19一月2026第五章儲(chǔ)運(yùn)工程中金屬腐蝕的特點(diǎn)及防護(hù)方法管道內(nèi)部輸送的油氣介質(zhì)中，常含有游離水、各種鹽類、二氧化碳、硫化氫等腐蝕介質(zhì)，也多有腐蝕性。因此，管道外壁，內(nèi)壁均可能遭受腐蝕。由于所輸介質(zhì)是易燃易爆的石油和天然氣，輸送壓力又比較高，腐蝕可能造成嚴(yán)重的事故和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1/19/20262西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所二、防護(hù)方法針對(duì)產(chǎn)生腐蝕的原因，國(guó)內(nèi)外常采取下述防腐蝕措施：

l、選用耐腐蝕材料在特定環(huán)境下選用耐腐蝕材料在經(jīng)濟(jì)上也是合理的。在國(guó)外城市煤氣管網(wǎng)中逐步推廣應(yīng)用聚氯乙烯管。在海洋油氣管道中建議采用含銅鈦的合金鋼管等。

2、在輸送或儲(chǔ)存時(shí)的介質(zhì)中加入緩蝕劑抑制內(nèi)壁腐蝕。

1/19/20263西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

3、采用內(nèi)、外壁防腐涂層在管道內(nèi)壁噴涂環(huán)氧樹脂等，不僅可以防止內(nèi)壁腐蝕，還可以減少輸送介質(zhì)的摩阻。外壁涂層主要用瀝青玻璃布和塑料涂層。

4、采用陰極保護(hù)在管道上通以陰極電流防止管道外壁由土壤造成的腐蝕。由于難以做到絕對(duì)完好的表面涂層，所以管道的腐蝕控制提倡外涂層與陰極保護(hù)聯(lián)合應(yīng)用。這樣涂層不至于太厚，保護(hù)電流也小。見表5－l。

1/19/20264西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所表5－l不同類型覆蓋層所需的保護(hù)電流密度

1/19/20265西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

三、防腐絕緣層所有埋地金屬管道表面都應(yīng)涂防腐蝕的覆蓋層，或習(xí)慣稱為防腐絕緣層，其功能在于隔絕腐蝕介質(zhì)、切斷腐蝕電池的外部電路，是管道防腐的第一道防線。

(一)防腐絕緣層的質(zhì)量要求防腐絕緣層質(zhì)量的優(yōu)劣主要取決于它的粘結(jié)力和耐老化性。要得到性能良好的覆蓋層，除選用合適的材料外，還需選用先進(jìn)的施工工藝。其質(zhì)量必須滿足下述要求：

1/19/20266西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

l、有良好的電絕緣性覆蓋層電阻率不應(yīng)小于10,000Ωm2；耐擊穿電壓強(qiáng)度不得低于按種類制定的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。

2、有一定的耐陰極剝離強(qiáng)度的能力。

3、足夠的機(jī)械強(qiáng)度有一定的抗沖擊強(qiáng)度，以防止由于搬運(yùn)和土壤壓力而造成的損傷；有良好的抗彎曲性，以確保管道施工時(shí)不致因受彎曲而損壞；有較好的耐磨性，以防止由于土壤摩擦而損傷；有足夠的強(qiáng)度指標(biāo)；與管道粘結(jié)性能良好。1/19/20267西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

4、有良好的穩(wěn)定性耐大氣老化性能好；化學(xué)性能穩(wěn)定；耐水性好吸水率低；耐熱性能好，既保其在使用溫度下不變性、不流淌、不加速老化；耐低溫性能好，確保在低溫條件下不龜裂、不脫落。

5、覆蓋層破損后修補(bǔ)容易。6、抗微生物性能好。(二)常見外防腐絕緣層，見表5－2。

1/19/20268西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所表5-2外防腐層的性能及使用條件

1/19/20269西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所瀝青防腐層結(jié)構(gòu)或稱防腐絕緣層等級(jí)，一般分為普通級(jí)、加強(qiáng)級(jí)和特加強(qiáng)三種。根據(jù)埋設(shè)處的土壤腐蝕性等因素來選擇，如對(duì)于穿越河流、鐵路、居民區(qū)、有雜散電流影響等地段，采用加強(qiáng)或特加強(qiáng)級(jí)。七十年代以來，隨著管道向極地、海洋等自然條件嚴(yán)酷地區(qū)的發(fā)展和加熱輸送管道的增多，管道防腐層的選用著眼于發(fā)展復(fù)合材料或稱復(fù)合結(jié)構(gòu)，以滿足防腐、絕緣、保溫、增強(qiáng)和加重等多功能的要求。1/19/202610西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所(三)特殊情況下的外防腐層

1、防腐保溫涂層用于熱油管道的保溫、防腐的復(fù)合結(jié)構(gòu)。常用硬質(zhì)、閉孔的聚胺酯泡沫塑料作保溫層，外面再包覆高密度聚乙烯，形成外殼。

2、水下管道防腐涂層目前在海洋管道上采用的較典型的結(jié)構(gòu)是在無(wú)機(jī)鋅二次處理的底漆上涂敷環(huán)氧樹脂的粘結(jié)層和中間加強(qiáng)層，最外層是聚丙烯乙烯樹脂。1/19/202611西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

3、沼澤地區(qū)的地下管道其特點(diǎn)是土壤含水率高，沼澤土中含有較多的礦物鹽、有機(jī)酸、堿等，還有細(xì)菌腐蝕。因季節(jié)變化土壤的膨脹收縮嚴(yán)重，故對(duì)沼澤地區(qū)防腐層的化學(xué)穩(wěn)定性及電絕緣性要求更高。一般由三層組成，第一層保證粘結(jié)及電絕緣性，第二層為特殊抗水層，第三層為加重管道及保證機(jī)械強(qiáng)度的保護(hù)層。

4、用頂管法敷設(shè)的管道管道的穿越管段用頂管法施工時(shí)，絕緣層必須有較高的抗剪耐磨強(qiáng)度。在長(zhǎng)期使用下不修理，仍能保證可靠的抗蝕能力。

1/19/202612西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所四、管道的陰極保護(hù)目前已廣泛采用陰極保護(hù)方法來保護(hù)地下和水中的金屬構(gòu)筑物，陰極保護(hù)就是要消除金屬結(jié)構(gòu)上的陽(yáng)極區(qū)，使金屬腐蝕得到控制。埋地油氣管道根據(jù)不同的環(huán)境，選用外加電流的陰極保護(hù)或犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)。

(一)陰極保護(hù)參數(shù)為使某一腐蝕過程得到抑制，外加的保護(hù)電流必須達(dá)到一定的數(shù)值，或使經(jīng)外電流極化后的陰極電位降到一定的值。故在陰極保護(hù)中常采用最小保護(hù)電位或最小保護(hù)電流密度作為衡量是否達(dá)到完全保護(hù)的指標(biāo)。1/19/202613西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

1、最小保護(hù)電位

為使腐蝕過程停止，金屬經(jīng)陰極極化后所必須達(dá)到的電位稱為最小保護(hù)電位，也就是腐蝕電池陽(yáng)極的起始電位。其數(shù)值與金屬的種類、腐蝕介質(zhì)的組成。濃度及溫度等有關(guān)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，碳鋼在土壤及海水中的最小保護(hù)電位為-0.85伏左右（相對(duì)飽和硫酸銅電極）。在細(xì)菌繁殖激烈的地區(qū)，此值還需要負(fù)移100毫伏，即-0.95伏。按此數(shù)值保護(hù)的管道，保護(hù)度一般在95％以上。1/19/202614西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所也有人主張采用比自然電位負(fù)0.25～0.3伏的數(shù)值作為最小保護(hù)電位，當(dāng)有生物腐蝕共同存在時(shí)電位而負(fù)移O.4伏。后一標(biāo)準(zhǔn)適用于裸管或保護(hù)層很差的管道，以免浪費(fèi)電流。對(duì)于保護(hù)良好的埋地管道，兩種標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)值上是相近的。2、最小保護(hù)電流密度

最小保護(hù)電流密度是指為使金屬得到完全保護(hù)，所必需加入的最小保護(hù)電流密度。最小保護(hù)電流密度的數(shù)值與金屬和腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)、組成，絕緣層質(zhì)量等許多因素有關(guān)。在不同條件下其數(shù)值變化很大。鋼在不同介質(zhì)中的最小保護(hù)電流度見表5－3。

1/19/202615西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所表5－3鋼在不同介質(zhì)中的最小保護(hù)電流密度表面狀態(tài)不同的鋼管，最小保護(hù)電流密度見表4－4，可以看出：裸管比有絕緣層的管道需要的保護(hù)電流密度大得多；土壤電阻率愈小，需要的保護(hù)電流密度愈大。

