天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施--畢業論文-資料下載頁

【導讀】要保障和國家重要的基礎設施。“腐蝕”這個術語起源于拉丁文“Corrdere”，意即“損壞”，“腐爛”。括因單純機械作用引起的金屬磨損破壞。隨著非金屬材料的迅速發展，它的破壞引起了人們的重視，材料，即材料腐蝕是指材料受環境介質的化學作用而破壞的現象。

　　

【正文】 間 ,s K 一 電化學當量 上述因素都會影響到腐蝕電流 ,其中 ,土壤電阻率是反映土壤腐蝕性的主要指標 ,土壤電阻率越小 ,形成腐蝕電池的電流強度越大 ,腐蝕速度則越大 ,反之亦然。目前埋地鋼管外壁防腐蝕較為常用的是絕緣層防腐蝕和 陰極 防腐蝕 ,兩者通常同時使用。絕緣層防腐蝕要根據管道所處地域的地形、地貌、地質狀況正確選擇合理的防腐蝕材料 ,目前國內外常用的有石油瀝青、環氧煤瀝青、煤焦油 瓷漆、聚乙烯熔結環氧粉末 等。管道防腐蝕總成本應包括以下幾項因素：材料、 施 工、修補、安裝、陰極保護、維修、檢驗、 設計年限等 ,綜合以上各因素 ,目前國內使用較多的是環氧煤瀝青防腐蝕。它分三個等級見下表 ,可根據不同的要求進行選擇。 陰極保護的兩種方法 根據提供極化電流的方法不同，陰極保護可以分為犧牲陽極陰極保護和外加電流陰極保護兩種，犧牲陽極法是用一種腐蝕電位比被保護金屬腐蝕電位更負的金屬或合金與被保護體組成電偶電池，依靠負電性金屬不斷腐蝕溶解產生的電流對被保護金屬構成保護的方法，由于低電位金屬所在電偶電池中作為陽極，偶接后其自 身腐蝕速度增加，故被稱作“犧牲陽極”。外加電流陰極保護是利用外部直流電源對被保護體提供陰極極化，實現對被保護體的保護方法。外部電源的負極與被保護體相連，正極接輔助陽極，輔助陽極的作用是為了構成陰極保護完整的回路。 犧牲陽極保護方法的主要特點是： (1)不需要外加直流電源，適用于無電源地區和小規模、分散的保護對象； (2)驅動電壓低，輸出功率低，保護電流小且不可調節，陽極有效保護距離小，使用范圍受介質電阻率的限制，但保護電流的利用率較高，一般不會造成過保護，對鄰近金屬設施干擾小； (3)陽極數量較多，電流分布 比較均勻，但陽極重量大，會增加結構重量，且陰天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施 14 極保護的時間受犧牲陽極壽命的限制； (4)系統牢固可靠，施工技術簡單，單次投資費用低，不需要專人管理。 外加電流陰極保護方法的主要特點是： (1)需要外部直流電源； (2)驅動電壓高，輸出功率和保護電流大，能靈活調節，控制陰極保護電流，陽極有效保護半徑大，因此在惡劣的腐蝕條件或高電阻率的環境中葉適用，但有可能造成過保護，也可能對附近金屬設施造成干擾； (3)陽極數量少，系統重量輕，結構重量增加不多，難溶和不溶性輔助陽極消耗低、壽命長、可作長期的陰極保護、但由于系統 使用的陽極數量少，保護電流可能分布不均勻 。 (4)在惡劣環境中，系統易受損傷，設備安裝、施工、維護較復雜、一次投資費用高。 因此，陰極保護方法的選擇應根據供電條件、介質電阻率、所需保護電流的大小、運行過程中工藝條件變化情況、壽命要求、結構形狀等決定，通常情況下，對無電源、介質電阻率低、條件變化不大、所需保護電流較小的小型系統，宜選用犧牲陽極保護；相反，對有電源、介質電阻率大、所需保護電流大、條件變化大、使用壽命長的大系統，應選用外加電流陰極保護，因此長輸天然氣管道適宜用外加電流陰極保護。 陰極保護 的參數 保護電位，是指通過陰極保護金屬使金屬結構達到完全保護或者有效保護所需達到的電位值，保護電位有時是個電位區間，人們習慣上將為達到陰極保護所諸極化電位中的最正的電位稱為最小保護電位，而將最負的電位稱作最大保護電位。