埋地管道腐蚀与防护.ppt

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1、输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 1 绪绪 论论输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 20.1.1 防腐蚀工作的意义防腐蚀工作的意义1.金属腐蚀的经济上损失金属腐蚀的经济上损失q金金属属腐腐蚀蚀给给国国民民经经济济造造成成了了巨巨大大的的经经济济损损失失，甚甚至至带带来来灾灾难难性性的事故，

2、浪费宝贵的资源与能源，而且污染环境。的事故，浪费宝贵的资源与能源，而且污染环境。v据据发发达达国国家家调调查查，每每年年由由于于腐腐蚀蚀造造成成的的损损失失约约占占国国民民经经济济总产值的总产值的2%4%。v腐蚀作用，世界上每年生产的钢铁中有腐蚀作用，世界上每年生产的钢铁中有10%被腐蚀消耗。被腐蚀消耗。0.1油气储运系统防腐蚀工作的重要性油气储运系统防腐蚀工作的重要性输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3u仅在美国仅在美国1975年腐蚀的经

3、济损失达年腐蚀的经济损失达700亿美元，为美国当年亿美元，为美国当年生产总值的生产总值的4.2%。而美国全年由于水灾、火灾、地震和飓风。而美国全年由于水灾、火灾、地震和飓风造成的损失据估算不过造成的损失据估算不过123亿美元。可见亿美元。可见腐蚀造成的经济损腐蚀造成的经济损失遥遥领先其他类自然灾害失遥遥领先其他类自然灾害。最近美国腐蚀工程师协会。最近美国腐蚀工程师协会（NACEInternational）介绍目前美国每年的腐蚀经济损失已）介绍目前美国每年的腐蚀经济损失已高达高达3000亿亿美元，平均每人每年的腐蚀损失费超过美元，平均每人每年的腐蚀损失费超过1100美元。美元。我国尚未进行全国性

4、的腐蚀损失调查，但据我国尚未进行全国性的腐蚀损失调查，但据1981年国家科委年国家科委腐蚀科学学科组第三分组对全国腐蚀科学学科组第三分组对全国10家化工企业的腐蚀损失调家化工企业的腐蚀损失调查表明：查表明：1980年这些企业因腐蚀造成的经济损失约为当年生年这些企业因腐蚀造成的经济损失约为当年生产总值的产总值的3.9%。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 4q在油气田开发生产中，从油气井到管道和储罐以及各种工在油气田开发生产中，从油气井到管道和

5、储罐以及各种工艺设备都会遭受严重的腐蚀，造成了巨大的经济损失艺设备都会遭受严重的腐蚀，造成了巨大的经济损失。v有关资料报道，世界各国每年仅管道腐蚀造成的损有关资料报道，世界各国每年仅管道腐蚀造成的损失，美国约为失，美国约为20亿美元，英国约亿美元，英国约17亿美元，德国和亿美元，德国和日本各为日本各为33亿美元。据美国国家输送安全局统计有亿美元。据美国国家输送安全局统计有74%是腐蚀造成的。是腐蚀造成的。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 5

6、2.金属腐蚀的危害性金属腐蚀的危害性1）腐蚀是影响管道系统可靠性及使用寿命的关键因素）腐蚀是影响管道系统可靠性及使用寿命的关键因素u美国美国45%管道损坏是由于外壁腐蚀引起的。管道损坏是由于外壁腐蚀引起的。u19811987年前苏联输气管道事故统计表明，总长约年前苏联输气管道事故统计表明，总长约24万万km的管线上曾发生事故的管线上曾发生事故1210次，其中外腐蚀次，其中外腐蚀517次，占事故次，占事故的的42.7%；内腐蚀；内腐蚀29次，占次，占2.4%。u我国的地下油气管道投产我国的地下油气管道投产12年后即发生腐蚀穿孔的情况已年后即发生腐蚀穿孔的情况已屡见不鲜。屡见不鲜。输气管道腐蚀与防