1/19/202616西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所表5－4不同表面狀況鋼管的最小保護(hù)電流密度1/19/202617西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

由于在實(shí)際工作中很難測(cè)定腐蝕電池的陰、陽(yáng)極的具體地點(diǎn)和面積大小，故上表所列數(shù)據(jù)都是按與電解質(zhì)接觸的整個(gè)被保護(hù)金屬表面計(jì)算的，類似的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)于較小的金屬構(gòu)筑物，如油罐的罐底、平臺(tái)的樁柱等是適用的。對(duì)于沿途土壤電阻率和防腐層質(zhì)量變化較大的長(zhǎng)距離管道，則往往偏差較大。故對(duì)于管道的陰極保護(hù)，常以最小保護(hù)電位和最大保護(hù)電位作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。

1/19/202618西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

3、最大保護(hù)電位管道通入外加電流后，其負(fù)電位提高到一定程度時(shí)，土壤液中的H+會(huì)在陰極上還原，管道表面析出氫氣。氫的析出會(huì)減弱甚至破壞絕緣層的粘結(jié)力，加速絕緣層的老化。不同絕緣層的析氫電位不同。瀝青絕緣層在外加電位低于-1.2伏時(shí)開始有氫氣析出，當(dāng)電位達(dá)到-1.5伏時(shí)有大量氫氣析出。因此，對(duì)于瀝青絕緣層最大保護(hù)電位取-1.2伏（相對(duì)硫酸鋼電板）。聚乙烯涂層的最大保護(hù)電位可取-1.50伏。其它防腐絕緣層，最大保護(hù)電位應(yīng)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定。如聚乙烯涂層的最大保護(hù)電位可取-1.5伏。

1/19/202619西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

五、陰極保護(hù)的干擾腐蝕l、金屬構(gòu)筑物的陰極保護(hù)系統(tǒng)，其保護(hù)電流流入大地，引起土壤電位改變，使附近的金屬構(gòu)筑物受到地電流的電解腐蝕，這種腐蝕稱為干擾腐蝕。干擾腐蝕可分為以下幾種類型：

a.陽(yáng)極干擾在陽(yáng)極地床附近的土壤將形成正電位區(qū)，其數(shù)值決定于地床的形狀、土壤電阻率及地床輸出電流，若有其它金屬管路通過這個(gè)區(qū)域，則有電流從靠近陽(yáng)極地床部分流入而從管道另一部分流出，在流出地方發(fā)生腐蝕。這種情況稱為陽(yáng)極干擾。

1/19/202620西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

b.陰極干擾陰極保護(hù)的管路，附近的土壤電位較低，若有其它金屬管路經(jīng)過這個(gè)區(qū)域時(shí)，則有電流從遠(yuǎn)端流入金屬管路，而從靠近陰極保護(hù)管路的地方流出，流出的地方發(fā)生腐蝕，稱為陰極干擾。陰極干擾影響的范圍較小，通常局限于管路交叉處。1/19/202621西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

c.合成干擾在城鎮(zhèn)或工礦區(qū)，長(zhǎng)輸管路常常經(jīng)過陰極保護(hù)系統(tǒng)的陽(yáng)極地床后又經(jīng)過陰極區(qū)域，在這種情況下其干擾腐蝕由兩方面合成。在陽(yáng)極區(qū)獲得電流又在交叉處陰極吸引下泄放電流引起腐蝕，從而構(gòu)成合成形式的干擾腐蝕。

1/19/202622西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

d.誘導(dǎo)干擾土壤中電流以某一金屬構(gòu)筑物作媒介所引起的腐蝕稱誘導(dǎo)干擾蝕。如地下金屬管路經(jīng)過某陰極站的陽(yáng)極地床附近而不靠近陰極，但是它靠近另一條地下管路（或其它金屬構(gòu)筑物）此管路恰好又與被保護(hù)管路交叉，在這樣情況下，將有電流從陽(yáng)極區(qū)附近進(jìn)入靠近的管路經(jīng)交叉管道最后在陰極區(qū)流出。在這兩條管路流出電流的部位遭到腐蝕。

1/19/202623西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

e.接頭干擾接頭處由于電位不平衡而引起的腐蝕。例如油氣田回注水管道，在絕緣法蘭兩端管路內(nèi)壁上引起的腐蝕稱接頭干擾蝕。干擾腐蝕形式見圖5－17。2.對(duì)干擾腐蝕，可采取下述防護(hù)方法：

a．提高防腐絕緣層的質(zhì)量。b.設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使未保護(hù)管道盡可能遠(yuǎn)離用極保護(hù)系統(tǒng)。

c.對(duì)于陽(yáng)極干擾腐蝕，可以在距陽(yáng)極較遠(yuǎn)有電流從管道流出的部位安裝一個(gè)犧牲陽(yáng)極，使干擾電流經(jīng)犧牲陽(yáng)極流入地下。

1/19/202624西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所圖5—17干撫腐蝕示意圖a.陽(yáng)極干撫b.陰極干撫c.合成干擾

d.誘導(dǎo)干擾e.接頭干擾

1/19/202625西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所d.采用“均壓線”方法，即將未保護(hù)管道與陰極保護(hù)道用導(dǎo)線連接起來，同時(shí)進(jìn)行陰極保護(hù)。其連接點(diǎn)最好放在腐蝕最強(qiáng)的地方，在接頭的連線中附加一電阻器。以便調(diào)節(jié)未保護(hù)管道受保護(hù)的程度。對(duì)于平行管道，可采取一個(gè)陰極站綜合保護(hù)在管道沿線每隔500米左右進(jìn)一均壓線，保持各處電位平衡。但要注意防止在切斷電源時(shí)在平行管道之間由于自然電位不同而形成腐蝕電池。1/19/202626西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

六、交流輸電線對(duì)管道的影響一般來說，交流電引起的腐蝕比直流電小，象鋼、鉛和銅這些金屬因60周交流電引起的腐蝕，大約為直流電的1%或更小一些。但是，當(dāng)高壓電線與管道平行架設(shè)時(shí)，由于蓄電場(chǎng)和交變磁場(chǎng)的影響，在管道上感應(yīng)出交流電壓和電流，它對(duì)管道的影響和危害是不可忽視的。

1/19/202627西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所在交、直流疊加的情況下，交流電的存在可引起電極表面的去極化作用，使腐蝕加速。交流干擾電壓還會(huì)影響犧牲陽(yáng)極的保護(hù)性能，不僅使電流效率下降，當(dāng)交流干擾電壓超過某一范圍內(nèi)時(shí)，還會(huì)發(fā)生極性的逆轉(zhuǎn)。尤其是鎂陽(yáng)極，當(dāng)交流電壓大于10伏時(shí)，就可能逆轉(zhuǎn)。管道上為什么會(huì)產(chǎn)生交流電壓？交流電壓的出現(xiàn)可能造成什么后果？怎樣克服交流電壓的影響？1/19/202628西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

1、交流電對(duì)管道的影響把管道看作輸電線附近的一根導(dǎo)線，輸電線對(duì)它的影響可分為四種耦合方式：傳導(dǎo)——即帶電部分直接與管道接通。電容耦合——由于輸電線、管道和大地均可看作導(dǎo)體，因此輸電線路上的電壓可通過電容耦合傳給管道和大地。電磁感應(yīng)——一根載有交流電的導(dǎo)線周圍必然有交變磁場(chǎng)存在，處于這個(gè)交變磁場(chǎng)中的管道上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。1/19/202629西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

電解耦合——土壤中有交流電通過，致使通過該地區(qū)的管道在一定的土壤電位梯度下產(chǎn)生電解腐蝕。a.交流電對(duì)地下管道用極保護(hù)系統(tǒng)的干擾在輸電線正常運(yùn)動(dòng)時(shí)，管道上可能出現(xiàn)連續(xù)和持久的交流感應(yīng)電壓，它會(huì)使管道沿線的保護(hù)電位發(fā)生變化。據(jù)國(guó)內(nèi)外實(shí)測(cè)3～4伏的交流干擾電壓在非堿性土壤中就可能使有陰極保護(hù)的管道發(fā)生交流腐蝕。在堿性土壤中，10伏以下的干擾電壓可認(rèn)為是安全的。較高的交流電壓也會(huì)加速絕緣的老化。