如果被保護結構的電位太負，超過最大保護電位，不僅會造成電能的浪費，而且還可能由于被保護結構表面析出氫氣，造成表面涂層嚴重剝落或導致金屬氫脆，即出現過保護的情況，美國腐蝕工程師協會（ NACE）在《埋地和水下金屬管道外部腐蝕控制推薦規范》RP0169(1983)的標準中，對陰極保護準則做出了某 些規定，對于天然水和土壤中的鋼和鑄鐵構筑物，規定保護電位至少因為 （相對于飽和 Cu/CuSO4 參比電極，天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施 15 即 SCSE），最大保護電位則根據環境而定，對于天然氣管道而言一般應為 （相對于飽和 Cu/CuSO4 參比電極，即 SCSE） [4]。 結束語 針對埋地天然氣管道的腐蝕防護，只單獨采用涂層外防腐和陰極保護兩種方法中的任意一種是不行的，因為如果對 氣管道進行陰極保護不加防腐層或防腐層質量較差， 這樣做就會增加耗電量而不經濟；如果 只采用防腐層不加陰極保護 ，由于 防腐層不可能絕對完好無損，一旦防 腐層上有針孔或破損，就會形成大陰極、小陽極（針孔或破損部分）的腐蝕電池。腐蝕將會集中在破損或針孔處， 其 腐蝕速度比裸露管道的腐蝕速度還要大，從而導致管道在較短的時間內穿孔，顯然只采用防腐層而不施加陰極保護顯然不行的。 因此天然氣管道的腐蝕防護大都采用陰極保護與防腐層相結合的方法 ， 這種方法 被稱為管道的“聯合保護”，是當今世界上公認的管道防腐措施。 天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施 16 參考文獻 [1] 周虹伶，曹輝祥 . 天然氣管道腐蝕研究 . 內蒙古石油化工 [J]. 2020. 13(3):54 一 56 [2] 劉健 , 李冬燕 . 天然氣輸 送管道的腐蝕及防護技術 . 中國科技信息 . 2020(21):30 一 31 [3]王遂平，隋國勇，石仁委 .用電流梯度法檢側埋地管線防腐層存在的問題及其改進方法【 J】 石油工程建設 ,2020,34(1):36 一 39 [4]蘇建國，龍媛媛，高峰，等 .油田埋地管線管體腐蝕不開挖檢測技術現狀與應用【 1l】中國特種設備安全， 2020,24(10):42 43 [5] 徐雯 . 埋地天然氣管道的腐蝕與防護 . 城市公共事業 [J]. 2020(4):47 一 49 [6]石仁委，龍媛媛，高峰，等 .基于 GIS 的油田地面管網檢測評價信息 系統【 1】 油氣田地面工程 ,2020,27(5):81 一 82 [7] 薛東臺 . 煤氣柜的腐蝕及防護措施 . 石油和化工設備 . 2020(1):11 一 13 [8]龍媛媛，石仁委，柳言國，等 .8 種管線內防腐技術在勝利油田的中試應用及性能評價【 J】 .材料保護， 2020,44(4):53 54 [9]龍媛媛 .勝利油田典型區塊集輸系統的腐蝕及防護【 17】 .石油 化工腐蝕與防護，2020,23(6):1 一 2 [10]龍媛媛，柳言國，楊為剛，等 .勝利油田東辛永 921 站注人水腐蝕原因研究與防護【 1】 .石油工程建設， 2020,35 (2) :43 45 [11]朱信剛，龍媛媛，楊為剛，等 .多元熱流體對油氣采輸管線的腐蝕 [J].腐蝕與防護， 2020,30(5):316 一 317 [1]2 龍媛媛，蘇建國，柳言國，等 .油管鐵祖合金納米重防腐蝕 層的性能評價【 J】 .材料保護， 2020,41(11):51 一 52 天然氣長輸管道的腐蝕與防護措施 17 [1] 周虹伶，曹輝祥 . 天然氣管道腐蝕研究 . 內蒙古石油化工 [J]. 2020. 13. [2] 劉健 , 李冬燕 . 天然氣輸送管道的腐蝕及防護技術 . 中國科技信息 . 2020(21). [3] 徐雯 . 埋地天然氣管道的腐蝕與防護 . 城市公共事業 [J]. 2020(4). [4] 薛東臺 . 煤氣柜的腐蝕及防護措施 . 石油和化工設備 . 2020(6).