7、护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 62）带来灾难性的事故）带来灾难性的事故 u1965年年3月美国一输油管线因应力腐蚀破裂而着火，造成月美国一输油管线因应力腐蚀破裂而着火，造成17人死亡。人死亡。u1980年年3月北海油田一采油平台发生腐蚀疲劳破坏，致使月北海油田一采油平台发生腐蚀疲劳破坏，致使123人丧生。人丧生。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Pl

8、an Made By Jiang Hongye 73.防护的意义防护的意义u重重视视腐腐蚀蚀问问题题，防防止止或或减减缓缓腐腐蚀蚀的的危危害害，加加强强天天然然气气管管道道的的防防腐腐蚀蚀工工作作，提提高高防防腐腐蚀蚀技技术术水水平平和和管管理理水水平平不不仅仅有有明明显显的的经经济济效效益益，也也有有重重大大的的社社会会效效益益，对对天天然然气气工工业业的的发发展展至至关关重重要要。实实践践证证明明：当当采采用用了了有有效效的的防防腐腐蚀蚀措措施施和和科科学学管管理理，30的的腐腐蚀蚀是是可可预预防防的的。按按美美国国每每年年的的腐腐蚀蚀损损失量，就可节省失量，就可节省1000亿美元。亿美元

9、。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 8研究腐蚀和防护的意义是多方面的研究腐蚀和防护的意义是多方面的:u经济方面经济方面v包括降低因管道、储罐、设备和结构的腐蚀所造成的金包括降低因管道、储罐、设备和结构的腐蚀所造成的金属损失。属损失。v经济因素是当前腐蚀与防护领域中许多研究工作的原动经济因素是当前腐蚀与防护领域中许多研究工作的原动力。力。v经济损失可分为经济损失可分为直接损失和间接损失直接损失和间接损失。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护T

10、he Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 9直接损失直接损失直接损失是指更换被腐蚀的构件、机械或它们的零部件，直接损失是指更换被腐蚀的构件、机械或它们的零部件，如管道、金属罐，并包括这种更换工作所需的劳动力在内如管道、金属罐，并包括这种更换工作所需的劳动力在内合计花费的金额。合计花费的金额。包括对构件进行以防锈为主要目的的重新油漆的费用和建包括对构件进行以防锈为主要目的的重新油漆的费用和建立对管道阴极保护的基本投资及维持费用。立对管道阴极保护的基本投资及维持费用。包括因使用耐蚀材料代替

11、机械强度足够，但耐蚀性不足的包括因使用耐蚀材料代替机械强度足够，但耐蚀性不足的碳钢时所需支付的额外费用。碳钢时所需支付的额外费用。包括钢上镀锌或镀镍的费用以及向水里加缓蚀剂的费用和包括钢上镀锌或镀镍的费用以及向水里加缓蚀剂的费用和对储存金属设备的仓库内除湿所需的费用。对储存金属设备的仓库内除湿所需的费用。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 10间接损失间接损失停产损失停产损失产品损失产品损失效率损失效率损失产品污染产品污染输气管道腐蚀与防护输

12、气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 11举例举例举例举例u中原油田频繁腐蚀穿孔，造成大量原油泄漏，农田污染。中原油田频繁腐蚀穿孔，造成大量原油泄漏，农田污染。仅中原油田胡状油田仅中原油田胡状油田19911993年被迫停产年被迫停产750井次，影响井次，影响原油产量原油产量9600吨，损失吨，损失1651万元，污染赔偿费万元，污染赔偿费318万元。万元。1993年中原油田生产系统因腐蚀造成的经济损失达年中原油田生产系统因腐蚀造成的经济损失达1.6亿元。亿元。u我国

13、石化工业（仅指原石化总公司所属企业）我国石化工业（仅指原石化总公司所属企业）1989年因腐年因腐蚀造成的经济损失约蚀造成的经济损失约20亿元。亿元。u从上述因腐蚀造成的危害实例，我们可看出腐蚀问题关系从上述因腐蚀造成的危害实例，我们可看出腐蚀问题关系到石油工业的生存及发展。到石油工业的生存及发展。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 12u安全方面安全方面v提高了设备运行的安全性，因为腐蚀可能造成设备灾提高了设备运行的安全性，因为腐蚀可能造成设