1/19/202630西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所b.瞬時(shí)過電壓對(duì)人身和設(shè)備的危害中性點(diǎn)直接接地的輸電線發(fā)生單相短路接地的故障或輸電鐵塔的接地發(fā)生故障時(shí)，對(duì)附近管道產(chǎn)生的電磁感應(yīng)電壓極高，特別是系統(tǒng)電容量大，電壓級(jí)別高的電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)1萬(wàn)至6萬(wàn)安培，這時(shí)的交流干擾電壓達(dá)千伏以上。在短路瞬間如有人觸及閥門將嚴(yán)重威脅操作人員生命及設(shè)備的安全。1/19/202631西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

防腐絕緣層在高電壓作用下，可能被擊穿形成電弧通道，電弧的高溫可能燒芽地下管道，點(diǎn)燃油氣造成火災(zāi)。當(dāng)然以上情況不是經(jīng)常發(fā)生的，但在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于管道與高壓較電線平行或交叉處，必須采取可靠的安全措施。

2、交流電影響的分析在管道上產(chǎn)生交流感應(yīng)電壓，從產(chǎn)生影響的根源來講有靜電和電磁兩種影響，隨著電力系統(tǒng)和管道的工作條件不同，對(duì)管道影響的程度和后果是不一樣的。

1/19/202632西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

a.靜電影響

當(dāng)輸電線上具有很高的電位，在其周圍形成一個(gè)靜電場(chǎng)，處在此靜電場(chǎng)內(nèi)的管道便會(huì)由靜電感應(yīng)形成一定的電壓和電流，這種現(xiàn)象稱為靜電影響，它是一種電容耦合方式。由于交變電場(chǎng)的作用，由高壓輸電線與管道間和管道與大地間串聯(lián)的電容耦合形成一個(gè)交流感應(yīng)電壓，其大小與輸電線的電壓等級(jí)和不對(duì)稱度有關(guān)。1/19/202633西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所在平行于輸電線的地面管道上，如圖5－18（a）所示。管道與輸電線之間的電容小，容抗大，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓不能忽視。對(duì)于理地管道，盡管它有良好的絕緣層，仍然存在泄漏電阻Rl，管道與大地之間的電容可以忽略，由于大地對(duì)管道有較好的屏蔽，故輸電線與地下管道間的電容耦合可以不考慮。如圖5－18（b）。1/19/202634西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所圖5－18交變電場(chǎng)對(duì)管道的影響(a)管子在地面上；(b)管子在地下

1/19/202635西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所b.電磁影響當(dāng)輸電線中有交變電流通過時(shí)，在輸電線周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，當(dāng)管道與輸電線平行時(shí)，處于交變磁場(chǎng)中的管道切割磁力線，沿軸線方向?qū)a(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這就是電場(chǎng)感應(yīng)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿管道軸線方向不斷迭加，將形成很大的縱向感應(yīng)電勢(shì)，并使沿管道各點(diǎn)的對(duì)地電位不相等，管道與搶電線平行距離愈長(zhǎng)，對(duì)地感應(yīng)電壓就愈高。1/19/202636西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所在正常運(yùn)行時(shí)，若三相負(fù)荷平衡、則電流矢量和等于零，因而三相輸電線對(duì)管道的電磁影響近于零。實(shí)際上，雖然三相負(fù)荷可能不平衡，但總的不平衡是不大的。因此，三相對(duì)稱輸電線對(duì)管道的電磁干擾影響不大。1/19/202637西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所對(duì)于不對(duì)稱線路，如兩線一地制及電氣鐵路的饋電線，在正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電流可能對(duì)管道產(chǎn)生相當(dāng)高的持續(xù)的干擾電壓。管道感應(yīng)的交流電的大小，決定于輸電線不平衡電流的大小、平行于輸電線路的管道長(zhǎng)度、輸電線與管道之間的距離、輸電線所通過地區(qū)的大地導(dǎo)電率、管道絕緣層電阻及鋼管的電阻等。1/19/202638西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

在異常運(yùn)行時(shí)，如中性點(diǎn)接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地的短路事故，見圖5－19。短路相電流急劇增加，可能達(dá)到正常滿負(fù)荷的20～40倍，同時(shí)另外兩相的電流趨于零，極大的單相短路電流會(huì)使管道上產(chǎn)生極高的感應(yīng)電壓。

圖5－19中性點(diǎn)接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地對(duì)管道的干撫

1/19/202639西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所因故障而在管道上產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓可能擊穿絕緣法蘭，電流將從短路的絕緣法蘭流失到其它管道或設(shè)備上。電磁感應(yīng)對(duì)管道的影響可用一等效電路來表示，如圖5－20。5－20交流電磁感應(yīng)影響

1/19/202640西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所圖5－20(a)表示管道與大地有良好絕緣時(shí)在地面上與大地絕緣的管道，管道產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與其長(zhǎng)度L的關(guān)系。管道上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理用變壓器一樣圖上AB段等效管道，相當(dāng)于變壓器的次級(jí)。由于管道與大地的良好絕緣，沒有泄漏電流，因而管道相當(dāng)于開路的電源，其端電壓即為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。1/19/202641西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所但對(duì)于埋設(shè)在地下的管道如圖5－20(b)，由于防腐絕緣層的缺陷，設(shè)每一微分單元中管道與大地的泄漏電阻為RL(它與土壤電用率和絕緣電阻有關(guān))，管道單元長(zhǎng)度的電阻R3，電感L1，這樣每一單元長(zhǎng)度可視為閉合電路，而在每一閉合回路中產(chǎn)生環(huán)路電流I3。因此，管道兩端的電壓山亦稱結(jié)果電動(dòng)勢(shì)）不再等于開路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E0而是1/19/202642西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

I3的大小與泄漏電阻RL有關(guān)，RL愈小I3愈大，結(jié)果電動(dòng)勢(shì)就減小。對(duì)于一條沒有涂敷絕緣層的管道則泄漏電阻最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響最小。管道與輸電線在接近，平行長(zhǎng)度越長(zhǎng)，絕緣層電阻愈大，則管道的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)愈高。

1/19/202643西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所正在施工的地面管道可能受到靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的綜合影響。在氣候干燥、土壤電阻率高的地區(qū)，即使是已下溝回填的管道，也會(huì)受到高壓線路的電容耦合和電磁感應(yīng)的綜合影響。這是因?yàn)樾陆ü艿烙辛己玫慕^緣，加上機(jī)械回填土后管道與周圍土壤的有效接解面積小，即管道的泄漏電阻RL很大，所以感應(yīng)電壓就高，可能危及人身安全。故在高壓輸電線下的地面上焊接管道時(shí)，必須采取臨時(shí)接地措施。

1/19/202644西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

3、消除管道交流電影響的措施為了消除交流輸電線對(duì)管道的影響，一個(gè)重要的預(yù)防措施是要求電力線路的故障時(shí)間降到最小。在設(shè)計(jì)管道時(shí)要盡可能使管道與輸電線的平行長(zhǎng)度減到最小，嚴(yán)格遵循有關(guān)的安全規(guī)程，還可采用以下措施：a.將管道串聯(lián)大電容接地，或在管道與電力系統(tǒng)接地之間安裝接地電池。接地電池的結(jié)構(gòu)見圖5－21，由一對(duì)或幾對(duì)用絕緣塊隔開的鋅陽(yáng)極構(gòu)成，埋在電阻率低的回填土中。1/19/202645西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所圖5－21接地電池

1/19/202646西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所b.控制電位：為了防止危險(xiǎn)電壓對(duì)操作人員的傷害，方法之一是所有露出地面的金屬管道附屬設(shè)備處，淺埋一盤鋅帶或鎂帶。如圖5－22所示，將鋅帶或鎂帶的一端接在閥門上時(shí)將其螺旋形水平盤繞在裸露的閥桿周圍，帶盤的直徑應(yīng)足夠大，以保證人站在盤外時(shí)不能摸到閥門或裸露的管道附件。鎂或鋅的帶盤埋深150毫米，帶間距離約300毫米。1/19/202647西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

圖5－22電位控制裝置

1/19/202648西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所當(dāng)交流輸電系統(tǒng)在管道上感應(yīng)很高的電壓時(shí)，因?yàn)榕c管道相連的帶盤使附近的土壤中的電壓上升。于是通過與管道接觸的人體，手或腳的電位差便大大降低，消除了操作人員遭受電擊的危險(xiǎn)。c.為防止絕緣法蘭的擊穿，可在法蘭上安裝避雷器或放電器，或法蘭的兩端與接地電池相連。1/19/202649西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所第二節(jié)

