐蚀形式。
由于输送管道通常跨越的地域较广，涉及不同的土壤类型，导致土壤对管道的腐蚀速度和程度也不尽相同，而腐蚀的不均匀性会加剧管道的腐蚀程度。
1.3空气腐蚀管线裸露在空气中，与空气中水，氧气，二氧化碳等相互作用，产生的腐蚀就是空气腐蚀。
大气中的水蒸气遇到低温的金属管线，会在其表面凝结一层水膜，空气中的氧气，二氧化碳等溶解在水膜中。
就像是电池的电解液那样，从而在管道表面产生电化学腐蚀。
1.4细菌腐蚀细菌腐蚀是油气管道在含有硫酸盐的土壤中的一种腐蚀破坏形式。
细菌本身并不腐蚀管道，但随着他们的生长繁殖，消耗了有机质，形成了腐蚀管道的化学环境。
最常见的细菌腐蚀是硫酸盐还原菌（SRB）的腐蚀，SRB的主要成分为氢化酶，它能还原土壤中的硫酸盐，使管道发生腐蚀反应形成金属硫化物。
油气集输管道腐蚀与防腐措施研究
油气集输管道腐蚀与防腐措施研究摘要：因为油气在运输的时候本来就具备腐蚀性特征和土壤、氛围等对管道的影响，能够对油气集输管道起到一定的腐蚀功能，导致油气管道运输过程中出现泄漏，引起火灾等意外性事故。
因此，文章根据气集输管道腐蚀与防腐方式探究展开了一系列的分析和论述。
关键词：油气集输管道；防腐技术前言石油、天然气是我国各领域广泛使用的重要能源，随着我国工业化的不断发展，油气的使用也越来越广泛，保障其储运过程的安全性尤为重要。
油气的主要运输方式是管道运输，目前我国管道防腐问题依然没有彻底解决，管道的腐蚀不利于油气的储运，严重者还有可能发生重大安全事故。
因此，尋找有效的管道防腐措施，对于我国的油气储运工程意义重大。
1油气集输管道腐蚀检测技术发展现状集输管道外防腐层检测技术发展现状。
外部腐蚀是保护管道免受外部腐蚀的主要手段，在外部防腐剂破裂的情况下，管道的外部腐蚀概率很高。
管道防腐层的检测通常是通过常规取样进行的。
腐蚀可能发生或可能发生的地方通常被选择。
目前使用的方法是利用DCVG检测技术确定防腐层缺陷的中心位置，并对防腐层缺陷的大小和严重程度进行分类;根据包装层缺陷分类的选择性取样，以确定管道外腐蚀的程度;同时使用CIPS技术，结合标准的土管电位测试，作为检测和评估管道阴极保护系统有效性的辅助基础。
集输管道内腐蚀检测技术发展现状。
管道中的腐蚀意味着管道的电化学腐蚀在其运行过程中，由于在收集介质中存在酸性气体、盐等，直到穿孔泄漏发生。
对潮湿管道的研究虽然很多，但并没有导致一个令人信服的标准系统。
目前，预报方法在敏感地区的腐蚀的材料，以及收集与运输管道天然气潮湿该国通常是以腐蚀部分在管道、土壤的交易则主要取决于实地的经验来判断在喷洒的立场的行为。
2油气储运过程中管道腐蚀的原因2.1油气性质石油类产品和天然气的主要化学成分是烃类物质，这种物质具有较强的氧化性和腐蚀性。
由于油气储运管道是一个相对封闭的环境，烃类物质长期接触金属管道的内壁，导致金属发生氧化，生成更加活泼的氧化物，导致管壁受到腐蚀。
管道防腐 和PPT课件
➢ 外观——采用内窥镜或闭路电视——没有流淌、、皱纹、桔 皮、起泡、鱼眼等缺陷； ➢ 厚度——采用磁性厚度仪——一般不少于250μm。从湿态 防腐蚀考虑，防腐层的厚度不应少于400μm； ➢ 涂层漏点——采用电火花击穿检测或电阻检测。
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第七章 钢质管道内防腐技术
第二节 管道内防腐层
二、管道防腐层涂装技术 主要有溶剂型旋喷涂敷工艺、熔结环氧涂层涂敷工艺、薄膜
衬里工艺、水泥砂浆内衬工艺、连续涂敷工艺等。 溶剂型旋喷式涂敷工艺
➢该工艺适用于单根管材的工厂专用生产线上集中涂敷。涂料为 溶剂型涂料，底漆和面漆配套使用，一般是一道底漆和二至三道 面漆。
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第六章 埋地管道腐蚀与防护的综合分析与评价
（三）腐蚀与防护态势的分级和综合分析的原则
综合分析原则：
（1）防腐层技术状态的因素，主要依据参数是防腐层绝缘电阻。防腐 层的作用是第一位的。 （2）环境腐蚀因素，一般可作为第二位因素考虑。包括土壤腐蚀性和 原始管地电位两个因素。 （3）阴极保护的防护作用，作为第三位考虑。衡量阴极保护的效果， 不仅管地电位的指标要求达到标准，还要综合运行率、保护率等状况。