14、备灾难性的破断事故。难性的破断事故。u环保方面环保方面v保护环境保护环境，主要是指金属资源，因为它们在全球的储主要是指金属资源，因为它们在全球的储量有限，并且，它们的浪费还伴随着这些金属构件生量有限，并且，它们的浪费还伴随着这些金属构件生产制造中的能源和水的浪费。产制造中的能源和水的浪费。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 130.1.3 油气管道防腐的发展过程油气管道防腐的发展过程q20年代埋设裸管加阴极保护年代埋设裸管加阴极保护q40年代

15、开始采用覆盖层加阴极保护年代开始采用覆盖层加阴极保护q迄今仍在进行管道防腐蚀技术的不懈探索迄今仍在进行管道防腐蚀技术的不懈探索输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 14腐蚀科学技术的发展简史腐蚀科学技术的发展简史腐蚀科学技术的发展简史腐蚀科学技术的发展简史u 可以毫不夸张地说，可以毫不夸张地说，人类有效地利用金属的历史，就是人类有效地利用金属的历史，就是与金属腐蚀作斗争的历史。与金属腐蚀作斗争的历史。我国早在商代就冶炼出了青铜，我国早在商代就冶

16、炼出了青铜，即用锡改善了铜的耐蚀性。即用锡改善了铜的耐蚀性。u 金属腐蚀防护的历史虽然悠久，但长期处于经验性阶段。金属腐蚀防护的历史虽然悠久，但长期处于经验性阶段。到了到了1818世纪中叶以后，才陆续出现对腐蚀现象的研究和解释。世纪中叶以后，才陆续出现对腐蚀现象的研究和解释。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 15u但是，金属腐蚀作为一门独立的学科则是从但是，金属腐蚀作为一门独立的学科则是从20世世纪初才逐渐形成的。纪初才逐渐形成的。u20世

17、纪世纪50年代以来，金属腐蚀已发展成为一门独年代以来，金属腐蚀已发展成为一门独立的综合性边缘学科。立的综合性边缘学科。u近近30多年来，形成了许多边缘腐蚀学科分支，如多年来，形成了许多边缘腐蚀学科分支，如腐蚀电化学、腐蚀金属学、腐蚀工程力学、生物腐蚀腐蚀电化学、腐蚀金属学、腐蚀工程力学、生物腐蚀学和防护系统工程等。学和防护系统工程等。腐蚀科学技术的发展简史腐蚀科学技术的发展简史腐蚀科学技术的发展简史腐蚀科学技术的发展简史输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang

18、Hongye 16u我国的腐蚀与防护的科技研究工作在新中国成立之后我国的腐蚀与防护的科技研究工作在新中国成立之后得到很大发展。得到很大发展。早在建国初期，国家科学技术委员会在机械科学学科组内成早在建国初期，国家科学技术委员会在机械科学学科组内成立了腐蚀与防护分组。立了腐蚀与防护分组。19581958年以后我国一些高等院校建立了腐蚀防护专业。年以后我国一些高等院校建立了腐蚀防护专业。19611961年，国家科学技术委员会成立国家腐蚀科学学科组（一年，国家科学技术委员会成立国家腐蚀科学学科组（一度停止工作，度停止工作，19781978年年1212月恢复）。月恢复）。19791979年年1212月成

19、立了中国腐蚀与防护学会。月成立了中国腐蚀与防护学会。我国腐蚀科学技术的发展简介我国腐蚀科学技术的发展简介我国腐蚀科学技术的发展简介我国腐蚀科学技术的发展简介输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 170.1.4 油气管道的内外腐蚀因素油气管道的内外腐蚀因素q外腐蚀原因外腐蚀原因v穿穿越越各各种种不不同同类类型型的的土土壤壤，河河流流湖湖泊泊，气气温温，地地下下水水位的变化以及杂散电流位的变化以及杂散电流q内腐蚀原因内腐蚀原因v输送天然气时，会有有

