探究油气集输管道腐蚀现状与解决策略 发表时间：2018-12-03T15:30:20.227Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：裴南南张晓琴 [导读] 油气集输管道是输送石油和天然气的重要工具，并且经常长时间的使用，长与腐蚀腐蚀物质接触 裴南南张晓琴 长庆油田分公司第一采油厂陕西延安 716000 摘要:油气集输管道是输送石油和天然气的重要工具，并且经常长时间的使用，长与腐蚀腐蚀物质接触，发生管道腐蚀现象的概率是非常高的，若是严重就会发生穿孔，影响石油和天燃气的正常传输，对相关企业的经济效益的提升也是不利的。因此，加强油气集输管道腐蚀的处理和防范是非常必要的，下面就针对油气集输管道腐蚀的现状，以及相应的解决办法，展开了分析和阐述，其目的就是保证油气传集输的稳定性。 关键词：油气集输管道；腐蚀；稳定性；经济效益； 油气集输管道使用的过程中，腐蚀一直是比较常见的一项问题，并且不仅影响管道的使用寿命，对企业的经济效益也会造成严重的影响。同时，若是油气油气集输管道腐蚀现象较为严重的话，就会发生漏油、冒油的现象，很容易发生火灾等现象。为了避免该项现象的发生，解决油气集输管道腐蚀问题，成为相关企业工作的重点。但是，在解决油气集输管道腐蚀问题之前，需要知道油气集输管道腐蚀问题产生的原因，了解其现状，明确原因以后有针对性选择解决措施，进而保证油气集输管道腐蚀解决的效果，提升其使用寿命。 1、油气集输管道腐的现状分析 腐蚀是油气集输管使用中较为常见的一种现象，该问题不仅影响油气集输管使用的性能，也影响了管道的运营成本，以及相关企业的经济效益。因此，只有明确油气集输管道腐蚀现现状的相关内容，才能更好的解决问题，具体的内容如下。 1.1管道外部腐蚀 在油气集输管道长期使用的过程中，管道外部经常会与腐蚀性较高的物质接触，这样很容易引发腐蚀，并且管道外部腐蚀主要分为溶解、原电池侵蚀等方面。其实，从地埋管道的角度来说，管道深埋于地下，经常会受到土壤的影响出现腐蚀，主要是因为土壤中包含了大量气、固、液三相，并且管道一般多为金属材质，并且受到水和空气的作用下形成导体。在这样的基础之上，土壤中的氧气分布的平衡性相对较差，进而导致电池效应的产生，加大了管道腐蚀现象产生的几率。另外，我国为了加强油气集输的力度，将管道设置与海水中，但是管道长期在海水中工作，经常会受到海水所含介质的影响产生电解质，这样也会加速管道腐蚀现象的产生。 1.2管道内部腐蚀 油气中含有大量的腐蚀介质，长时间的使用管道会受到这些介质的影响，最终导致油气集输管道腐蚀现象的发生。油气含有大量的二氧化碳和硫化氢等物质，并且这些物质溶于水就会和金属材质的管道产生反应产生腐蚀现象。同时，油气集输管道在长期使用的时候，受到氧气的作用还会产生化学反应，产生的强酸性物质，以此增加管道腐蚀的几率。另外，在油气集输的过程中，管道内部会存有一定的砂砾、气体和流体，这样就会形成多项流体，并且其中会含有大量细碎颗粒和气体，这些介质会对管道造成一定的压力，导致油气集输管道腐蚀现象的产生。 2、油气集输管道腐蚀解决对策分析 针对上述所阐述的内容，采取了一些有效的防腐蚀技术，其目的就是降低油气集输管道腐蚀产生的概率，保证油气集输的稳定性。下面就对具体的防腐蚀技术展开了分析和阐述。 2.1选择防腐蚀材料 油气集输管道外部经常会受到大气、土壤等方面的影响，进而产生腐蚀现象。因此，为了避免该现象的发生，在油气集输管道设置的时候，一定要注重管材的性质，选取防腐蚀性能较好的管道材料。但是，在材料选择的时候，需要根据对当地地区大气或者土壤的实际情况，对腐蚀机理进一步的判断和了解，明确管道腐蚀产生的原理，这样可以有针对性的选择材料，进而降低油气集输管道腐蚀产生的概率。 2.2管道内部防腐技术 管道内部经常会受到化学介质的影响，是急需解决的一项油气集输管道腐蚀问题。通常情况，解决该项问题经常使用涂层防腐蚀技术和缓蚀剂防腐蚀技术，下面就这针对这两点展开了分析和阐述。 3.2.1涂层防腐技术主要应用于管道内部，通过利用的玻璃钢材料，增加管道的强度，降低油气介质管道的损害和影响，降低油气集输管道腐蚀现象的产生。涂层防腐技术主要是在内壁上涂抹相应的保护层，起到隔离的作用，一般情况下保护层所用到的材料主要为：聚氨酯、环氧树脂和环氧粉末等方面。另外，在油气集输管道使用一段时间以后，需要进行定期的维护和清理工作，将其中所含有的杂质清除，避免油气集输管道腐蚀现象的产生。 3.2.2缓蚀剂也是管道内部防腐蚀技术的一种，主要是抑制化学介质对管道内部的影响。在缓蚀剂应用的过程中，通过对管道内部金属表面状态的改变，以此降低腐蚀发生的概率，提升对油气集输管道保护的效果。另外，缓蚀剂通常情况分析无机缓蚀剂和有机缓蚀剂，并且使用量也会相对较少，其经济效益相对较为明显。 3.3阴极保护技术 阴极保护技术在油气集输管道腐蚀问题解决的时候较为常见，其效果也是非常显著的。那么在阴极保护技术使用的时候，其技术原理可以分为以下几点。 3.3.1主要是利用一个金属部件形成阴极，并且需要将金属部件通电形成阴极变化，这样可以使管道表面发生转移，对油气集输管道起到了保护的作用，降低油气集输管道腐蚀现象的产生。 3.3.2阴极保护技术可增加阴极电流的强度，提升油气集输管道保护的效果，并且可以避免管道遭受土壤或者电解质腐蚀，在海水环境中所起到的效果也是非常显著的。另外，该方式的费用相对较低，保护范围与防腐蚀保护技术的保护范围相比，更加的全面一些，可以更好的解决油气集输管道腐蚀问题，保证良好的使用寿命。 结束语： 综上所述，管道腐蚀问题一旦发生，不仅会影响油气集输的稳定性，企业的经济效益也会得不到有效的提升。因此，需要明确油气集