油田金屬腐蝕與防護(hù)一、油田金屬腐蝕概況由1987年石油天然氣總公司對(duì)國(guó)內(nèi)9個(gè)油田金屬腐蝕情況調(diào)查得知，每年因腐蝕所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3895萬(wàn)元（未包括勝利油田）。據(jù)勝利油田生產(chǎn)資料統(tǒng)計(jì)，1982～1988年全油田集結(jié)系統(tǒng)因腐蝕穿孔而更換1533次，少產(chǎn)1.25×105t原油，1988年注水管道破漏202次，減少注水量7.15×105m3；7年中因腐蝕報(bào)廢污水站6座，近1～2年內(nèi)還有8座污水站也需報(bào)廢或大修。

1/19/202650西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所大慶油田地處松嫩沖積平原，全境地勢(shì)低洼，地下水位高，土壤電用率為20～60Ω·m。可見土壤腐蝕并不嚴(yán)重。主要問題是系統(tǒng)管線設(shè)備的腐蝕。據(jù)荷蘭某油田統(tǒng)計(jì)分析得出，管道腐蝕與原油含水有相關(guān)性，原油含水超過50％，就易形成管道內(nèi)腐蝕，腐蝕速度與含水率成正比。1/19/202651西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所目前大慶油田已進(jìn)入高含水開采階段，因此油田金屬霞蝕日趨嚴(yán)重，僅1986年管道腐蝕穿孔11150次，更換管道262km。油田金屬腐蝕造成了管、罐、容器的嚴(yán)重腐蝕穿孔，乃至工程報(bào)廢。例如投資1000多萬(wàn)元建成的北四聯(lián)，運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)，因站內(nèi)管線、油和水儲(chǔ)罐腐蝕損壞嚴(yán)重，而不得不遷站重建。

1/19/202652西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所中原油田自1979年開發(fā)以來，腐蝕不但給油田生產(chǎn)造成了嚴(yán)重危害，使油田蒙受了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也造成了不同程度的環(huán)境污染。文一聯(lián)污水處理站運(yùn)行僅五年多時(shí)間，就全站腐蝕報(bào)廢折除。到90年底，全油田已有400km管線需更新，急需更換的達(dá)150km以上。鋼質(zhì)容器腐蝕報(bào)廢的9座，腐蝕更新的20座。僅用鋼質(zhì)管道、容器、油管、地面設(shè)施等腐蝕損失約4億元。

1/19/202653西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所玉門油田腐蝕狀況調(diào)查表明，1989年前因腐蝕報(bào)廢的管線達(dá)322.23km，腐蝕報(bào)廢的油水罐130座。僅1989年因腐蝕穿孔3631次，更新改造條輸管線97.33km其費(fèi)用為180.99萬(wàn)元。

二、腐蝕原因分析l、各種腐蝕介質(zhì)造成站內(nèi)、站外污水管、注水管、摻水管和熱洗管的內(nèi)室腐蝕。輸送介質(zhì)中含O2、H2S、CO2、礦物鹽和硫酸鹽還原菌等，造成化學(xué)、電化學(xué)和生物共同作用引起的腐蝕。腐蝕形態(tài)有均勻腐蝕、孔使、應(yīng)力腐蝕等。

1/19/202654西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

2、油水大循環(huán)造成了嚴(yán)重的系統(tǒng)設(shè)備、管線內(nèi)腐蝕。在油田開發(fā)過程中，原油從油井中采出，沿集輸管網(wǎng)進(jìn)入聯(lián)合站，處理后外輸。脫出的水進(jìn)入污水處理站，污水經(jīng)處理進(jìn)入注水站注入中進(jìn)入地層，油田水又隨原油采出并進(jìn)行循環(huán)。在這個(gè)大循環(huán)中，油田水和注入水一般都是礦化度高、水溫高、導(dǎo)電性強(qiáng)，并經(jīng)有一定量的硫化氫和二氧化碳。在清水和污水混注時(shí)有適合還原生長(zhǎng)的條件，在水處理過程中還進(jìn)人一定數(shù)量的氧。由于這些原因，使油田水的腐蝕非常嚴(yán)重。1/19/202655西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所3、鋼質(zhì)管道內(nèi)防腐補(bǔ)口近年來一些油田已作了內(nèi)防腐涂層的管道，投產(chǎn)不久，仍出現(xiàn)突發(fā)性局部腐蝕穿孔。原因是管接頭焊接時(shí)高溫影響使涂層失效，造成在內(nèi)譯注處集中腐蝕。對(duì)焊接接頭涂層的內(nèi)、外補(bǔ)口處理，外涂層補(bǔ)口較易進(jìn)行、管內(nèi)壁補(bǔ)口技術(shù)則是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的技術(shù)難題。

1/19/202656西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所4、埋地硬質(zhì)聚胺脂泡沫“黃夾克”保溫管腐蝕在防腐廠內(nèi)預(yù)制發(fā)泡成型時(shí)原料配比和料溫控制不當(dāng)，造成保溫層發(fā)泡不充分、不閉合，管端無(wú)防水密封?，F(xiàn)場(chǎng)焊縫補(bǔ)口時(shí)，保溫層被劃傷或老化龜裂，使水滲透到泡沫內(nèi)與阻燃劑反應(yīng)析出紀(jì)離子腐蝕管外壁。這種管道腐蝕速度高達(dá)3.6mm/a，在大慶油田、中原油田都發(fā)生過類似的腐蝕例子。1/19/202657西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所5、雜散電流影響埋地集輸管線除土壤腐蝕、植物根系影響之外，最嚴(yán)重的是雜散電流影響。橫貫油田的高壓電力系統(tǒng)在管道上產(chǎn)生的持續(xù)干擾電壓，引起強(qiáng)烈的雜散電流腐蝕。6、各種鋼質(zhì)污水罐、含水油罐、容器和設(shè)備由于工業(yè)大氣、潮濕環(huán)境引起的外壁腐蝕和嚴(yán)重的內(nèi)腐蝕，使設(shè)備壽命大大縮短甚至整個(gè)站場(chǎng)系統(tǒng)報(bào)廢重建。1/19/202658西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

三、防腐蝕對(duì)策l、采取注入水質(zhì)密閉、脫氧、殺菌、緩蝕和內(nèi)防隊(duì)襯里綜合治理的技術(shù)措施，防止注水和污水系統(tǒng)管線、設(shè)備的內(nèi)腐蝕。2、采用區(qū)域性電法保護(hù)技術(shù)，防止井下和管網(wǎng)、儲(chǔ)罐底板的外壁腐蝕。3、加強(qiáng)管道內(nèi)涂層補(bǔ)口及內(nèi)涂層質(zhì)量檢測(cè)、補(bǔ)涂機(jī)具的研制，提高補(bǔ)口技術(shù)水平。4、加強(qiáng)新型價(jià)廉的保溫防腐材料研究，改進(jìn)聚胺脂泡沫黃夾克防腐保溫層質(zhì)量和補(bǔ)口技術(shù)。1/19/202659西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

5、針對(duì)金屬罐、容器、管線的內(nèi)防腐問題研究“高效、長(zhǎng)壽、經(jīng)濟(jì)、實(shí)肌系統(tǒng)綜合配套”防腐蝕技術(shù)。加強(qiáng)防腐涂料名蝕劑、電化學(xué)保護(hù)、機(jī)泵閥門的耐腐蝕材質(zhì)研究。推廣應(yīng)用聚乙烯、復(fù)合玻璃鱗片、環(huán)氧煤瀝青粉末等新涂層。

1/19/202660西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

6、玻璃鋼管道應(yīng)用玻璃鋼管道在勝利油田首次應(yīng)用是1986年，在辛三站采出水處理中得到應(yīng)用，后又在永安污水沾的擴(kuò)建工程中被采用。實(shí)踐證明玻璃鋼管道具有許多優(yōu)點(diǎn)。不飽和聚植樹脂固化成型的玻璃鋼，可完全防止污水和鹽、堿、土壤對(duì)管道內(nèi)、外留的腐蝕。玻璃鋼管道管壁平滑、阻力小，重量輕，雖然一次性投資大一些但使用時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)上是合算的。因此在現(xiàn)河污水站方案設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到污水的礦化度高、腐蝕性強(qiáng)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比后，決定全流程上選用玻璃鋼管道。1/19/202661西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所中原油田為了延長(zhǎng)注水系統(tǒng)站內(nèi)管網(wǎng)和容器內(nèi)部構(gòu)件使用壽命，站內(nèi)應(yīng)用了玻璃鋼管道，現(xiàn)在污水處理站內(nèi)管網(wǎng)已推廣應(yīng)用。新建過濾罐操作間全部應(yīng)用玻璃鋼。文國(guó)第一中心污水站開始已將收油罐、斜板沉降罐及沖洗罐、洗井水回收罐和過濾等容器的內(nèi)部構(gòu)件全部換成玻璃鋼。1/19/202662西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所第三節(jié)氣田金屬腐蝕與防護(hù)