20、害物质输送天然气时，会有有害物质H2S和和CO2v输送原油时，含输送原油时，含S和和H2Ov输送成品油时，含有输送成品油时，含有O2和和H2O输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 180.1.5 防腐蚀工作防腐蚀工作q广泛采用的方法广泛采用的方法v涂层、衬里、电法保护、缓蚀剂涂层、衬里、电法保护、缓蚀剂q新技术、新方法新技术、新方法v新新型型防防腐腐层层材材料料，管管道道防防腐腐层层的的复复合合结结构构、涂涂敷敷新新工艺。工艺。v在在线线测测量

21、量技技术术，腐腐蚀蚀数数据据库库，专专家家系系统统等等计计算算机机铺铺助管理决策系统。助管理决策系统。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 190.1.6 相关杂志、学会相关杂志、学会q美国在美国在1943年成立美国腐蚀工程师协会，总部设在休斯敦。年成立美国腐蚀工程师协会，总部设在休斯敦。q中国腐蚀与防护学会中国腐蚀与防护学会1979.11成立。成立。q三大刊物（国内）三大刊物（国内）:v中国腐蚀与防护学报中国腐蚀与防护学报中国腐蚀与防护学会中

22、国腐蚀与防护学会v材料保护材料保护机械工业部机械工业部v腐蚀与防护腐蚀与防护上海腐蚀科学技术学会上海腐蚀科学技术学会输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 200.1.7 我国石油工业腐蚀与防护技术的发展及展望我国石油工业腐蚀与防护技术的发展及展望1、发展、发展经过几十年的艰苦发展，我国石油和天然气行业腐蚀与经过几十年的艰苦发展，我国石油和天然气行业腐蚀与防护技术已经形成了系列技术，取得了以下几方面的成绩。防护技术已经形成了系列技术，取得了以下几

23、方面的成绩。u形成了比较完善、适应我国石油工业生产需要的系统腐蚀与形成了比较完善、适应我国石油工业生产需要的系统腐蚀与防护技术。建立并完善了符合我国应用特点、接近国际水平防护技术。建立并完善了符合我国应用特点、接近国际水平的的石油和天然气行业腐蚀与防护技术标准体系石油和天然气行业腐蚀与防护技术标准体系。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 21u建建立立并并深深化化了了防防腐腐蚀蚀技技术术和和管管理理“系系统统抓抓，抓抓系系统统”的的工工作作方

24、方针针，形形成成了了石石油油工工业业防防腐腐蚀蚀工工程程设设计计、施施工工和和管管理理各各环节腐蚀控制的基本原则。环节腐蚀控制的基本原则。u油油气气管管道道及及设设施施防防腐腐蚀蚀方方案案的的确确定定要要依依靠靠科科技技进进步步，因因地地制制宜宜，根根据据保保护护对对象象特特点点一一般般采采用用系系统统的的联联合合保保护护技技术术及及综综合合治治理理。保保护护措措施施应应与与主主体体工工程程寿寿命命相相匹匹配配，防防腐腐蚀蚀工工程应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产等。程应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产等。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Ma

25、de By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 22u研研究究、开开发发了了指指导导油油气气田田及及长长输输管管道道科科学学管管理理及及决决策策的的评评价、预测等综合技术。价、预测等综合技术。u开发、引进了防腐蚀新材料，形成了较完善的防腐层材料开发、引进了防腐蚀新材料，形成了较完善的防腐层材料系统及应用技术。系统及应用技术。u阴阴极极保保护护技技术术逐逐步步走走向向成成熟熟：区区域域阴阴极极保保护护技技术术，开开发发了了阴阴极极保保护护优优化化设设计计技技术术，阴阴极极保保护护电电参参数数检检测测及及效效果果评评价价技技术术，阳