金属疲劳、应力腐蚀试验及宏观断口分析 在足够大的交变应力作用下，由于金属构件外形突变或表面刻痕或内部缺陷等部位，都可能因较大的应力集中引发微观裂纹。分散的微观裂纹经过集结沟通将形成宏观裂纹。已形成的宏观裂纹逐渐缓慢地扩展，构件横截面逐步削弱，当达到一定限度时，构件会突然断裂。金属因交变应力引起的上述失效现象，称为金属的疲劳。静载下塑性性能很好的材料，当承受交变应力时，往往在应力低于屈服极限没有明显塑性变形的情况下，突然断裂。疲劳断口（见图1-1）明显地分为三个区域：裂纹源区、较为光滑的裂纹扩展区和较为粗糙的断裂区。裂纹形成后，交变应力使裂纹的两侧时而张开时而闭合，相互挤压反复研磨，光滑区就是这样形成的。载荷的间断和大小的变化，在光滑区留下多条裂纹前沿线。至于粗糙的断裂区，则是最后突然断裂形成的。统计数据表明，机械零件的失效，约有70%左右是疲劳引起的，而且造成的事故大多数是灾难性的。因此，通过实验研究金属材料抗疲劳的性能是有实际意义的。 图1-1 疲劳宏观断口 一﹑实验目的 1.了解测定材料疲劳极限的方法。 2.掌握金属材料拉拉疲劳测试的方法。 3.观察疲劳失效现象和断口特征。 4.掌握慢应变速率拉伸试验的方法。 二、实验设备 1.PLD-50KN-250NM 拉扭疲劳试验机。 2.游标卡尺。 3.试验材料S135钻杆钢。 4.PLT-10慢应变速率拉伸试验。 三﹑实验原理及方法 在交变应力的应力循环中，最小应力和最大应力的比值为应力比： max min σσ= r （1-1） 称为循环特征或应力比。在既定的r 下，若试样的最大应力为max 1σ，经历N 1次循环后，发生疲劳失效， 则N 1称为最大应力r 为时的max 1σ疲劳寿命（简称寿命） 。实验表明，在同一循环特征下，最大应力越大，则寿命越短；随着最大应力的降低，寿命迅速增加。表示最大应力max σ与寿命N 的关系曲线称为应力-寿命曲线或S-N 曲线。碳钢的S-N 曲线如图1-2所示。由图可见，当应力降到某一极限值r σ时，S-N 曲线趋 近于水平线。即应力不超过r σ时，寿命N 可无限增大。称为疲劳极限或持久极限。下标r 表示循环特征。 实验表明，黑色金属试样如经历107次循环仍未失效，则再增加循环次数一般也不会失效。故可把107 次循环下仍未失效的最大应力作为持久极限r σ。而把N 0=107称为循环基数。有色金属的S-N 曲线在N>5×108时往往仍未趋于水平，通常规定一个循环基数N 0，例如取N 0=108，把它对应的最大应力作为“条件”持久极限。
油气管道腐蚀的检测 摘要:油气管道运输中的泄漏事故，不仅损失油气和污染环境，还有可能带来重大的人身伤亡。近些年来，管道泄漏事故频繁发生，为保障管道安全运行和将泄漏事故造成的危害减少到最小，需要研究泄漏检测技术以获得更高的泄漏检测灵敏度和更准确的泄漏点定位精度。本文介绍几种检测方法并针对具体情况进行具体分析。 关键字：腐蚀检测涡流漏磁超声波 引言： 在油气管道运输中管道损坏导致的泄漏事故不仅浪费了石油和天然气，而且泄露的有毒气体不仅污染环境，而且对人和动物造成重大的伤害，因此直接有效的检测技术是十分必要的，油气管道检测是直接利用仪器对管壁进行测试，国内外主要以超声波、漏磁和祸流等领域的发展为代表。[1] 1、涡流检测 电涡流效应的产生机理是电磁感应. 电涡流是垂直于磁力线平面的封闭的旋涡!状感应电流, 与激励线圈平面平行, 且范围局限于感应磁场所能涉及的区域. 电涡流的透射深度见图1, 电涡流集中在靠近激励线圈的金属表面, 其强度随透射深度的增加而呈指数衰减, 此即所谓的趋肤效应. [1] 电涡流检测金属表面裂纹的原理是: 检测线圈所产生的磁场在金属中产生电涡流, 电涡流的强度与相位将影响线圈的负载情况, 进而影响线圈的阻抗. 如果表面存在裂纹, 则会切断或降低电涡流, 即增大电涡流的阻抗, 降低线圈负载. 通过检测线圈两端的电压, 即可检测到材料中的损伤. 电涡流检测裂纹原理见图2.[2]
涡流检测是一种无损检测方法，它适用于导电材料。涡流检测系统适应于核电厂、炼油厂、石化厂、化学工厂、海洋石油行业、油气管道、食品饮料加工厂、酒厂、通风系统检查、市政工程、钢铁治炼厂、航空航天工业、造船厂、警察/军队、发电厂等各方面的需求.[2] 涡流检测的优点为:1.对导电材料和表面缺陷的检测灵敏度较高;2.检测结果以电信号输出，可以进行白动化检测;3.涡流检测仪器重量轻，操作轻便、简单;4.采用双频技术可区分上下表面的缺陷:5.不需要祸合介质，非接触检测;6.可以白动对准_!:件探伤;7.应用范围广，可检测非铁磁性材料。 涡流检测的缺点为:1.只适用于检测导电材料;2.受集肤效应影响，探伤深度与检测灵敏度相矛盾，不易两全:3.穿过式线圈不能判断缺陷在管道圆周上所处的具体位置;4.要有参考标准才能进行检测:5.难以判断缺陷的种类。[1] 2、超声波检测 超声波检测的基本原理基本原理见图3所示。 垂直于管道壁的超声波探头对管道壁发出一组超声波脉冲后，探头首先接收到由管道壁内表面反射的回波(前波)，随后接收到由管道壁缺陷或管道壁外表面反射的回波(缺陷波或底波)。于是，探头至管道壁内表面的距离A与管道壁厚度T可以通过前波时间以及前波和缺陷波(或底波)的时间差来确定：
