含硫油氣管道腐蝕機(jī)理與防腐措施研究第1頁/共13頁

研究目的：本文綜述了海內(nèi)外學(xué)者對(duì)管道腐蝕機(jī)理、防腐措施的研究成果，并展望了未來管道防腐蝕發(fā)展趨勢(shì)。分析含硫油氣對(duì)油氣管道腐蝕機(jī)理與特點(diǎn)，探討加緩蝕劑的方法、復(fù)合管的應(yīng)用，以及實(shí)驗(yàn)證明水對(duì)含硫油氣管道的影響。第2頁/共13頁腐蝕機(jī)理：干燥的H2S對(duì)金屬材料無腐蝕破壞作用，H2S只有溶解在水中才具有腐蝕性。在油氣管道中，與CO2和02相比，H2S在水中的溶解度最大。在水中硫化氫電解產(chǎn)生H2S電離產(chǎn)物HS-、S2-吸附在金屬的表面，進(jìn)一步促進(jìn)陽極鋼鐵腐蝕腐蝕機(jī)理第3頁/共13頁常見硫化氫腐蝕：氫鼓泡(HB)、氫致開裂(HIC)、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)、應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂(SOHIC)。

腐蝕機(jī)理第4頁/共13頁氫鼓泡(HB)氫鼓泡(HB)

是由于氫進(jìn)入金屬內(nèi)部而產(chǎn)生如。常見于鋼材因電化學(xué)腐蝕、電解或電鍍時(shí)，因氫活度很高，以致在金屬表面總有一定濃度的氫原子，其中一些沒有結(jié)合成氫分子的高活度氫原子，擴(kuò)散進(jìn)入金屬內(nèi)部，而后結(jié)合成氫分子。因氫分子不能擴(kuò)散，以致在金屬內(nèi)部氫氣濃度和壓力上升，使金屬膨脹而局部變形，在鋼的表面上可看到鼓泡第5頁/共13頁氫致開裂

在氫氣壓力的作用下，不同層面上的相鄰氫鼓泡裂紋相互連接，形成階梯狀特征的內(nèi)部裂紋稱為氫致開裂。裂紋有時(shí)也可擴(kuò)展到金屬表面第6頁/共13頁硫化物應(yīng)力腐蝕開裂

濕H2S環(huán)境中腐蝕產(chǎn)生的氫原子滲入鋼的內(nèi)部固溶于晶格中，使鋼的脆性增加，在外加拉應(yīng)力或殘余應(yīng)力作用下形成的開裂，叫做硫化物應(yīng)力腐蝕開裂第7頁/共13頁

圖3-1X60鋼片浸泡在處理后原油中變化情況浸泡實(shí)驗(yàn)：左圖，聯(lián)合站處理后的，X60鋼浸泡后基本沒有發(fā)生腐蝕的跡象，清洗后表面仍然光滑沒有太大的區(qū)別。未處理的右圖腐蝕性較強(qiáng)。錄下的質(zhì)量變化可能是雜志殘留造成的。

圖3-2X80鋼片浸泡在未經(jīng)處理高原油中變化情況水在腐蝕中的作用第8頁/共13頁防腐措施：緩蝕劑加入方法探究

清管器涂膜技術(shù)

避免浪費(fèi)，節(jié)約成本，延長管道壽命十年防腐措施第9頁/共13頁

鋼骨架復(fù)合管道使用：綜合造價(jià)低，以DN400管道為例，鋼骨架聚乙烯復(fù)合管的綜合造價(jià)為516元/米，鋼管的綜合造價(jià)為544元/米終上說述：防腐效果是普通鋼管的2-3倍，且可節(jié)約71萬\KM防腐措施：無縫鋼管(加強(qiáng)瀝青防腐)11.0萬元／km，玻璃鋼管11.8萬元／km，鋼骨架復(fù)合管15.3萬元／km防腐措施第10頁/共13頁

重要結(jié)論：（1）銅片實(shí)驗(yàn)說明聯(lián)合站未處理的含水原油腐蝕性更高，驗(yàn)證了水在油氣管道腐蝕的作用。（2）鋼骨架復(fù)合管和清管器涂膜技術(shù)都有突出經(jīng)濟(jì)效益