输油管道腐蚀机理与防护措施 随着我国社会的不断进步和发展，我国的输油管道运输行业也获得了突飞猛进的进步，输油管道的一些节能和环保的功能也在自身发展的过程中逐渐的彰显出来，然而，近几年以来，却时常发生管道泄漏和失效的现象，而造成这一现象的主要原因就是管道遭受到了腐蚀，管道如果遭受到了腐蚀，就会对管道的使用寿命和所产生的经济收益产生直接的重要影响。因此，本文针对输油管道的腐蚀机理和防护措施进行了深入的探究和分析，从腐蚀的种类入手，对我国的管道腐蚀的保护对策进行了详细的总结，为日后我国研究输油管道的腐蚀工作奠定了一定的理论基础。 标签：输油管道；腐蚀；防护；措施 在油品运输的过程中，输油管道所具有的环保和节能的特征不断地彰显出来，在大多数的管道运输中，通常采取的都是无缝钢管，螺旋焊接钢管和直缝电阻焊钢管等材质，通过埋地和架空两种方式对管道进行铺设，因此，对于输油管道来说，它在输送油品的过程中，一定会受到来至周围介质所产生的腐蚀现象，主要会发生的是化学腐蚀和电化学腐蚀，一旦输油的管道遭到了腐蚀，不仅会大幅度的缩短管道的使用寿命，同时还会造成一定的环境污染，从而导致整体经济收益的缩减，严重的情况会导致整条管线失去自身的作用和价值。因此，本文针对输油管道的腐蚀工作进行了深入的探究和分析，提出了相关的输油管道防护措施，为日后防止输油管道腐蚀现象的发生提供了十分重要的理论意义。 1 腐蚀种类 金属由于受到周围环境的影响，从而发生一系列的化学或电化学的反应，对自身产生一种破坏性的侵蚀，就是我们所说的腐蚀。对于腐蚀来说，它具有一定的化学性质，大部分的腐蚀现象都是化学变化的过程，因此，我们根据输油管道腐蚀过程中所呈现出的特征的差异，将腐蚀的类型分为两种，分别是化学腐蚀和电化学腐蚀。 1.1 化学腐蚀 化学腐蚀指的是输油管道的表面与相关的氧化剂直接接触而产生的化学变化，在化学腐蚀的过程中，它是氧化剂和金属之间进行电子的转移，在此过程中并不会产生电流，例如，金属长期暴露在空气中，就会与空气中的氧气进行氧化，从而生成相应的金属化合物，除此之外，油品中由于含有较多的硫化物和有机酸，这些物质也会对金属的输油管管道产生一定的腐蚀作用。 1.2 电化学腐蚀 在输油管道中发生的电化学腐蚀，它指的是在金属管道和一些电解质之间形成了一定的作用，從而使金属表面和电解池之间构成了原电池的组成结构，引起
编号：SY-AQ-09483 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 金属管道腐蚀防护基础知识 Basic knowledge of metal pipeline corrosion protection
金属管道腐蚀防护基础知识 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 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。化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的
现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在 0.025~0.1mm）足以使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。
管道工程技术要求 1投标方要保证己方采购的管道、管道、阀门及支吊架质量，至少须满足以下要求： 1.1由投标方负责采购的管道、管件、阀门及管道附件供应商选择应按招标方有关资质报审程序报监理、建设单位审批备案，严格审核制造资质和产品业绩，选择具备资质、业绩良好的供应商。 1.2高温高压汽、水管道系统应选购金属缠绕垫片；润滑油系统、燃油系统应选购金属垫片；发电机氢气及内冷水系统应选购聚四氟乙烯垫片；抗燃油系统O 形密封圈材质必须是氟橡胶材质；对长期不必拆卸的碳钢金属垫片则必须采用1Cr13材质垫片。法兰垫片宜采购工厂成品。 1.3采购法兰连接的阀门时应同时采购配套法兰、螺栓等附件，防止出现法兰外径、螺栓规格不一致等情况；需要加装过渡段的焊接阀门应同时采购过渡段，防止出现接口尺寸或材质不符等情况。 1.4本体疏水、高压抗燃油等管道系统不能选用承插焊接的管件。 2管道、管件、阀门及管道附件入场应报监理验收确认符合如下要求： 2.1生产厂家资质证明、出厂合格证、检验报告等关键质量证明文件齐全有效；规格型号、材质、技术参数等符合设计要求。 2.2管道、管件、阀门及管道附件的外观检查，应无裂纹、缩孔、夹渣、粘砂、折叠、漏焊、重皮等缺陷；表面应光滑，无尖锐划痕；凹陷深度不得超过1.5mm，凹陷最大尺寸不应大于管子周长的5%，且不大于40mm。 3阀门及附件使用前，投标方应报监理单位、建设单位对如下项目进行检查验收： 3.1检查阀门填料用料是否符合设计要求，填装方法是否正确；填料密封处的阀杆有无腐蚀；开关是否灵活，指示是否正确；铸造阀门外观无明显制造缺陷。 3.2起隔离作用的阀门，安装前必须严格按规范要求进行严密性检验，以检查确认阀座与阀芯、阀盖及填料室各接合面严密。