硫化氢（H2S）的特性及来源 1.硫化氢的特性 硫化氢的分子量为34.08，密度为1.539mg/m3。而且是一种无色、有臭鸡蛋味的、易燃、易爆、有毒和腐蚀性的酸性气体。 H2S在水中的溶解度很大，水溶液具有弱酸性，如在1大气压下，30℃水溶液中H2S饱和浓度大约是300mg/L，溶液的pH值约是4。 H2S不仅对人体的健康和生命安全有很大的危害性，而且它对钢材也具有强烈的腐蚀性，对石油、石化工业装备的安全运转存在很大的潜在危险。 2.石油工业中的来源 油气中硫化氢的来源除了来自地层以外，滋长的硫酸盐还原菌转化地层中和化学添加剂中的硫酸盐时，也会释放出硫化氢。。 3.石化工业中的来源 石油加工过程中的硫化氢主要来源于含硫原油中的有机硫化物如硫醇和硫醚等，这些有机硫化物在原油加工过程进行中受热会转化分解出相应的硫化氢。 干燥的H2S对金属材料无腐蚀破坏作用，H2S只有溶解在水中才具有腐蚀性。 硫化氢腐蚀机理 1.湿硫化氢环境的定义 (1)国际上湿硫化氢环境的定义 美国腐蚀工程师协会（NACE）的MR0175-97“油田设备抗硫化物应力开裂金属材料”标准: ⑴ 酸性气体系统：气体总压≥0.4MPa，并且H2S分压≥ 0.0003MPa； ⑵ 酸性多相系统：当处理的原油中有两相或三相介质（油、水、气）时，条件可放宽为：气相总压≥1.8MPa且H2S分压≥0.0003MPa；当气相压力≤1.8MPa且H2S分压≥0.07MPa；或气相H2S含量超过15%。(2)国内湿硫化氢环境的定义 “在同时存在水和硫化氢的环境中，当硫化氢分压大于或等于0.00035 MPa时，或在同时存在水和硫化氢的液化石油气中，当液相的硫化氢含量大于或等于10×10-6时，则称为湿硫化氢环境”。 (3)硫化氢的电离 在湿硫化氢环境中，硫化氢会发生电离，使水具有酸性，硫化氢在水中的离解反应式为：
文件名称：应力腐蚀试验作业标准 文件编号： 版号： 修改： 生效日期： 编制单位：
编制：年月日 审核：年月日 批准：年月日 发放编号： 受控印章： 目录
1.岗位职责及权限……………………………………………………………………（3 ） 2.主要设备参数及工装………………………………………………………………（3 ） 3.作业流程与操作规程………………………………………………………………（3~6）试样制备和要求………………………………………………………………（ 3 ） 试验溶液………………………………………………………………………（ 4 ） 推荐的试验装置………………………………………………………………（ 4 ） 试验条件与步骤………………………………………………………………（4~5） RCC-M氯化镁应力腐蚀试验…………………………………………………（6 ）结果处理………………………………………………………………………（ 6 ） 4.相关文件……………………………………………………………………………（6 ） 5.质量记录……………………………………………………………………………（6 ） 6.修訂記錄……………………………………………………………………………（7 ） 7.附件…………………………………………………………………………………（7 ）
1.岗位职责与权限 岗位职责 1.1.1按相关应力腐蚀试验技术标准进行试验。 1.1.2提前五分钟到岗，检查晶腐室水、电及药品的使用情况，做好试验前准备工作。 1.1.3坚守工作岗位不得随便离开，有事应向主管请假。 1.1.4认真填写本职责范围内的原始记录、对试验结果负责。 1.1.5负责提出药品及器材的购置计划。 1.1.6有责任接收上级主管部门的考核，复查结果。 1.1.7努力钻研技术，熟悉并认真执行标准，掌握好本岗位的操作技能。 权限 1.2.1对职权范围内的检验任务，按产品的规定有权作出检验结论。 1.2.2对既无产品性能说明，又无技术标准的产品有权拒绝接收检验。 1.2.3有权拒绝外来人员进入试验室，以防药品外流及干扰自已的分析测试工作。 2.主要设备参数及工装 试验采用温度计、回流冷凝器、锥形磨口密封烧瓶（1L）、箱式电阻炉、智能工业调节器AI-804、控温精度≦%、双目显微镜 3.作业流程与操作规程 试样制备和要求 3.1.1GB 3.1.1.1板状试样尺寸：厚1~3mm，宽10mm或15mm，长75mm。 3.1.1.2若试样厚度超过3mm，则仅切削其中一面，使厚度达到3mm，将非切削表面作为试验表面。 3.1.1.3试样的加工采用对于材质影响少的锯切等方法。在剪切的情况下，对切口断面进行切削和磨削加工，以消除剪切的影响。加工后的试样，可根据试验目的需要，进行消除残余应力影响的热处理。 3.1.1.4整个试样表面用GB/T 中规定的水砂纸依次磨到W40号。然后用适当溶剂除油、洗净。 3.1.2 ASTM
1．应力腐蚀的机理：阳极溶解和氢致开裂机理 阳极溶解机理应力腐蚀断裂必须首先发生选择性腐蚀，而金属的腐蚀又受图4所示的阳极极化曲线的影响。以不锈钢为例，增加介质中Cl-含量，降低介质中O2含量及pH值，都会使图4a中阳极极化曲线从左向右移动，这四根曲线分别对应于蚀坑或裂纹区(图4b)的不同位置。应力的主要作用在于使金属发生滑移或使裂纹扩展，这两种力学效应都可破坏钝化膜，从而使阳极过程得以恢复，促进局部腐蚀。钝化膜破坏以后，可以再钝化。若再钝化速度低于钝化膜破坏速度，则应力与腐蚀协同作用，便发生应力腐蚀断裂。 氢致开裂机理或称氢脆机理，是应力腐蚀断裂的第二种机理。这种机理承认SCC必须首先有腐蚀，但是，纯粹的电化学溶解，在很多情况下,既不易说明SCC速度，也难于解释SCC的脆性断口形貌。氢脆机理认为,蚀坑或裂纹内形成闭塞电池，局部平衡使裂纹根部或蚀坑底部具备低的pH值，这是满足阴极反应放氢的必要条件。这种氢进入金属所引起的氢脆,是SCC的主要原因。这种机理取决于氢能否进入金属以及金属是否有高度的氢脆敏感性。高强度钢在水溶液中的SCC以及钛合金在海水中的SCC是氢脆引起的。