一、管体腐蚀损伤的分类
1）依据：以判断管体腐蚀程度为基础，结合是否采取措施， 什么措施，以及采取措施的迫切性。
2）分类：
分类（级别） 1 2 3 4 5
特征与结论 腐蚀程度轻，完全可以继续使用，无需修理 腐蚀程度不严重，尚能维持正常运行，加强监视，安排修补
腐蚀程度较严重，应考虑降压运行或修补 腐蚀程度严重，尽快降压运行，尽快维修 腐蚀程度很严重，已穿孔或视为穿孔，应立即修理更换
油气管道腐蚀与防护(第三章金属腐蚀的基本原理)课件
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电极电位
各类可逆电极
第一类电极 金属和该金属离子溶液组成的电极。 如：Cu棒插入Cu2+溶液。
第二类电极 金属和其难溶盐，以及含有与难溶盐 同种阴离子的一种易溶盐组成的电极。如：银和 难溶的氯化银及含Cl-和KCl溶液组成的氯化银电 极。
第三类电极 氧化还原电极是惰性的金属在含有某 种元素的较高价离子和较低价离子的溶液中组成 的电极。
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电位一pH图
3.4.3 电位—pH图的局限性 E—pH图指出的腐蚀区、免蚀区和钝化区在腐蚀科
学中具有重要意义。但必须强调，它们在实际的溶液体 系中，会受到许多限制，如果不加分析地随意使用，可 能产生不应有的错误认识。很有必要讨论E—pH图的优 点和局限性。
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电位一pH图
电位—pH平衡图，不能预示金属腐蚀速度的大小 理论电位—pH平衡图反映的是纯金属与溶液中的该金属
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金属腐蚀的基本原理
3.3 腐蚀电化学
3.3.1 金属电化学腐蚀的实质 电池作用（腐蚀电池） 电解作用（电蚀）
定义：电化学反应是含有电子转移的化学反应（氧化 还原）
Zn 2HCl ZnCl 2 H2 Zn 2H 2C1 Zn 2 2Cl H2 Zn 2H Zn 2 H2
油气集输管道腐蚀与防腐方式探究
油气集输管道腐蚀与防腐方式探究随着我国油气行业的不断发展，油气管道的建设和运营面临着越来越大的压力。
油气集输管道在长期运输过程中，往往会受到腐蚀的影响，如果不采取有效的防腐措施，将会给管道的安全运行带来极大的风险。
因此，本文将探究油气集输管道腐蚀的原因及防腐方式。
一、油气集输管道腐蚀的原因油气集输管道腐蚀的原因有很多，主要包括以下几种：1.自然环境腐蚀自然环境腐蚀是指大气、水、土壤等自然环境因素对油气管道金属材料所造成的化学或电化学作用。
比如，空气中的氧气、二氧化碳、硫化氢和氯化污染等因素会导致钢管表面出现腐蚀。
2.化学腐蚀化学腐蚀是指管道内、外介质物质对钢材的直接作用。
油气管道常见的介质有油、气、水、沙、酸等，其中含有酸、碱性物质的介质对管道的腐蚀作用会更加明显。
电化学腐蚀是指管道金属材料与介质构成电化池，在流动的介质中发生的氧化还原反应导致钢管表面腐蚀。
电化学腐蚀是油气管道腐蚀最普遍的一种形式。
为了保证油气管道运行的安全和可靠性，必须采取有效的防腐措施。
常用的油气集输管道防腐方式包括以下几种：1.涂层防护涂层防护是将具有特殊化学性质的材料（如沥青漆、环氧涂料、聚氨酯等）涂在油气管道表面，形成一层坚韧而密实的保护层以防止管道腐蚀。
涂层防护适用于一些环境比较良好的地区。
电化学防护是基于电化学原理，通过施加电位或电流等方法将阴极保护到阳极以防止金属腐蚀。
电化学防护的方法比较灵活，可以根据实际情况进行调整。
3.阴极保护阴极保护是利用阴极反应的原理，沿管道在地下或水中埋设阴极，在管道表面形成一个均匀的阴极保护层以抵制外界的腐蚀作用。
阴极保护是一种比较经济有效的油气管道防腐方式。
4.管道内镀层防护管道内镀层防护是利用射流喷涂等技术，在油气管道内部制造一层薄的保护层，从而防止管道内部介质对钢材管壁的腐蚀。
这种方式的优点在于可以保证管道内部的光滑，有利于介质的流动。
总之，油气集输管道在防腐过程中需要采用对应的防腐方式，以保证其长期在较为恶劣的自然环境中安全运行，实现资源的高效利用。