26、阳极极新新材材料料（高高电电位位牺牺牲牲阳阳极极、复复合合牺牺牲牲阳阳极极）、新结构等新技术（如带状阳极、柔性阳极）新结构等新技术（如带状阳极、柔性阳极）。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 23u控制高含硫油气处理及炼油装置的腐蚀已经形成了系列技术：控制高含硫油气处理及炼油装置的腐蚀已经形成了系列技术：即抗硫化物新材料的开发，抗硫化物材料选择技术，含硫化即抗硫化物新材料的开发，抗硫化物材料选择技术，含硫化物气井、输气管线用缓蚀剂及含硫化物气

27、田管线内防腐层应物气井、输气管线用缓蚀剂及含硫化物气田管线内防腐层应用技术等用技术等。u检测及检测技术得到了迅速的发展。检测及检测技术得到了迅速的发展。该方面技术向着非破坏、该方面技术向着非破坏、在线、自动采集数据的方向迈进。在线、自动采集数据的方向迈进。研制成功了埋地管道变频研制成功了埋地管道变频-选频防腐层绝缘电阻测试技术等几项成果，引进了如智能选频防腐层绝缘电阻测试技术等几项成果，引进了如智能清管检测仪、阴极保护参数的遥测技术等测试技术，促进了清管检测仪、阴极保护参数的遥测技术等测试技术，促进了测试手段的更新换代。测试手段的更新换代。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teach

28、ing Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 24u开开发发并并形形成成了了石石油油工工业业防防腐腐蚀蚀化化学学药药剂剂系系统统应应用用技技术术。如如油油、气气田田地地面面设设施施的的水水处处理理系系统统，注注水水系系统统及及炼炼油油厂厂装装置置等等内内壁壁防防腐腐蚀蚀缓缓蚀蚀剂剂、防防垢垢剂剂、杀杀菌菌剂剂、除除氧氧剂剂、中中和和剂剂等化学药剂的选择及应用技术。等化学药剂的选择及应用技术。u开开发发了了多多种种埋埋地地旧旧管管线线内内外外壁壁修修复复技技术术。包包括括修修复复材材料料的的基基本本选选择择

29、技技术术、埋埋地地管管道道的的外外防防腐腐层层修修复复技技术术、埋埋地地管管道道的的内内防防腐腐层层修修复复技技术术（如如穿穿插插衬衬塑塑技技术术、翻翻转转内内衬衬技技术术、管管内内涂涂布布技技术术）。并并在在工工程程中中得得到到了了较较好好的的应应用用，基基本本解解决了在用老管线延长使用寿命的问题。决了在用老管线延长使用寿命的问题。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 25u为为了了适适应应石石油油工工程程及及油油田田、炼炼厂厂生生产产的的需

30、需要要，及及国国内内外外防防腐腐蚀蚀新新技技术术交交流流的的需需要要，开开展展了了多多种种形形式式的的学学术术及及技技术术交交流流活活动动。促促进进了了新新技技术术的的开开发发、推推广广和应用。和应用。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 262、展望、展望u进一步加强导向性的应用基础研究。进一步加强导向性的应用基础研究。如结合油气田、炼厂、管道等生产实际，深化腐蚀规律、如结合油气田、炼厂、管道等生产实际，深化腐蚀规律、腐蚀预测方法的研究；防腐

31、蚀材料寿命及失效机理的研腐蚀预测方法的研究；防腐蚀材料寿命及失效机理的研究。究。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 27u加强预防性防腐蚀生产管理，提高管理决策水平加强预防性防腐蚀生产管理，提高管理决策水平。实行实行主动、预防性主动、预防性的防腐蚀生产管理是目前国内外的防腐蚀生产管理是目前国内外生产管理的基本指导思想，国外开发的生产管理的基本指导思想，国外开发的“风险管理风险管理”、“条件评估管理条件评估管理”及国内研究的及国内研究的“分级管