2．应力腐蚀开裂的断口形貌：穿晶断口开裂图
3．氢鼓泡产生机理，文字图 通过实验和理论分析研究了氢鼓泡形核、长大和开裂的过程. 在充氢试样中发现直径小于100 nm未开裂的孔洞, 它们是正在长大的氢鼓泡, 也发现已开裂的鼓泡以及裂纹多次扩展导致破裂的鼓泡.分析表明, 氢和空位复合能降低空位形成能, 从而使空位浓度大幅度升高, 这些带氢的过饱和空位很容易聚集成空位团.H在空位团形成的空腔中复合成H2就使空位团稳定, 成为氢鼓泡核.随着H 和过饱和空位的不断进入, 鼓泡核不断长大, 内部氢压也不断升高.当氢压产生的应力等于被氢降低了的原子键合力时, 原子键断开, 裂纹从鼓泡壁上形核. 图5 氢鼓泡形核、长大示意图 (a) 空位V和原子氢H聚集成为空位-原子氢集团; (b) 原子氢在空位 团中复合成分子氢H2, 使其稳定, 鼓泡核形成; (c) 空位和氢不断进 入鼓泡核使其长大; (d) 当鼓泡核内氢压产生的应力等于原子键合力时, 在鼓泡壁形成裂纹 首先, 氢(H)进入金属和空位(V)复合, 使空位形成能大大降低, 从而大幅度升高空位浓度, 这些过饱和空位容易聚集成空位团. 当4个或以上的空位或空位-氢复合体(V-H)聚集成空位四面体或空位团时, 内部形成空腔, 如图5(a). 空位所带的氢在空腔中就会复合成H2, 形成氢压. 由于室温时H2不能分解成H, 故含H2的空位团在室温是稳定的, 它就是鼓泡核, 如图5(b). 随着H和空位不断进入鼓泡核, 就导致鼓泡在充氢过程中不断长大, 同时氢压不断升高, 如图5(c). 当鼓泡中的氢压在内壁上产生的应力等于被氢降低了的原子键合力时, 原子键断裂, 裂纹沿鼓泡壁形核, 如图5(d). 随着氢的不断进入, 裂纹扩展, 直至鼓泡破裂4．氢进入金属材料的途径P129 5．氢致脆断类型：可逆和不可逆，第一类和第二类
天然气输送管线钢应力腐蚀开裂原因 管道运输是当前油气运输中运用的最为广泛的一种运输方式，其具有较高的经济性和方便性，近些年来，随着市场经济的快速发展，对于能源的需求量也在不断的增加，这就对油气管道运输提出了更高的要求，实现长距离、高压力的运输是我国油气管线运输的必然选择，同时要求运输管道必须要具有较强的耐腐蚀性，才能够满足油气运输的要求。本文就针对天然气输送管线钢应力腐蚀开裂的相关问题进行简单的分析。 标签：油气运输；天然气输送管线钢；应力腐蚀开裂 高压长输管线的腐蚀开裂问题是当前管道建设中受到普遍关注的问题之一，因为很多在耐性的油气管线运输事故都是由于输送管线发生腐蚀开裂所引起的，其造成的损失是巨大的。因此，作为长输管线，必须要具备较强的抗腐蚀和抗裂能力，才能有效的避免各种断裂事故的产生。在通常情况下，有些管线的细微裂纹不会发生迅速扩展，如果能够将其驱动力控制在合理的范围内，百年能够有效的将其破坏程度降到最低，这也是预防灾害事故的一个有效措施。所以，针对天然气输送管线钢应力腐蚀开裂问题的研究有着十分重要的意义。 1 应力腐蚀开裂 应力腐蚀开裂指的是管线钢在一定的压力和腐蚀环境下所产生的开裂现象，通常缩写为SCC。在油气管线运输过程中，引起管线钢应力腐蚀开裂的现象需要同时满足以下几个条件：第一，拉应力，包括在操作过程中产生的工作应力、参与应力以及热应力等，拉应力的存在会导致管线应力产生集中的现象，容易造成材料钝化膜的破坏；第二，特定的腐蚀环境，通常指的是管线涂层的剥落以及土壤、水质中碳酸、硝酸等元素的存在；第三，管线的敏感性，其主要与管道的选材、制造工艺、钢材表面的清洁度等有着直接的联系。管线钢应力腐蚀开裂的产生，是在多方面应力作用的影响下形成的，其并不是简单的腐蚀和开裂两个应力的直接作用，因为这两个因素相互叠加所产生的应力与单个因素相比会大几倍，如果将其中的一个作用因素进行消除，那么另一个因素所产生的破坏作用就十分微弱。通常情况下，单纯的应力腐蚀开裂产生的破坏作用并不需要很大，如果没有腐蚀介质的才能在，那么管线就不容易产生开裂；相反，如果没有开裂，那么腐蚀介质的存在也不会产生较大的破坏作用。总之，应力腐蚀开裂的产生是在特定的条件下产生的，需要同时满足上述三个条件，才能形成较为严重的破坏。 2 pH值对管线钢应力腐蚀开裂的影响 通常情况下，管线钢应力腐蚀开裂的影响因素，可以从介质的种类和浓度、钢材的强度和化学成分以及温度等相关的因素几个方面分析，相关的研究文献也较多。而pH值对于管线钢应力也有着十分重要的影响，具体可以从以下几个方面分析：