天然氣從井口采出經(jīng)分離、計(jì)量，集中起來輸送到天然氣處理廠，含CO2和H2S少的天然氣也有直接進(jìn)入輸氣干線的情況。在集輸過程中管線設(shè)備受到濕天然氣的電化學(xué)腐蝕和外壁土壤腐蝕、大氣腐蝕，其中最危險(xiǎn)的是H2S腐蝕，其次是CO2腐蝕。

1/19/202663西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

一、含硫天然氣的腐蝕與防護(hù)含硫天然氣在鉆采、輸氣及凈化過程中對(duì)鋼材的腐蝕主要有電化學(xué)腐蝕、氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕破裂。四川開發(fā)的氣田中含硫氣田占有相當(dāng)比例。在含硫氣田開發(fā)中，腐蝕會(huì)造成油套管斷裂、井口裝置失靈、集輸管線爆破等嚴(yán)重事故，不僅影響天然氣生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)損失，而且嚴(yán)重威脅著人員的生命安全。1/19/202664西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

l、含硫天然氣腐蝕的主要類型含硫天然氣對(duì)鋼材的腐蝕，主要有電化學(xué)失重腐蝕、氫鼓泡、氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕破裂等幾種形式。對(duì)塑料、橡膠等非金屬材料則促使其老化。a、電化學(xué)失重腐蝕如某輸氣管輸送含H2S50ppm的濕天然氣，由于管內(nèi)低凹處積水，形成電化學(xué)失重腐蝕，輸氣僅8個(gè)月管壁厚度從8毫米減薄為0.5毫米，致使管段爆破。

1/19/202665西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所b、氫鼓泡和氫脆氫鼓泡是金屬在含硫天然氣的電化學(xué)腐蝕后，在金屬中產(chǎn)生從幾到幾十毫米直徑的空泡，有時(shí)泡表面的金屬發(fā)生龜裂或脫層。強(qiáng)度較高的金屬，在含硫天然氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕后，雖然金屬外觀變化不大，但韌性喪失金屬變脆，這就是氫脆現(xiàn)象。c、硫化物應(yīng)力腐蝕破裂在含硫天然氣和拉應(yīng)力同時(shí)作用下產(chǎn)生的破裂。拉應(yīng)力可以來自外加負(fù)荷和內(nèi)應(yīng)力，而壓應(yīng)力不會(huì)引起硫化物應(yīng)力腐蝕破裂。

1/19/202666西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

2、硫化氫腐蝕氣田開發(fā)中經(jīng)常遇到的腐蝕介質(zhì)是硫化氫、二氧化碳、有機(jī)硫、氣田水及氧，其中硫化氫腐蝕有獨(dú)特的影響。

a、硫化氫的腐蝕機(jī)理在760mm汞柱、30℃時(shí)，硫化氫在水中溶解度為3克／升，溶液PH值約為4。在水中的溶解度隨溫度升高而降低，隨壓力增加而增加。在水中分步離解：

1/19/202667西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所在硫化氫溶液中，含有H+、HS-、S2-和H2S分子，它對(duì)金屬的腐蝕是H+、S2-和H2S在陰極、陽(yáng)極的去極化過程，其中H2S隨條件不同影響也不同。FexSy為各種結(jié)構(gòu)硫化鐵的通式，硫化鐵組成和結(jié)構(gòu)隨硫化氫在溶液中的濃度和PH值而變化。1/19/202668西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

b、硫化氫腐蝕特點(diǎn)硫化氫離解產(chǎn)物HS-、S2-對(duì)腐蝕有加速作用。它們吸附在金屬表面上形成Fe(HS)-復(fù)合離子，使金屬電位向負(fù)值移動(dòng)，促使陰極放氫加速和鐵原子鍵強(qiáng)度減弱，使鐵更容易進(jìn)入溶液。因此，使失重腐蝕速度加快。

1/19/202669西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所根據(jù)電子圖研究，低濃度硫化氫能生成致密的硫化鐵膜、主要由FeS、FeS2組成，有保護(hù)作用，可顯著降低金屬腐蝕速度。高濃度硫化氫，生成主要由Fe9S8組成的黑色疏松層狀產(chǎn)物、不能阻止鐵離子通過，因而沒有保護(hù)作用，其腐蝕速度比前者可大九倍。

1/19/202670西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所硫化氫可引起多種類型的腐蝕，如氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕破裂等。根據(jù)研究認(rèn)為吸附在鐵表面HS-又能阻止氫原子結(jié)合生成分子氫。因此，氫原子聚集在鋼材表面，使氫原子滲入鋼材內(nèi)部速度加快，文獻(xiàn)指出HS-可使氫擴(kuò)散速度加快10～20倍，引起鋼材氫鼓泡、氫脆及硫化物應(yīng)力腐蝕破裂。1/19/202671西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕破裂的原因。在理論上有各種說法，如內(nèi)壓力理論、晶格脆化理論及應(yīng)力破裂理論等，至今還未取得一致的看法。比較經(jīng)典的是內(nèi)壓力理論，認(rèn)為表面生成的氫原子在向鋼材內(nèi)部擴(kuò)散過程中上到裂縫、空除、晶錯(cuò)、夾雜物或其它缺陷時(shí)，原子氫就在這些地方結(jié)合成分子氫,氫分子體積是氫原子的20倍。1/19/202672西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所由于體積膨脹在鋼材內(nèi)部產(chǎn)生極大的內(nèi)壓力，致使低強(qiáng)度鋼材鼓泡。高強(qiáng)度鋼材塑性變形小，就在鋼材內(nèi)部引起微裂紋，使鋼材變脆即為氫脆。硫化物應(yīng)力腐蝕破裂，就是鋼材在足夠大的外加拉應(yīng)力或內(nèi)部殘余張力作用下使鋼材微裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展引起破裂。1/19/202673西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所硫化物應(yīng)力腐蝕破裂特征：使用時(shí)間短，幾分鐘或幾個(gè)月內(nèi)產(chǎn)生突然斷裂；呈脆性破壞，斷口平整，無(wú)塑性變形；起爆口多發(fā)生在應(yīng)力集中的部位；低應(yīng)力下破壞，有時(shí)使用應(yīng)力只相當(dāng)于屈服應(yīng)力的百分之幾就會(huì)突然脆斷。1/19/202674西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

3、含硫天然氣對(duì)采氣、輸氣設(shè)備的腐蝕

a、對(duì)采氣設(shè)備的腐蝕氣體沿井筒上升,溫度壓力不斷降低，當(dāng)達(dá)到氣體和凝析油的露點(diǎn)時(shí)就會(huì)析出水滴和油滴，天然氣中含的硫化氫、二氧化碳就溶解在液滴中，并達(dá)到飽和引起油管內(nèi)外壁和套管內(nèi)壁、井口閥門、閥桿、閥板發(fā)生疏化物應(yīng)力腐蝕破裂和脆斷；氣流中帶有液滴、巖屑和砂粒，使得閥板和彎頭等處發(fā)生嚴(yán)重沖蝕及磨蝕。腐蝕產(chǎn)物硫化鐵還造成閥桿閥板卡死。井口壓力表導(dǎo)壓管因硫化物應(yīng)力腐蝕而爆破等事故。

1/19/202675西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

b、集輸管線的腐蝕

集輸管線的腐蝕來自內(nèi)外壁兩個(gè)方面。內(nèi)壁是含硫天然氣的腐蝕、外壁是工業(yè)大氣和土壤腐蝕。1/19/202676西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

內(nèi)壁腐蝕與油罐腐蝕情況相似，但集輸管線腐蝕也有自身特點(diǎn)。高壓集輸管線5～6MPa以上的硫化物應(yīng)力腐蝕破裂一般發(fā)生在大面積電化學(xué)失重腐蝕之前，隨溫度升高相對(duì)濕度減低，水氣冷凝可能性減少，腐蝕速度降低；隨氣體速度增加，冷凝波被氣流帶走分布在管壁上，在金屬表面形成水膜，使腐蝕速度迅速增加。如果氣流速度達(dá)到15～20m/S，使液膜拉斷，這時(shí)腐蝕速度下降；地形低凹處積泥引起大面積腐蝕，在氣液兩相界面處，腐蝕尤為嚴(yán)重。