32、理分级管理”等技术均反映了这种新型的防腐蚀生产管理模式。等技术均反映了这种新型的防腐蚀生产管理模式。这种管理模式不仅能提高管理、决策的准确性及预这种管理模式不仅能提高管理、决策的准确性及预防性，同时也能带动石油工业防腐蚀应用技术的深防性，同时也能带动石油工业防腐蚀应用技术的深化及发展。化及发展。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 28u深化阴极保护应用技术。深化阴极保护应用技术。如在区域阴极保护技术方面，不同程度上仍存在如在区域阴极保护技术方

33、面，不同程度上仍存在着凭经验进行设计等问题。着凭经验进行设计等问题。阴极保护设计的优化技术研究和应用阴极保护设计的优化技术研究和应用计算机模拟技术进行阴极保护系统干扰等分析计算机模拟技术进行阴极保护系统干扰等分析完善阴极保护参数检测及保护效果评价技术完善阴极保护参数检测及保护效果评价技术深入开展阳极新材料、新结构的研究，使其更宜深入开展阳极新材料、新结构的研究，使其更宜于工程应用，保护效果得到进一步提高。于工程应用，保护效果得到进一步提高。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made

34、 By Jiang Hongye 29u深化防腐层选材等应用技术，开发新型防腐层材料。深化防腐层选材等应用技术，开发新型防腐层材料。优化选用防腐层技术优化选用防腐层技术防腐层寿命评价技术防腐层寿命评价技术防腐层应用技术防腐层应用技术管道内防腐层补口技术管道内防腐层补口技术管道内壁防腐层的检测技术管道内壁防腐层的检测技术开发、应用高固体成份环保型防腐层等新材料。开发、应用高固体成份环保型防腐层等新材料。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 30u

35、深入研究埋地管道防腐层修复技术深入研究埋地管道防腐层修复技术。u加快检测、监测技术的更新换代加快检测、监测技术的更新换代。目目前前国国内内外外此此类类技技术术正正向向着着非非破破坏坏性性、在在线线监监测测和和遥测遥测的方向发展。的方向发展。智能清管器测线技术智能清管器测线技术现场涡流遥测技术现场涡流遥测技术电池式气体腐蚀性测试技术电池式气体腐蚀性测试技术土壤腐蚀电流密度测试技术土壤腐蚀电流密度测试技术多频管中电流监测技术多频管中电流监测技术输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made

36、 By Jiang Hongye 31u完善环境腐蚀开裂的评价及应用技术。完善环境腐蚀开裂的评价及应用技术。埋地管道在高埋地管道在高pH，近中性，近中性pH值环境下应力腐蚀破裂值环境下应力腐蚀破裂（SCC）的腐蚀问题。）的腐蚀问题。u开发、应用钢筋混凝土设施保护新技术。开发、应用钢筋混凝土设施保护新技术。随随着着海海洋洋和和滩滩涂涂油油气气田田的的快快速速开开发发，混混凝凝土土钢钢筋筋的的腐腐蚀蚀已已日日趋趋明明显显。国国外外在在此此方方面面已已发发展展了了相相应应的的防防腐腐层层技技术术、阴阴极极保保护护技技术术及及缓缓蚀蚀剂剂技技术术。目目前前应应用用较较多多的的有有阴阴极极保保护护技技术

37、术，特特别别是是开开发发了了多多种种结结构构的的阳阳极极新新材材料，得到较好的应用。料，得到较好的应用。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 32u开展开展CO2腐蚀与防护技术的深入研究。腐蚀与防护技术的深入研究。CO2腐腐蚀蚀是是目目前前国国内内外外防防腐腐蚀蚀技技术术发发展展的的一一个个热热点点，我我国国新新老老油油气气田田不不同同程程度度的的存存在在着着CO2腐腐蚀蚀问问题题，有有的的油油气气田田由由于于此此项项技技术术没没有有完完全全解