油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究 发表时间：2019-01-04T16:50:46.463Z 来源：《防护工程》2018年第29期作者：玥刘露吴楠于永建任爱平[导读] 本文主要以油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究为重点进行阐述，结合当下石油行业发展趋势为依据 1中国石油天然气股份有限公司管道呼和浩特输油气分公司内蒙古呼和浩特 010070;2长庆油田分公司第三采油厂吴起采油作业区陕西西安 710000 摘要:本文主要以油气集输管道腐蚀的相关因素及有效应对研究为重点进行阐述，结合当下石油行业发展趋势为依据，从研究油气集输管道问题的意义、油气集输管道腐蚀的相关因素、油气集输管道腐蚀的有效应对措施三个方面进行深入说明并探讨，进一步提高油气集输管道的运作效率，旨意在为相关研究提供参考资料。 关键词:油气集输管道腐蚀相关因素有效应对 近些年，我国经济体制不断发生变化，国家国民经济水平逐渐提升，对于油气的使用需求量也越来越多，而油气集输管道在一定程度上可以提高油气的运输效率，满足人类的需求。但是在油气集输管道在运输过程中，经常会出现管道腐蚀的问题，影响油气运输的安全性，很可能留下油气使用的安全隐患，造成重大伤亡事件。基于此，国家需要加大力度研究油气集输管道的腐蚀问题，切合实际的找到油气集输管道腐蚀的影响因素，采用科学有效的应对办法，以防油气集输管道被腐蚀，确保油气集输管道高质量运行，更好的为人类服务。 1.研究油气集输管道问题的意义在石油企业发展的过程中，油气集输为一项重要内容。所谓的油气集输管道，主要是用来运输石油与天然气，因两种物质本身具有的特征，集输管道非常容易出现腐蚀现象[1]。引起集输管道出现腐蚀问题的因素主要为油气中包含的氯离子与二氧化碳等成分，在这些成分与集输管道接触期间，便会产生化学效应，在长时间接触的情况下，集输管道内部会产生沙眼与穿孔等现象，若这些现象比较严重，可造成泄露问题，进而引发安全事故，不仅对工作人员造成生命威胁，还会降低企业自身的经济效益，甚至造成石油企业经济危机。通过相关资料表明：管道被腐蚀会出现以下典型危害：首先，破坏油气集输管道设备；其次，制约油气集输管道的工作效率，甚至污染管道周围的环境，扰乱管道附近的石油工作安全性，影响工作人员身心健康的发展；最后，导致企业中浪费大量的人力、物力与财力，对企业的经济效益造成威胁。总之，如果油气集输管道出现腐蚀问题，会引发严重后果，因此石油企业的相关管理者应认真分析集输管道出现腐蚀问题的因素，从根本上采用有效的手段，防止油气集输管道出现腐蚀问题，影响油气运输的工作质量。 2.油气集输管道腐蚀的相关因素 2.1外部因素对于油气集输，因管道外部在较长时间内会与存在腐蚀功能的物质相接触，极易出现腐蚀问题，油气集输管道外部腐蚀主要有侵蚀、溶解与管道原电池腐蚀三种[2]。基于理地类型的管道，其土壤中包含具有腐蚀特征的物质是产生管道外部腐蚀的关键因素，土壤中含有固态、液态与气态三种物质，金属类型的管道在水分与空气的影响下会充当导体，加上管道运输的土壤中存在氧气布局不均匀的现象，会产生一定的浓度差，便会出现原电池反应，由此会增加金属类型管道的腐蚀速度。对于腐蚀方式，与金属类型管道相关的因素还有微电池与微小生物等，如果金属类型管道在较长时间内的工作地点为海中，其外部容易和海水产生电解质，同时因管道材料存在不同，以致于在不相同的地区内出现电位差，结合海水形成相应的电路，最终导致油气集输管道的外部产生腐蚀现象。 2.2内部因素一般而言，管道内部出现的腐蚀现象不会完全受到生态环境的影响，油气的自身反应是产生油气集输管道内部腐蚀的主要因素，其中二氧化碳与硫化物作为油气的组成物质，并且硫化物容易与水相溶，能够与金属产生反应，所以尤其技术管道自身会出现金属的离子化，进而导致油气集输管道内部被腐蚀，结合氧气，会产生次级反应，形成具有较强酸性的物质，会提高集输管道内部腐蚀速度。在此期间，因硫化物会产生大量的氢气，容易发生氢脆反应，在油气集输管道气压的增加下，会导致管道内部出现破裂的问题，影响油气集输管道使用的安全性。 3.油气集输管道腐蚀的有效应对措施 3.1防止出现外部腐蚀的措施相应工作人员在管道的涂层选择期间应全面结合管道周围的生态环境，同时依据生态环境的变化特点选取出比较合理的涂层物质，提高避免管道外部出现腐蚀现象的有效性，所以油气企业在保护集输管道出现外部腐蚀时，应基于管道运输的实际状况选取科学的防腐管道涂层材料，尽力保持金属类型管道的外部和腐蚀物质之间具有一定的距离，确保油气集输管道的使用安全性[3]。同时，企业在组织人员涂抹管道防护材料期间，应强化工作人员的操作技能，保证管道防腐蚀材料均匀的分布在管道外侧。结合油气集输管道，电池效应为产生管道腐蚀问题的直接因素，因此石油企业需要树立阴极保护法的管道运输思想，减小金属类型管道出现腐蚀的速率，也可以理解为在金属类型管道外部添加电流，保证金属类型管道充当阴极，高效的阻碍管道外侧的电子出现转移现象，更好的保护金属管道不被腐蚀。 3.2防止出现内部腐蚀的措施总体而言，防止油气集输管道出现内部腐蚀的方式分为缓冲剂防止腐蚀、内涂层防止腐蚀与复合型管道防止腐蚀这三种类型。缓冲剂方式能够影响管道外侧腐蚀情况，减小管道出现腐蚀现象的几率，削减集输管道内部腐蚀效果。内涂层方式，就是在集输管道内侧涂上防腐剂，进而完成油气集输管道内部不被腐蚀的任务，由此保证金属类型管道内部与相应的防腐剂存有一定距离的隔层，阻碍管道内部出现化学效应，降低集输管道内部因化学效应产生具有腐蚀性物质的总量，不仅可以节约涂抹材料，又可以减小清理几率，保证油气集输管道的安全性。复合型管道方式为一个促使管道内部缓慢腐蚀的过程，目前在我国油气集输管道使用的复合型防腐材料中，主要使用的是双金属、玻璃钢等材料的复合管，因复合管具有较强的耐腐蚀性，能够在恶劣的环境下减小管道内部出现腐蚀的几率，进而起到防腐的作用，凸显防腐效果[4]。结束语