1/19/202677西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

4、防止含硫天然氣腐蝕的措施

a、選用耐腐蝕材料

為了確保含硫天然氣采輸?shù)恼＿\(yùn)行。在容器、管線、閥門及儀表等零部件的材質(zhì)選擇上，首先應(yīng)考慮到這些材質(zhì)應(yīng)具有良好的抗氫脆和抗硫化物應(yīng)力腐蝕破裂的性能，在不能采用緩蝕劑或涂層保護(hù)的部位要考慮材質(zhì)的抗電化學(xué)失重腐蝕，如閥門的閥桿和閥板。1/19/202678西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所常用作抗硫閥門閥體閥板基體等部件和用作高壓防硫井口、大小四通、閥體、閥蘭等部件的國(guó)產(chǎn)鋼材有ZG25Ⅱ、ZG32Ⅱ、ZG45Ⅱ和35CrMo鋼。用作氣田壓力容器和內(nèi)部集輸管道的國(guó)產(chǎn)材料有20g、和O9MnV鋼。用作抗流閥門、儀表結(jié)構(gòu)件的材料有國(guó)產(chǎn)1Cr18Ni9Ti等用種。常用的非金屬材料有氟塑料和氟膠。

1/19/202679西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

b、緩蝕劑保護(hù)

使用緩蝕劑，顯著的優(yōu)點(diǎn)是能解決在用設(shè)備的腐蝕問題。這點(diǎn)對(duì)提高設(shè)備使用壽命、安全生產(chǎn)、減少環(huán)境污染等具有重大意義；其次，緩蝕劑使用簡(jiǎn)便，用量少。在四川含硫氣田采用抗硫材質(zhì)主要是為防止氫脆及硫化物應(yīng)力腐蝕破裂，而添加級(jí)蝕劑主要是為防止含硫氣的電化學(xué)失重腐蝕。常用的緩蝕劑有1901、粗吡啶、頁(yè)氮、7251、川天2-1等。1/19/202680西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

c、工藝性防腐措施

在不降低過程處理能力和不損害生產(chǎn)性能范圍內(nèi)，對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理或稍許改變操作條件，以期獲得防腐效果，這種方法稱為工藝性防腐。它包括腐蝕介質(zhì)的脫除、溫度、壓力、流速、應(yīng)力及PH值的控制。

1/19/202681西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所高壓集輸管線和設(shè)備，脫硫不能完全消除天然氣對(duì)管線的腐蝕，較合理的方法是采用深度脫水，防止含硫天然氣的腐蝕；對(duì)中低壓集輸管網(wǎng)及設(shè)備可采用脫硫（H2S≤5mg/m3），防止天然氣的腐蝕；對(duì)于長(zhǎng)輸管線，天然氣脫硫后還要進(jìn)行脫水，其目的除防止腐蝕外還能防止水化物形成，減少積水對(duì)輸氣量的影響，在允許條件下，降壓輸氣、井場(chǎng)加熱、高流速集氣都是防腐蝕的辦法。

1/19/202682西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

二、氣田開發(fā)中的二氧化碳腐蝕問題七十年代以來由于深層含CO2氣藏的開發(fā)、油田注CO2強(qiáng)化開采工藝的發(fā)展及地?zé)峋_發(fā)等，都促使對(duì)CO2腐蝕與防護(hù)的研究。

1/19/202683西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

我國(guó)氣田開發(fā)中CO2腐蝕問題也日益突出。四川威遠(yuǎn)氣田，從氣井中取出的油管有嚴(yán)重的抗蝕甚至穿孔。中壩氣田須二氣藏不含H2S只含0.54％CO2，但從氣井中取出的油管腐蝕穿孔；輸送脫硫后天然氣的某長(zhǎng)輸管線曾多次爆破，按其腐蝕環(huán)境及腐蝕特征，認(rèn)為主要是CO2腐蝕。華北油田含CO2的氣井也出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕。南海崖13-l氣田天然氣中含CO210%，勝利油田的氣田氣中CO2含量達(dá)12％，華北油田潛山構(gòu)造伴生氣中CO2含量高達(dá)42%左右。CO2腐蝕問題是值得重視的。

1/19/202684西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

1.二氧化住腐蝕機(jī)理CO2腐蝕可理解為天然氣中的地溶解于水，生成碳酸后引起的電化學(xué)腐蝕?；痉磻?yīng)式為：

陽(yáng)極反應(yīng)

陰極反應(yīng)

1/19/202685西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所有的專家認(rèn)為碳酸具有相當(dāng)高的PH值，增加了鐵的溶解速度，另一方面未離解的碳酸在陰極反應(yīng)過程對(duì)氫的釋放起加速作用。

因此在相同PH值條件下，碳酸比其它能完全離解的酸有更大的腐蝕性。

1/19/202686西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

腐蝕產(chǎn)物FeCO3、Fe3O4等在金屬表面能形成保護(hù)膜，有膜保護(hù)時(shí)腐蝕速度大大降低。膜生成的不均勻或破損，常出現(xiàn)局部的不均勻腐蝕。能否在金屬表面生成均勻穩(wěn)定的保護(hù)膜，受到CO2分壓、溫度、流速、水中各種金屬或非金屬離子含量、共存的H2S含量、鋼材的金相變化等各種條件的影響。

1/19/202687西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

2.二氧化碳腐蝕的防護(hù)措施目前防止嚴(yán)重的CO2腐蝕主要措施是用抗蝕金屬材料、表面涂層保護(hù)、加注緩蝕劑及工藝措施。這些措施必須在著手開發(fā)氣田時(shí)就決定，特別是海上油氣田開發(fā)，如果最初決定的措施不當(dāng)，補(bǔ)就十分困難。

a、抗蝕材料選擇在濕CO2環(huán)境中含Cr的不銹鋼有較好的抗蝕能力。七十年代以來9Cr-1Mo、13Cr等馬氏體鉻鋼成功地用于井下管系，而22～25Cra-y雙相不銹鋼的抗蝕能力較前者更穩(wěn)定。

1/19/202688西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

b、加注緩蝕劑國(guó)外常用康托爾（Kontal）系列緩蝕劑及納爾科（Nalco）公司的2VJ－612N緩蝕劑等，據(jù)稱對(duì)抑制CO2腐蝕有好的效果。

c、內(nèi)壁涂層和襯里在管道、容器的內(nèi)圣采用樹脂、塑料等涂層、襯里保護(hù)，已成為防止腐蝕的常用方法。在壓力較高的情況卞采用0.12～0.2mm厚度的酚醛、環(huán)氧改性酚醛樹脂類涂料，有較好的抗蝕能力，但不耐磨蝕。為了提高耐磨蝕能力可以加廣涂層。地面低壓管道及容器可采用玻璃鋼或聚乙烯、聚氯乙烯材里效果也比較好。1/19/202689西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所總之天然氣開發(fā)中的CO2腐蝕是個(gè)復(fù)雜而嚴(yán)重的問題，其機(jī)理有待進(jìn)一步探索，防護(hù)措施亦有待進(jìn)一步完善。1/19/202690西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所第四節(jié)金屬油罐的腐蝕與防護(hù)金屬油罐的腐蝕不僅可以造成油罐損壞，而且會(huì)影響油品質(zhì)量和安全生產(chǎn)。因此，要認(rèn)真做好金屬油罐的防腐蝕工作。

1/19/202691西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料表明，油礦儲(chǔ)罐除外壁腐蝕外，其內(nèi)壁表面一般都會(huì)遭受均勻腐蝕和斑點(diǎn)狀腐蝕。均勻腐蝕速度為0.04～1.1mm/a，斑點(diǎn)狀腐蝕速度為均勻廣蝕的2～5倍。高的達(dá)到3.8mm/a。最普遍和最危險(xiǎn)的是腐蝕穿孔，它會(huì)導(dǎo)致油品泄漏。在嚴(yán)重的腐蝕條件下，油罐平均使用期限差不多比計(jì)劃期限減少二分之一。個(gè)別情況下油罐兩次檢修之間的間隔只有一年油罐的保護(hù)費(fèi)用達(dá)到油罐原有費(fèi)用的40～45％。1/19/202692西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所國(guó)內(nèi)9個(gè)油田的統(tǒng)計(jì)資料表明，儲(chǔ)罐因腐蝕造成的報(bào)廢率和更新率達(dá)8％。其中內(nèi)腐蝕穿孔為外腐蝕的1.5倍。

一、金屬油罐腐蝕原因分析鋼油罐儲(chǔ)存石油和產(chǎn)品，其外壁受大氣和土壤的腐蝕，而內(nèi)壁受油、氣和水的腐蝕，自上而下腐蝕情況不同，有不同的機(jī)理和特征。