38、解决决，影影响响了了油油气气田田的的开开发发。我我国国需需加加快快CO2腐腐蚀蚀机机理理、测测试试技技术术、评评价价技技术术、应应用用技技术术的的研研究究，引引进进国国外外的的先先进技术，加快此方面的技术发展。进技术，加快此方面的技术发展。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 330.2.1 金属腐蚀的定义金属腐蚀的定义1.金属腐蚀金属腐蚀q金金属属和和它它所所处处的的环环境境介介质质之之间间发发生生化化学学或或电电化化学学作作用用而而引引起起

39、的的变变质质和和破破坏坏称称为为金金属属腐腐蚀蚀，同同时时包包括括上上述述因因素素与与机机械械因因素素或生物因素的共同作用。或生物因素的共同作用。u这个定义明确指出了金属腐蚀是包括这个定义明确指出了金属腐蚀是包括金属材料金属材料和和环境介质环境介质两两者在内的一个具有反应作用的体系。金属为什么很容易受腐者在内的一个具有反应作用的体系。金属为什么很容易受腐蚀？从蚀？从热力学热力学的观点看，的观点看，是因为金属处于不稳定状态，它有是因为金属处于不稳定状态，它有与周围介质发生作用转变成金属离子的倾向与周围介质发生作用转变成金属离子的倾向。0.2腐蚀的定义腐蚀的定义输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护

40、The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 34u金属及其合金的腐蚀主要是化学和电化学作用引起的破坏，金属及其合金的腐蚀主要是化学和电化学作用引起的破坏，有时伴随有机械、物理或生物作用。有时伴随有机械、物理或生物作用。单纯的物理作用的破单纯的物理作用的破坏，如合金在液态金属中的物理溶解（存放熔融锌的钢容坏，如合金在液态金属中的物理溶解（存放熔融锌的钢容器，器，Fe在高温下被液态锌溶解，使容器壁变薄），这种情在高温下被液态锌溶解，使容器壁变薄），这种情况比较少。况比较少。u不包含化学变化

41、的纯机械破坏不属于腐蚀范畴不包含化学变化的纯机械破坏不属于腐蚀范畴，例如钢索，例如钢索断裂、机器轴的损坏等断裂、机器轴的损坏等，这是材料本身性能的失效。，这是材料本身性能的失效。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 350.2.2金属发生腐蚀的特点金属发生腐蚀的特点u破坏总是从金属表面逐渐向内部深入破坏总是从金属表面逐渐向内部深入因金属腐蚀的过程发生在金属与介质面上的多相反应因金属腐蚀的过程发生在金属与介质面上的多相反应u金属在发生腐蚀过程时，

42、一般也同时发生外貌变化金属在发生腐蚀过程时，一般也同时发生外貌变化如疡斑、小孔、表面有腐蚀产物、金属材料变薄如疡斑、小孔、表面有腐蚀产物、金属材料变薄u金属的机械性能，组织结构发生变化金属的机械性能，组织结构发生变化如金属变脆，强度降低，金属组织结构发生相变如金属变脆，强度降低，金属组织结构发生相变u金金属属还还没没有有腐腐蚀蚀到到严严重重变变质质的的程程度度，但但足足以以造造成成设设备备事事故故或或损坏损坏输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye

43、 360.2.3金属腐蚀环境金属腐蚀环境 腐蚀的实质腐蚀的实质金属材料和环境的反应过程金属材料和环境的反应过程材料所处的介质、温度、压力材料所处的介质、温度、压力几乎所有介质都有一定的腐蚀几乎所有介质都有一定的腐蚀输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 370.3.1按腐蚀机理按腐蚀机理电化学腐蚀电化学腐蚀金属与介质发生金属与介质发生电化学反应的腐蚀电化学反应的腐蚀（电解质腐蚀和原电池腐蚀）（电解质腐蚀和原电池腐蚀）化学腐蚀化学腐蚀发生化学反应的