通常抗氢致开裂HIC（Hydrogen Induced Crack）主要是针对低碳高强度结构钢制压力管线讲的( 现代管线钢属于低碳或超低碳的微合金化钢)。目前国内生产的此类专用钢(抗HIC专用钢)主要材料牌号有：16MnR(HIC),20R(HIC),SA516(HIC)。该类钢的碳当量可用 Ce=C+Mn6+(Cr+Mo+V)5+(Ni+Cu)15计算。 质保书中C：0.022，Mn：1.05，Cr：18.20，Ni：8.32材料成分大致符合不锈钢00Cr19Ni10(GBT1220—1992)主要元素成分要求。提供的是00Cr19Ni10或类似材质，应该没有太大问题。 参考资料： 关于提高提高管线钢抗HIC能力的措施 提高管线钢抗HIC能力的措施有成份设计、冶炼控制、连铸工艺、控轧控冷等四个方面。展开来说，主要有三点： 提高钢的线纯净度。采用精料及高效铁水预处理（三脱）及复合炉外精炼，达到S≤0.001%，P≤0.010%，[O]≤20ppm，[H]≤1.3ppm。同时采用Ca处理。②晶粒细化。主要通过微合金化和控轧工艺使晶粒充分细化，提高成分和组织的均匀性。为此，钢水和连铸过程要电磁搅拌；连铸过程采用轻压下技术；多阶段控制轧制及强制加速冷却工艺；Tio处理，使得钢获得优良的显微组织和超细晶粒，最终组织状态是没有带状珠光体的针状铁素体或贝氏体。③昼降低含C量（C ≤0.06%），控制Mn含量，并添加Cu和Ni。从炼钢来看，宝钢、
武钢、鞍钢、攀钢、太钢等企业能生产不同等级的管线钢种，目前国内能生产X42、X52、X60、X65、X70等，X70目前在试用。管线钢国产化程度大幅度提高，产品质量有了显著的改进，产品的成份控制、强度、韧性、晶粒度、焊接性能等均已接近或达到国外同类产品的水平。 高S原油加工过程中硫腐蚀及防护选材准 则 https://www.doczj.com/doc/5e18432603.html,thread-4029-1-1.html （作者前言）：2001年1月，中国石化科技开发部邀请英国壳牌石油公司材料专家霍普金申（音译）在南京就“高S原油加工过程中硫腐蚀及防护选材准则”做了讲座。由于国情不同和国外专家有所保留，这篇资料的有些内容不太全面。我将在写完全文以后把我自己的看法拿出来，请大家指点。 注：问----中石化各公司代表提问答----霍普金申 问1：精馏塔顶腐蚀的解决方法？ 答：1.塔顶选用耐腐蚀材料。2.为了防止原油中的氯离子腐蚀，在原油中加NaOH中和；3.塔顶注入缓蚀剂。 问2：关于茂名石化精馏塔塔盘选用Monel（蒙耐尔）材料，你有什么看法？ 答：日本解决的方法是用钛材，价格太高。蒙耐尔[便宜一些。另外可采用脱S的办法。原油中S含量要达到20磅千桶需要脱S。在原
201509管道完整性管理油气储运工程在线作业文档
第一阶段在线作业 单选题(共15道题) 收起 1.（ 2.5分）新墨西哥州Carlsbad天然气管道爆炸事故原因是： ?A、外腐蚀 ?B、内腐蚀 ?C、挖掘损伤 ?D、应力腐蚀 我的答案：B 此题得分：2.5分 2.（2.5分）华盛顿州Bellingham汽油管道事故原因是： ?A、外腐蚀 ?B、内腐蚀 ?C、挖掘损伤 ?D、应力腐蚀 我的答案：C 此题得分：2.5分 3.（2.5分）密歇根州Marshall原油管道泄漏事故原因是： ?A、外腐蚀 ?B、内腐蚀 ?C、挖掘损伤 ?D、应力腐蚀 我的答案：D 此题得分：2.5分 4.（2.5分）管道完整性是指： ?A、管道承受内压的能力
?B、管道承受载荷和保持安全运行的能力 ?C、管道承受地面占压载荷的能力 ?D、管道抵抗第三方破坏的能力 我的答案：B 此题得分：2.5分 5.（2.5分）以下哪一内容中需进行管道的资料的分析与整合。 ?A、数据管理 ?B、高后果区识别 ?C、风险评价 ?D、完整性评价 我的答案：C 此题得分：2.5分 6.（2.5分）PDCA循环式指： ?A、“改进-计划-实施-检查” ?B、“计划-实施-检查-改进” ?C、“计划-检查-实施-改进” ?D、“实施-检查-计划-改进” 我的答案：B 此题得分：2.5分 7.（2.5分）管道在土壤中的应力腐蚀的形式有几种。 ?A、1 ?B、2 ?C、3 ?D、4 我的答案：A 此题得分：2.5分
8.（2.5分）与时间有关的危害管道的因素是： ?A、腐蚀 ?B、第三方破坏 ?C、土体移动 ?D、焊接缺陷 我的答案：A 此题得分：2.5分 9.（2.5分）与时间无关的危害管道的因素是： ?A、腐蚀 ?B、应力腐蚀 ?C、土体移动 ?D、焊接缺陷 我的答案：C 此题得分：2.5分10.（2.5分）危害管道的稳定因素是： ?A、腐蚀 ?B、应力腐蚀 ?C、土体移动 ?D、焊接缺陷 我的答案：D 此题得分：2.5分11.（2.5分）以下哪种现象与管道结构失稳有关： ?A、断裂 ?B、凹陷 ?C、表面裂纹
