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我国管道腐蚀产生的机理及原因

我国管道腐蚀产生的机理及原因

    1.管道腐蚀产生的机理

 

金属被腐蚀是由于电极电位的不同,金属发生电化学反应时,电极电位较低的部位容易失去电子,形成阳极:电极电位较高的部位得到电子,成为阴极.在存在02和H2O的情况下,F2OH3生成水合氧化铁,即铁锈:它是一种疏松物质,浮在钢铁表面,无保护作用,金属的阳极化反应可继续进。

 

2.管道腐蚀产生的原因

 

石油天然气管道的腐蚀发生在管道内部外部及接头部位.油气管道的敷设主要采用埋地管沟和架空效.后两者主要用于站场内管道教设,绝大部分油气管道采用的是地埋敷设方式,对此部分管道的防护是非常重要的从腐蚀发生的原因分析,油气管道腐蚀与外界环境条件密切相关,另一方面与管道的材料本身防腐措施的效果有关

 

2.1外界条件

外界条件应包括周围介质的特性及环境条件

2.1.1管道周围介质的腐蚀性

介质的腐蚀性强弱与土壤的性质及其微生物密切相关,然而对于长输管道涉及的土壤性质比较复杂,准确评定其腐蚀性非常困难.我国石油行业制订出两种评定办法,即:

(1)在一般地区,安土坡电阻率大小将土壤的腐蚀性分为弱强三级;

(2)对复杂地区,根据土质土壤状况电阻率含水量pH总酸碱度等12种因素,用打分办法将土坡分为不腐蚀弱腐蚀中等腐蚀和强腐蚀4个等级。

2.1.2周围介质的物理性状的影响

主要包括地下水的变化土坡是否有水分交替变化等情况,以及是否有芦苇类的根系影响等

2.1.3温度的影响

包括环境温度和管道运行期间产生的温度。温度的升高,腐蚀的速度会大大加快。温度的高低与管路敷设深度有直接的关系,同时更受地域差别的影响

2.1.4施工因素的影响

包括材料的把关操作人员的责任心质量意识等施工时是否考虑了环境与施工因素的有机结合,根据不同的情况采取不同的措施等采用盐酸等处理金属管道内壁结垢时可加速管道内壁的腐蚀速度杂散电流可对管道产生电解腐蚀

2.1.5油气本身含有氧化性物质

如含水O2及H2SCO2等酸性气体可造成类似原电池的电化学反应和破坏金属品格的化学反应,可造成管道内壁的腐蚀

 

2.2防腐措施的问题

防腐层失效是地下管道腐蚀的主要原因,轻度失效可增大阴极保护电流弥补防腐作用;特殊的失效,如因防腐层剥离引起的阴极保护电流屏蔽及防腐层的破坏,管道就会产生严重的腐蚀腐蚀发生的原因是防腐层的完整性遭到破坏,主要产生于防腐层与管道剥离或是防腐层破裂穿孔和变形

2.2.1防腐层剥离

即防腐层与管道表面脱离形成空间如果剥离的防腐层没有破口,空间没有进水一般不产生腐蚀.若有破口,腐蚀性介质进入就可能出现保护电流不能达到的区域,形成阴极保护屏蔽现象。在局部形成电位梯度,管道就会因此产生腐蚀管道内壁有足够大的拉应力,拉应力与腐蚀同时作用,可产生危害更大的应力腐蚀破裂

2.2.2防腐层破裂穿孔变形,可直接破坏防腐层

腐蚀介质从破口进入防腐层,还能进一步促成防腐层剥离,在一定条件下产生阴极屏蔽,破裂严重时可导致管道腐蚀破裂的主要原因为土壤应力外力和材料老化穿孔多由施工时的创作不当或外力所造成还有报道认为,腐蚀层不完整造成局部腐蚀加剧,如某油田计量站管道防护层多处破损点,形成小阳极,造成局部腐蚀

2.2.3有些工程未能对金属管道及时有效地实施阴极保护措施阴极保护对延长金属管道使用寿命十分重要,尤其是当管道老化或局部破损后,阴极保护的作用显得非常重要

1.2.2.4管道补口维修没有完全按防腐标准规范执行管道补口要求将粘附在金属管道表面的残留物清除干净,然后用电动钢丝刷等除锈达到st2级标准,再刷防腐漆或缠防腐胶带,如果除锈st2级标准达不到st2级标准容易造成底漆与管道粘结不牢,发生剥离或阴极剥离,为管道腐蚀埋下隐患

 

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