1/19/202693西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

（一）油罐外壁和罐頂外表面的腐蝕外壁和罐頂外表面主要受大氣腐蝕。在罐頂凹陷處、焊縫和易積水的部位，大氣腐蝕是比較嚴(yán)重的。地下隱蔽庫(kù)和洞庫(kù)中的油罐由于所處環(huán)境比較潮濕腐蝕就更嚴(yán)重一些。在工業(yè)區(qū)和沿海設(shè)置的油罐由于大氣污染和海洋大氣的影響，外壁腐蝕就嚴(yán)重得多。

1/19/202694西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

（二）罐底板外側(cè)的腐蝕底板外側(cè)放在基礎(chǔ)上，主要受土壤腐蝕的影響，腐蝕程度比外壁嚴(yán)重，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)穿孔腐蝕引起油品泄漏。底板不易檢查，修理困難，又是容易發(fā)生腐蝕的部位。底板焊接時(shí)焊縫附近的防腐層又往往被燒壞，這就增加了腐蝕的嚴(yán)重性。罐底除焊縫附近易腐蝕外，周邊也是容易受腐蝕的部位，罐底周邊如果沒有用瀝青很好封住，雨水或順罐壁流下的滴水就很容易浸入罐底周邊部位，使它形成有利于腐蝕的條件。大直徑油罐出現(xiàn)不均勻沉陷時(shí)，也會(huì)因氧濃差電池造成底板外側(cè)腐蝕。

1/19/202695西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

（三）金屬油罐的內(nèi)腐蝕金屬油罐內(nèi)腐蝕的部位和程度，取決于所儲(chǔ)油品的性質(zhì)。通常分為罐頂氣相腐蝕；與油品接觸的罐壁內(nèi)側(cè)和與罐底水接觸的罐底內(nèi)表面腐蝕。1/19/202696西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

l、罐頂內(nèi)部的氣相腐蝕石油和產(chǎn)品常含一定水分，還溶解有氧氣，油罐呼吸時(shí)吸入空氣及油品揮發(fā)產(chǎn)生氣體所組成的混合氣體。當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，水就會(huì)在金屬表面凝結(jié)成水膜。早、晚相對(duì)濕度較大，水膜較厚，中午水膜較薄。水膜溶解氣相中的CO2、SO2、H2S等介質(zhì)形成電解質(zhì)溶液，因此具有化學(xué)腐蝕特征。

1/19/202697西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

據(jù)研究，金屬表面氧化皮能影響大氣腐蝕的電極反應(yīng)。因?yàn)殇摪逶跓彳埣庸せ蜷L(zhǎng)時(shí)間暴露于空氣中，就會(huì)在其表面生成30μm左右厚度的氧化皮。氧化皮即銹層，在潮濕的條件下可做為氧化劑，發(fā)生陰極去極化反應(yīng)：

當(dāng)銹層干燥時(shí)，具有磁性的黑色Fe3O4又被滲入銹層的氧重新氧化生成Fe2O3。其反應(yīng)為：1/19/202698西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所當(dāng)早、晚與中午金屬表面干濕交替的條件下，上述反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，由此可見帶銹層的鋼能加速腐蝕的進(jìn)行。另外，油罐中的氣體常含少量（約0.01％）的SO2，它的存在被稱為“酸的再生循環(huán)”作用。SO2首先吸附在金屬表面上，由SO2和O2、Fe反應(yīng)生成硫酸亞鐵，其反應(yīng)：1/19/202699西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所然后，硫酸亞鐵水解生成氧化物和游離酸，其反應(yīng)：

硫酸又腐蝕鐵，其反應(yīng)：所生成新鮮的硫酸亞鐵再水解生成游離酸，如此反復(fù)進(jìn)行加速鐵的腐蝕過程。

1/19/2026100西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

含硫原油，在氣相中含有較多的H2S。H2O產(chǎn)生分步離解，能促進(jìn)陰極和陽(yáng)極去極化，加速腐蝕。當(dāng)氣相中的相對(duì)濕度大于80％時(shí)，這種腐蝕就更為嚴(yán)重。在罐頂氣相區(qū)如果不存在空氣和硫化氫時(shí)，表面腐蝕輕微。同理，密封良好的浮頂油罐，隔絕了空氣，由空氣帶進(jìn)的氧、水蒸汽、二氧化碳、二氧化硫等大大減少。因而浮頂罐比拱頂罐腐蝕較輕。1/19/2026101西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

2、油相對(duì)雁髏內(nèi)側(cè)的腐蝕油品中含水量和含氧量是決定內(nèi)壁腐蝕的主要參數(shù)。乳化原油的腐蝕純烴類化合物沒有腐蝕性，它們?cè)诮饘俦砻嫘纬捎袡C(jī)保護(hù)膜，抑制了腐蝕過程。但是乳化原油中含有水相電解質(zhì)．油包水型腐蝕性較小，水包油型的乳液腐蝕性強(qiáng)。原油中含水量的增加，其腐蝕速度增大。但是，當(dāng)有H2S存在時(shí)，腐蝕速度與水的比例關(guān)系不大。

1/19/2026102西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所根據(jù)試驗(yàn)，與原油乳液接觸的各層圈板腐蝕速度并不一樣，其中部圈板腐蝕速度最大。水在油品中的溶解度主要取決于油品溫度。而含氧量以汽油最高，汽油對(duì)氧的溶解度比柴油高3～4倍。因此，汽油罐的腐蝕比柴油罐嚴(yán)重，它比一般的重油罐腐蝕速度要高出20倍。增加油品的收發(fā)作業(yè)次數(shù)，將使吸入罐內(nèi)的水分和氧氣增加，因此能加劇罐內(nèi)壁的腐蝕。

1/19/2026103西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所當(dāng)油品溫度升高時(shí)，可加速油品的自然對(duì)流，這將造成罐底水分向上運(yùn)動(dòng)和油面層的氧氣向下運(yùn)動(dòng)，這樣就會(huì)加速腐蝕。甚至發(fā)現(xiàn)油罐的向陽(yáng)面，經(jīng)常受陽(yáng)光照射，由于局部對(duì)流使它的腐蝕速度可比背陽(yáng)面增大一倍。油品中的膠質(zhì)能增強(qiáng)油品對(duì)罐壁的保護(hù)作用、附氧氣與罐壁表面接觸，因此它能起到降低腐蝕速度的作用。精餾油品含膠質(zhì)少，所以精餾油品儲(chǔ)罐要比一般油品儲(chǔ)罐腐蝕嚴(yán)重一些。

1/19/2026104西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所油罐內(nèi)腐蝕。由于油品的隔離保護(hù)作用，油相腐蝕與其它部位相比，相對(duì)較輕。常見的汽油罐和溶劑油罐，其腐蝕速度一般在0.005～0.2mm/a，腐蝕面覆蓋著一層薄銹。

3、油水界面的腐蝕在烴類與電解質(zhì)溶液兩種不相溶的交界面上常發(fā)生強(qiáng)烈腐蝕，其腐蝕速度大大高于單相的烴類或電解質(zhì)溶液。

1/19/2026105西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所當(dāng)硫化氫存在時(shí)，這種差別更大。典型的試驗(yàn)曲線如圖5-23所示。電解質(zhì)液含鹽越高，界面腐蝕越嚴(yán)重。界面腐蝕實(shí)際發(fā)生在薄膜溶液下。隨著鋼表面親水性氧化膜的生成，界面彎月面形狀不斷變化，造擇性侵潤(rùn)形成的電解液薄膜可一直向烴相中的金屬面延伸，這種薄膜一般只有0.003mm厚。

1/19/2026106西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所碳鋼的腐蝕速度

圖5-23二種界面腐蝕機(jī)理的比較

1/19/2026107西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所氧和硫化氫氣體在烴相與水相中溶解度差異很大，形成氣體濃度差式電池是界面腐蝕的主要原因。正如水線腐蝕中缺氧的水下部分是陽(yáng)極腐蝕區(qū)一樣，烴——電解質(zhì)溶液界面首先腐蝕的是烴相下的金屬。據(jù)測(cè)定，有90～95％的失重腐蝕發(fā)生在烴相一側(cè)，烴相腐蝕速度可高達(dá)3～4mm/a，而界面電解質(zhì)溶液一側(cè)腐蝕速度一般不超過0.4～0.8mm/a。1/19/2026108西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