44、腐蚀发生化学反应的腐蚀0.3金属腐蚀的分类金属腐蚀的分类输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 380.3.2按腐蚀形态划分按腐蚀形态划分全面腐蚀（全面腐蚀（GeneralCorrosion）腐蚀分布在整个金属表面上（均匀腐蚀分布在整个金属表面上（均匀/不均匀不均匀)局部腐蚀局部腐蚀(LocalizedCorrosion）腐蚀主要集中在金属表面某一区域腐蚀主要集中在金属表面某一区域点蚀（点蚀（Pitting）电偶腐蚀（电偶腐蚀（Galvanicc

45、orrosion）氢脆氢脆应力腐蚀开裂（应力腐蚀开裂（SCC）晶间腐蚀晶间腐蚀选择性腐蚀（选择性腐蚀（Selectiveleaching)等等输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 39 图图1 1 局部腐蚀形态示意图局部腐蚀形态示意图输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 40图图2 2 点蚀照片

46、点蚀照片点蚀（点蚀（Pitting）q又又称称小小孔孔腐腐蚀蚀。这这种种破破坏坏常常集集中中在在某某些些活活性性点点上上，并并向向金金属属内内部部深深处处发发展展，通通常常其其腐腐蚀蚀深深度度大大于于其其孔孔径径，严严重重时时可可使使金金属属穿穿孔孔。如如不不锈锈钢钢在在含含有有氯氯离离子子的的溶溶液液中中常呈现这种破坏形式。常呈现这种破坏形式。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 41应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂(StressCorrosionC

47、racking)q在局部腐蚀中居首位。根据腐在局部腐蚀中居首位。根据腐蚀介质的性质和应力状态的蚀介质的性质和应力状态的不同，裂纹特征会有所不同，不同，裂纹特征会有所不同，显微裂纹呈穿晶、晶界或两显微裂纹呈穿晶、晶界或两者混合形式，裂纹呈树枝状，者混合形式，裂纹呈树枝状，其走向与所受拉应力的方向其走向与所受拉应力的方向垂直。垂直。钢制轻烃罐的腐蚀开裂钢制轻烃罐的腐蚀开裂输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 42氢脆（氢脆（Hydrogenembi

48、tterment）q在在某某些些介介质质中中，因因腐腐蚀蚀或或其其他他原原因因所所产产生生的的氢氢原原子子可可渗渗入入金金属属内内部部，使使金金属属变变脆脆，并并在在应应力力作作用用下下发发生生脆脆裂裂。如如含含硫硫化化氢的油、气输送管道中常发生这种腐蚀。氢的油、气输送管道中常发生这种腐蚀。输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 430.3.3 按腐蚀温度划分按腐蚀温度划分低温腐蚀低温腐蚀高温腐蚀高温腐蚀0.3.4 按腐蚀介质的状态划分按腐蚀介质

49、的状态划分干腐蚀干腐蚀一般为化学腐蚀一般为化学腐蚀湿腐蚀湿腐蚀一般为电化学腐蚀一般为电化学腐蚀输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 440.3.5 按腐蚀按腐蚀介质的种类介质的种类划分划分化学介质腐蚀化学介质腐蚀大气腐蚀大气腐蚀海水腐蚀海水腐蚀土壤腐蚀土壤腐蚀工业水腐蚀工业水腐蚀高温腐蚀高温腐蚀液态金属腐蚀液态金属腐蚀熔盐腐蚀熔盐腐蚀燃气腐蚀燃气腐蚀0.3.6 按作用原理按作用原理划分划分化学腐蚀化学腐蚀(气体腐蚀、在非电解质溶液中的腐蚀）气体

50、腐蚀、在非电解质溶液中的腐蚀）电化学腐蚀（一个短路的原电池电极反应的结果）电化学腐蚀（一个短路的原电池电极反应的结果）输气管道腐蚀与防护输气管道腐蚀与防护The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 451.化学腐蚀化学腐蚀q金属的化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作金属的化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。用而引起的破坏。q化学腐蚀是在一定的条件下，非电解质中的氧化剂直接与金化学腐蚀是在一定的条件下，非电解质中的氧化剂直接与金属表面的原子相互作用，即