硫化氢腐蚀的影响因素 1.材料因素 在油气田开发过程中钻柱可能发生的腐蚀类型中，以硫化氢腐蚀时材料因素的影响作用最为显着，材料因素中影响钢材抗硫化氢应力腐蚀性能的主要有材料的显微组织、强度、硬度以及合金元素等等。 ⑴ 显微组织 对应力腐蚀开裂敏感性按下述顺序升高: 铁素体中球状碳化物组织→完全淬火和回火组织→正火和回火组织→正火后组织→淬火后未回火的马氏体组织。 注：马氏体对硫化氢应力腐蚀开裂和氢致开裂非常敏感，但在其含量较少时，敏感性相对较小，随着含量的增多，敏感性增大。 (2) 强度和硬度 随屈服强度的升高，临界应力和屈服强度的比值下降，即应力腐蚀敏感性增加。 材料硬度的提高，对硫化物应力腐蚀的敏感性提高。材料的断裂大多出现在硬度大于HRC22（相当于HB200）的情况下，因此，通常HRC22可作为判断钻柱材料是否适合于含硫油气井钻探的标准。 油气开采及加工工业对不昂贵的、可焊性好的钢材的需要，基本上决定了研究的工作方向就是优先研制抗硫化物腐蚀开裂的低合金高强度钢。 ⑶ 合金元素及热处理 有害元素：Ni、Mn、S、P; 有利元素：Cr、Ti 碳（C）：增加钢中碳的含量，会提高钢在硫化物中的应力腐蚀破裂的敏感性。 镍（Ni）：提高低合金钢的镍含量，会降低它在含硫化氢溶液中对应力腐蚀开裂的抵抗力。原因是镍含量的增加，可能形成马氏体相。所以镍在钢中的含量，即使其硬度HRC＜22时, 也不应该超过1％。含镍钢之所以有较大的应力腐蚀开裂倾向，是因为镍对阴极过程的进行有较大的影响。在含镍钢中可以观察到最低的阴极过电位，其结果是钢对氢的吸留作用加强,导致金属应力腐蚀开裂的倾向性提高。 铬(Cr)：一般认为在含硫化氢溶液中使用的钢，含铬％～13％是完全可行的，因为它们在热处理后可得到稳定的组织。不论铬含量如何，被试验钢的稳定性未发现有差异。也有的文献作者认为，含铬量高时是有利的，认为铬的存在使钢容易钝化。但应当指出的是，这种效果只有在铬的含量大于11％时才能出现。 钼(Mo)：钼含量≤3％时，对钢在硫化氢介质中的承载能力的影响不大。
《黄铜制成品应力腐蚀试验方法》 编制说明 1.任务来源 鉴于环保要求，当今世界上无铅黄铜新材料研发方兴未艾，黄铜的特点之一是会产生应力腐蚀开裂，因此新材料研发及产品应用必须经过应力腐蚀试验验证。黄铜制成品除残余应力外，还可能受到安装应力的作用，而且不能通过热处理方法消除，故必须进行模拟安装使用状态下的应力腐蚀试验，但这正是现行的国家标准所欠缺的。国家标准GB/T 10567.2-2007《铜及铜合金加工材残余应力检验氨熏试验法》仅适用于黄铜加工材，不适用黄铜制成品。因此，很有必要制定《黄铜制成品应力腐蚀试验方法》的全国性通用标准。 根据工业和信息化部工信厅科[2010]74号文《关于印发2010年第一批行业标准制修订计划的通知》精神，全国有色金属标准化技术委员会以有色标委[2010] 21号文下达了制定《黄铜制成品应力腐蚀试验方法》行业标准的项目计划（计划号2010-0426T-YS），由路达（厦门）工业有限公司、中铝洛阳铜业有限公司负责起草标准，并要求在2011年完成标准制定工作。 2.起草过程 标准起草单位首先查阅了国内外有关黄铜应力腐蚀试验方法的标准和资料。国内标准有GB/T 10567.2-2007《铜及铜合金加工材残余应力检验氨熏试验法》。国外同类标准主要有：国际标准ISO 6957-1988《铜合金抗应力腐蚀的氨熏试验》、欧盟标准EN 14977-2006《铜及铜合金拉应力检测 5%氨水试验》（在英、法、德等国普遍使用）、美国标准ASTM B 858-06《检测铜合金应力腐蚀破裂敏感性的氨熏试验方法》和日本标准JIS H 3250-2006《铜及铜合金棒》。 本着起草通用试验新标准应积极采用国际标准和国外先进标准，且技术水平应不低于相应国际标准的原则，标准起草单位对ISO 6957-1988等国外同类标准进行正确翻译和认真解读。然后，根据正交实验原理，对多元因子分别选择多种水平，对典型产品在各种不同使用工况条件下进行了试验研究，掌握了大量的试验数据。通过对试验结果进行深入分析和比较，对国内外相关标准的技术水平有
油气集输管道的腐蚀机理与防腐技术分析 随着我国经济不断的发展，提高油气资源的需求量，在油气运输中，油气集输管道具有十分重要的作用，然而油气自身具有的特性，使其极易腐蚀油气集输管道，需要采取适宜的防腐技术。基于此，本文分析了油气集输管道的腐蚀机理，并探究了其防腐技术。 标签：油气集输管道；腐蚀机理；防腐技术 当前，我国已经逐渐完善了油气集输管道的防腐技术，构建了健全的腐蚀监测网络，其具有207个监测点，可实现全面位无死角的监测系统和区块的目的；对井下挂环工具进行改良，构建井下的腐蚀监测网络，加强了对于管道腐蚀的了解，优化防腐技术，使油气集输管道的保护效果达到了理想化。 1 油气集输管道的腐蚀机理 油气技术管道的功能是运输经过处理的原油以及天然气，然而由于油气自身的特性，如：开采、运输油气时，其中具有CO2、地层水、凝析油、H2S等，这些物质会严重腐蚀油气集输管道，导致管道出现开裂、穿孔等现象，对油气运输的安全性、及时性造成了严重影响，因此，应对油气技术管道采取一些有效的防腐处理，但不同的油气田的特性也不一样，其腐蚀物质、环境各不想也各不相同，具有比较复杂的腐蚀形态和腐蚀机理，所以不能使用统一标准的防腐措施，应按照油气田不同的特性，采用适宜的防腐措施。在油气运输时，多相流介质是最为习见的介质，油气运输量越大，腐蚀管道内壁的程度就越高，为确保安全、有效的供应油气能源，需要深入研究集输管道的防腐方法，并选择科学合理的防腐措施。 2 油气技术管道的防腐技术 2.1 内管壁防腐技术 油气管道内壁的防腐主要有如下措施： 2.1.1 缓蚀剂 利用腐蚀介质、缓蚀剂两者融合的效应，达到抑制其它腐蚀介质、金属的损坏，最大程度上加强了金属抗腐蚀性，减轻了腐蚀程度，使管道使用寿命得到提高，而且缓蚀剂对于设备无任务要求，易于操作，实用性较强，见效快，因此被广泛应用到防腐工作当中，现阶段，国内外所采用有机物作为缓蚀剂的主要成分。 2.1.2 电镀防腐 此种技术一种普遍应用的技术，使用两种电镀层：①阳极性镀层，基体金属