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水在腐蚀中的作用
浸泡实验：左图，联合站处理后的，X60钢浸泡后基本没有发生腐蚀的迹象，清洗后表 面仍然光滑没有太大的区别。未处理的右图腐蚀性较强。
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防腐措施
防腐措施：缓蚀剂加入方 法探究
清管器涂膜技术
避免浪费，节约成本，延长管道寿命十年
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防腐措施
防腐措施：无缝钢管(加强沥青防腐)11.0万元／km， 玻璃钢管11.8万元／km，钢骨架复合管15.3万元／km
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腐蚀机理
常见硫化氢腐蚀：氢鼓泡(HB)、 氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀开 裂(SSCC)、应力导向氢致开裂 (SOHIC)。
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氢鼓泡(HB)
• 氢鼓泡(HB)
是由于氢进入金属内部而产生如。常见于钢材因 电化学腐蚀、电解或电镀时，因氢活度很高，以致在金属表面总有一定浓度 的氢原子，其中一些没有结合成氢分子的高活度氢原子，扩散进入金属内部， 而后结合成氢分子。因氢分子不能扩散，以致在金属内部氢气浓度和压力上 升，使金属膨胀而局部变形，在钢的表面上可看到鼓泡
含硫油气管道腐蚀机理与 防护措施
姓名：唐硕 班级：C10储运1班 指导老师：石一民
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研究课题的提出与价值 背景：70年代前，我国目前建设的各类油气管道已 达三十多万公里，但是大多数管道都运行了二十多 年才能准确了解管道的受蚀状况，这样使得管道防 腐作业变得很被动。如山东黄岛输油管道事故，就 是因为与排水暗渠交汇处管道腐蚀减薄，造成管道 破裂、引发原油泄漏事故。因此如何做好防腐操作 与探究是我们当代石油人的重要任务。
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氢致开裂
• 在氢气压力的作用下，不同层面上的相邻 氢鼓泡裂纹相互连接，形成阶梯状特征的 内部裂纹称为氢致开裂。裂纹有时也可扩 展到金属表面
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硫化物应力腐蚀开裂
• 湿H2S环境中腐蚀产生的氢原子渗入钢的 内部固溶于晶格中，使钢的脆性增加，在 外加拉应力或残余应力作用下形成的开裂， 叫做硫化物应力腐蚀开裂
（2）钢骨架复合管和清管器涂膜技术都有突 出经济效益。
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• 谢谢，请各位老师指导。
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研究目的：本文综述了海内外学者对管道腐蚀机理、防腐 措施的研究成果，并展望了未来管道防腐蚀发展趋势。分 析含硫油气对油气管道腐蚀机理与特点，探讨加缓蚀剂的 方法、复合管的应用，以及实验证明水对含硫油气管道的属材料无腐蚀破坏作 用，H2S只有溶解在水中才具有腐蚀性。在油气 管道中，与CO2和02相比，H2S在水中的溶解度 最大。在水中硫化氢电解产生H2S电离产物HS-、 S2-吸附在金属的表面，进一步促进阳极钢铁腐 蚀
钢骨架复合管道使用：综合造价低，以 DN400管道为例，钢骨架聚乙烯复合管的 综合造价为516元/米，钢管的综合造价为 544元/米 终上说述：防腐效果是普通 钢管的2-3倍，且可节约71万\KM
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重要结论： （1）铜片实验说明联合站未处理的含水原油 腐蚀性更高，验证了水在油气管道腐蚀的作 用。