4、罐底內(nèi)側(cè)的腐蝕儲(chǔ)油罐的下層圈板和底板直接與水相接觸，也是遭受腐蝕的危險(xiǎn)部位。油罐底部的腐蝕速度一般為0.2～0.3mm/a。罐底水通常含有礦物鹽、硫化氫、二氧化碳等氣體，以及硫酸鹽還原菌，金屬勢(shì)必遭到強(qiáng)烈的電化學(xué)腐蝕。1/19/2026109西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所在汽油等輕質(zhì)油品儲(chǔ)罐中，一般不存在H2S和CO2，因而不存在酸腐蝕。但氧在輕質(zhì)油中溶解度較高，一部分溶解氧進(jìn)入罐底水中，所以罐底仍然存在較輕的（0.025～0.05mm/a）均勻腐蝕。重質(zhì)油儲(chǔ)罐的罐底水中含氧少，但含有硫酸鹽還原包有機(jī)物和硫酸鹽、硫化氫和二氧化碳，有利于硫酸鹽還原菌生長(zhǎng)。因而重質(zhì)油包括原油儲(chǔ)罐的底反內(nèi)側(cè)是電化學(xué)和生物共同作用引起的比較嚴(yán)重的腐蝕。1/19/2026110西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

5、罐底沉積物下的腐蝕礦物原油儲(chǔ)罐在罐底常有巖屑、鐵銹、乳化重質(zhì)油等沉積于罐底，俗稱油泥。造成罐底腐蝕的原因有二個(gè)：一是各種類型濃差電池作用下的縫隙腐蝕，如氧濃差、鹽濃差電池；二是厭氧菌的致腐作用。因?yàn)橛凸蕹练e水中含有鹽分，又往往缺氧，其溫度、PH值也十分適宜厭氧菌生長(zhǎng)。據(jù)中科院微生物所對(duì)滄州油罐調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有些油罐底部的硫酸鹽還原菌高達(dá)108～1010個(gè)/ml，并且發(fā)現(xiàn)該菌特征性腐蝕產(chǎn)物一硫化鐵的存在。所以一般人認(rèn)為，罐底有沉積物會(huì)使局部腐蝕加劇。

1/19/2026111西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

二、金屬油罐的防護(hù)

（一）防腐涂料

1、油罐外壁防腐涂料地面油罐和比較干燥的半地下油罐，要用紅丹防銹漆作為底漆，銀粉漆或調(diào)合漆作為面漆。銀粉漆作為輕油罐的面漆，它具有金屬光澤，除防銹外還能反射陽(yáng)光起到降低蒸發(fā)損耗的作用。耐大氣型氯磺化聚乙烯涂料在東北原油罐上應(yīng)用效果也很好。

1/19/2026112西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所瀝青船底漆主要含煤焦油瀝青、氧化亞銅和氧化鋅等物質(zhì)。用它作為洞庫(kù)、地下和半地下油庫(kù)的油罐外壁除料效果較好，它具有很好的防潮抗水和防霉性能。1/19/2026113西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

2、罐底外測(cè)防腐涂料罐底外側(cè)常用紅丹防銹漆作底漆，面漆為熱涂瀝青。瀝青具有良好的耐水和防腐性能，材料易得，施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但是先涂瀝青層然后進(jìn)行安裝焊接，容易把焊縫附近的涂層燒掉。為了克服這一缺點(diǎn)，可采用環(huán)氧富鋅漆作為防腐涂料。使用玻璃布加強(qiáng)的煤焦油瀝青漆，逐步得到推廣應(yīng)用。1/19/2026114西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所環(huán)氧富鋅漆主要成分是鋅粉和環(huán)氧樹脂，這種涂料和銀粉（實(shí)際是鋁粉）涂料一樣、兼有屏蔽效果和陰極保護(hù)作用。

3、金屬油罐內(nèi)防腐涂料采用防腐涂料保護(hù)油罐有著悠久的歷史，涂料或襯里一直成功地用于常壓儲(chǔ)罐的內(nèi)防腐。

1/19/2026115西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所長(zhǎng)效防腐涂料具有優(yōu)異的防腐性能，在條件苛刻的情況下，用它涂裝油罐能使用10年以上。所以盡管使用長(zhǎng)效防腐涂料費(fèi)用較高，但總的經(jīng)濟(jì)效果是好的。罐頂內(nèi)部建議采用環(huán)氧系列防腐涂料，如國(guó)產(chǎn)870系列常溫固化防腐涂料、環(huán)氧煤瀝青防腐涂料。因?yàn)榄h(huán)氧類涂料附著力好，耐腐蝕和耐溶劑侵蝕。

1/19/2026116西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所罐頂內(nèi)部除去腐蝕性成分也是有效的內(nèi)防腐措施。水和氧是引起油罐內(nèi)腐蝕的主要因素。如果能除去水和氧，可以大大減輕儲(chǔ)罐內(nèi)腐蝕，可以通過壓力罐、惰性氣體覆蓋、保持浮頂罐密封等辦法都是有效的防腐方法。罐壁采用的有環(huán)氧煤焦油、環(huán)氧樹脂、富鋅涂料等。鱗片襯里是用鱗片狀細(xì)微玻璃片進(jìn)行增強(qiáng)的一類長(zhǎng)效防腐涂料。

1/19/2026117西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所罐底內(nèi)側(cè)應(yīng)用最廣泛的是煤焦油瀝青漆，涂層的壽命主要取決于表面預(yù)處理的質(zhì)量。為了得到良好的保護(hù)效果，罐底涂層一般是比較厚的，兩層涂料之間還可以外加一層加強(qiáng)的玻璃纖維布。

1/19/2026118西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

（二）陰極保護(hù)的應(yīng)用陰極保護(hù)主要用于與瀝青砂基礎(chǔ)接觸，受土壤腐蝕的儲(chǔ)罐底板。其目的是補(bǔ)充涂層之不足，以防止涂層空白點(diǎn)的金屬腐蝕。陰極保護(hù)是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)控制腐蝕的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。不加陰極保護(hù)儲(chǔ)罐底板一般使用7～10年就會(huì)腐蝕穿孔。采用陰極保護(hù)后，一般設(shè)計(jì)使用20～30年。根據(jù)保護(hù)面積和范圍可以選用犧牲陽(yáng)極和外加電流極保護(hù)，也可以連同埋地管線進(jìn)行區(qū)域性陰極保護(hù)。華東輸油管理局還研究開發(fā)了“固體電解質(zhì)外加電流保護(hù)”的陰極保護(hù)法。1/19/2026119西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所國(guó)外一些公司還使用犧牲陽(yáng)極對(duì)油罐底板內(nèi)側(cè)進(jìn)行陰極保護(hù)。油罐內(nèi)底部常積水形成電解質(zhì)溶液，這里的陰極保護(hù)實(shí)際上是電解質(zhì)溶液中對(duì)金屬進(jìn)行陰極保護(hù)。

l、新建罐采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)例如，鋼儲(chǔ)罐容積500m3，罐直徑10640mm，基礎(chǔ)砂電阻率p=200Ω·m，選用鎂陽(yáng)極其保護(hù)電流密度i=2mA/m2，設(shè)置犧牲陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)。1/19/2026120西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所式中：ρ——土壤電阻率，Ω·m；k——與間隔，支數(shù)有關(guān)的長(zhǎng)度系數(shù)，取k=1.3；L——陽(yáng)極長(zhǎng)度c.陽(yáng)極發(fā)生電流I=E/RA式中：E有效電位差，取E＝0．7V1/19/2026121西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所d.陽(yáng)極總長(zhǎng)度

e.耐用年限Y內(nèi)所需電量Qf.依據(jù)計(jì)算，鎂陽(yáng)極設(shè)置見圖5－24。1/19/2026122西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所圖5－24

罐上線狀Mg陽(yáng)極施工例

1/19/2026123西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所

2、已建油庫(kù)，對(duì)傳罐及地下管道采用電法保護(hù)時(shí)最好作為整體考慮，即區(qū)域性陰極保護(hù)。對(duì)保護(hù)體系以外的管道用絕緣法蓋時(shí)行絕緣。為了防止火花產(chǎn)生，用接地電池和硅元件進(jìn)行正反并聯(lián)連接插入地下。實(shí)例見圖5－25。

3、新建罐采用外加電流法進(jìn)行陰極保護(hù)例如，在填平的海岸上新建4座油罐，采用外加電流的陰極保護(hù)。高硅鑄鐵輔助陽(yáng)極，埋設(shè)在油罐訪護(hù)堤外的土壤里。直流電源采用硅元件全波整流器，其安裝方式見圖5－26。1/19/2026124西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所圖5—25油罐和地下管道電法保護(hù)施工例

1/19/2026125西南石油學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)研究所圖5-26

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