油气储运2003正 管道焊缝的应力腐蚀及其控制 陈居术?孙新岭张涛龙军 (中国人民解放军后勤工程学院 陈居术孙新岭等:管道焊缝的应力腐蚀及其控制,油气储运,2003,22(1142~45。 摘要通过研究管道焊缝应力腐蚀的规律,发现焊缝比母材具有更高的应力腐蚀敏感性,焊 缝硬化层越宽,对应力腐蚀越敏感,工作温度越商,应力腐蚀敏感电位区间就越宽。介绍了控制管 道钢缝应力腐蚀的控制合金元素、控制焊接工艺、控制介质因素等方法。指出适量加入合金元素可 提高管道焊缝的抗应力腐蚀能力。 主题词管道焊缝应力腐蚀分析控制方法 油气管道的应力腐蚀开裂往往起源于焊接接头区域,但在传统上,应力腐蚀开裂的研究工作主要围绕母材进行。管道焊缝的开裂有其特殊性,不同于管道的应力腐蚀开裂,如果忽视这一区别,将在油气管道安全性评定和剩余使用寿命的预测上产生偏差。据统计,截止到1993年底,四JI『石油管理局输气公司的输气干线共发生硫化物应力腐蚀事故78起,其中川I东公司的输气干线共发生硫化物应力腐蚀破裂事故28起,仅1979年8月至1987年3月间就发生12次硫化物应力腐蚀的爆管事故,经济损失超过700×104元“。。常,应力越大,发生开裂的时间越短,而小于某一应力值就不发生开裂,此应力值称为应力腐蚀的门槛值,见图1。 时向(h
图1应力腐蚀断裂的特征曲线 一、应力腐蚀的条件2、腐蚀介质与材料 应力腐蚀断裂只在一定的材料介质组合条件下 1、拉应力才能发生,有时浓度很低的介质也会引发应力腐蚀 拉应力是发生应力腐蚀开裂的必要条件。通裂纹。一般情况下,介质的浓度越高,环境温度越_pp口4q自∽q4、p口o-4hoqm、p_。p-o镕o,口8∽*n、pp口…_。Ⅻ“p。oq4p,40h4Ⅶm、pp@4p_￥口8q4p口9口_?女Ⅷ4q4b^pd。 五、结论 通过上述几个方面的论证和比较,可以得出以下结论。 (1西气东输管道工程在一、二级地区采用空气试压技术是可行的,安全方面有保障。 (2在严重缺水地区采用空气试压费用节省,经济性好。 t400016.重庆市大坪长江二路147号÷电话t(023********。 (3在西气东输管道工程西部严重缺水地区,所有一级地区的管道应全部采用气压试验方法,二级地区根据水源情况可以部分采用空气试压方法。 参考文献 1.BCH001—88长输管道施工和现场管道内部清理及试压。 2,ANSI/ASME B31.8糖气和配气管道系统, (修改稿收到日期,2003一01—28 编辑:刘誊阳
油气集输管道腐蚀速率预测研究 伶立强，张鹤群 (冀东油田油气集输公司，河北唐山063000) 摘要: 腐蚀速率的精确预测对于油气集输管道的安全运行具有重要意义。鉴于神经网络算法陷入 局部最小值、收敛速度慢和引起振荡效应等问题，同时考虑白适应遗传算法在广泛的空问搜索和向最 优解的方向尽快收敛于最优目标的特点，构建了优化的混合算法神经网络模型。 利用该模型对多种因 素影响下的油气集输管道的腐蚀速度进行了预测研究。实际应用表明: 该模型大大提高了网络的学习 效率和预测评判的精度，可以作为油气集输管道腐蚀速率预测的良好工具。 关键词: 神经网络;腐蚀;改进的遗传算法 引言 腐蚀常给油气田造成重大的经济损失，包括灾难性的事故和环境污染。影响油管腐蚀的因素很多，包括材料因素、环境因素、所输介质的组分因素等，同时影响腐蚀各因素之问的相互作用十分复杂，而实验过程又往往不能控制所有因素变化情况，从而导致实验结果分散性比较大，因此用精确的数学解析公式来表达它们之问的关系是非常困难的，所以有必要采用其他科学的方法对实
验数据进行分析处理，以便从分散性较大的实验数据中分清和判断各种因素的影响，作出不掺杂主观成份的推论和判断。 BP神经网络技术被广泛应用于输油气管道腐蚀速度预测研究中，但由于BP 神经网络具有收敛速度慢，极易陷入局部极值点等弱点该方法的预测效率及精度都不高。文中利用改进的遗传算法结合BP神经网络对集输管道的腐蚀速率进行分析，建立系统模型，用现场实验数据对模型进行了检验。结果表明: 其预测效率及精度均较高。 1腐蚀速度的预测方法 1．1人工神经网络方法 大量的仿真实验和理论研究已经证明，BP ( backpropagation)算法是一种有效的神经网络学习算法，它具有很强的处理非线性问题的能力，近年来应用广泛。 但在实际应用中，BP神经网络也暴露出一些白身的弱点如收敛速度慢，极易陷入局部极值点;另外，神经网络的初始连接权以及网络结构的选择缺乏依据，具有很大的随机性，很难选取具有全局性的初始点因而求得全局最优的可能性小，限制它在实际中的应用。 1．2遗传算法 BP算法的优点是寻优具有精确性，但它具有易陷入局部极小、收敛速度慢和引起振荡效应等缺点。局部极小问题在实际计算过程中可以通过调整初始权值和阀值来解决，而收敛速度较慢和引起振荡效应往往是网络训练后期陷入局部极小所致。如果在BP算法之前，能用一种有效的方法大致搜索出一定的权值和阀值，以此时的权值和阀值作为BP算法的初始权值和阀值，则可以解决上述问题。 由于改进的遗传算法具有很强的宏观搜索能力，并且具有简单通用、鲁棒性强、并行运算的特点，所以用它来完成前期的搜索，能较好地克服BP算法的缺点。