油气管道技术现状与发展趋势 王功礼王莉 中国石油天然气股份有限公司规划总院 摘要 近几十年来，中国长输管道技术不断发展，水平逐渐提高。特别是高凝含腊原油的加热输送、原油热处理及加剂综合处理工艺、天然气管道的设计和施工技术已达到或接近国际先进水平。文章简要论述了国内外在原油、成品油、天然气输送管道方面的技术现状及发展趋势，结合国内外管道技术发展的实际情况和未来趋势，提出了我国油气管道行业应加强对油气输送工艺、油气储存技术、油气管道完整性评价及配套技术、油气管道运行管理、管道信息管理系统、管道施工技术6 个方面的研究。 关键词 世界范围原油天然气成品油管道设计技术发展趋势分析评价 世界能源需求的扩大和发展加速了世界长距离油气管道的建设步伐。据统计，2003 年全球正在建设和规划建设的油气管道总长约7.6万km；今后15 年内世界管道的长度将以每年7%的增长率增长，其中天然气管道的建设将占据主导地位。未来世界将新增东北亚、东南亚、南美洲3 大输气管网。 原油管道技术现状及发展趋势 1世界原油管道技术现状 目前原油管道普遍采用密闭输送工艺，出现了冷热原油顺序输送、原油/成品油顺序输送工艺；对高凝、高黏原油采用热处理和加剂处理工艺。降凝剂和减阻剂种类多、效果好、应用普遍；采用环保、高效、节能型管道设备，泵效达85%以上；多采用直接式加热炉，炉效超过90%；运用高度自动化的计算机仿真系统模拟管道运行和事故工况，进行泄漏检测，优化管道的调度管理；对现役管道进行完整性评价及管理。 例如：美国的全美管道是目前世界上最先进的一条热输原油管道，全长2 715 km，管径760 mm，全线采用计算机监控和管理系统（SCSS）。在控制中心的调度人员通过计算机可实现管道流量、压力及泵、炉、阀等设备的自动控制，仿真系统软件可完成泄漏检测、定位、设备优化配置、运行模拟等功能。 2世界原油管道技术发展趋势 目前，世界各国尤其是盛产含蜡黏性原油的大国，都在大力进行长距离管道常温输送工艺的试验研究。随着含蜡高黏原油开采量的增加以及原油开采向深海发展，各国都特别重视含蜡高黏原油输送及流动保障技术研究。挪威、法国、英国、美国等石油工业发达国家在含蜡高黏原油流变性及其机理、管道蜡沉积预测等方面达到很高水平，并将带来应用技术的新突破。
盐渍土对公路危害的浅析及处理措施摘要：对公路的路基路面进行养护是为了保持路况的完好，延长道路的使用寿命，是为经济建设提供保障的基本条件。本文阐述了盐性及盐渍程度、土的颗粒组成及细粒特性、水文地质和气候条件。通过盐渍土对路基路面、混凝土结构物的危害现场调查，综合施工经验，提出了对盐渍土进行处理的措施。 关键词：盐渍土、危害、防治措施 一、前言 近几年，我国道路建设步伐在不断的加快，各种路面病害情况也在不断出现，其中对盐渍土使得公路路基路面出现危害问题必须加以重视。盐渍土是指含盐量超过一定数量的土。盐渍土是土层盐渍化工程的产物，在公路工程中，主要是指地表土层1米厚度内，易溶盐含量平均大于或等于0.3%的含盐土层。盐渍土属特殊土类，因为它具有一般土所没有的特点，不能按一般土来对待。因此，只有不断分析盐渍土对公路路基路面危害的处理方法，才能保证道路的质量。 二、盐渍土的主要特点 1、盐渍土的三相组成与一般土不同，常规土体的三相组成是由气相--空气、液相--水、固相--土颗粒所构成。但是，盐渍土的三相组成由气相--空气、液相--溶液、固相--土与盐结晶的混合体所构成。液相中含有盐溶液，固相中含有结晶盐，尤其是易溶的结晶盐。也就是说，盐渍土的液相与固相会因外界条件变化而相互转化。 2、盐渍土中的盐遇水溶解后，土的物理和力学性质指标均会发生变化，其强度指标明显降低。 3、盐渍土中的盐浸水后，因盐溶解盐渍土中的水携盐上聚，使路基次生盐渍化，造成路基溶陷与潜蚀、路面翻浆、盐胀、溶陷及路面不规则变形、沥青面层起皮、脱落、网裂和坑洼等问题。 4、盐渍土中的岩溶液会导致建筑物和地下设施的材料腐蚀。腐蚀程度取决于材料的性质和状态以及盐溶液的浓度等。
油气输送管道腐蚀机理与防护措施 为了保障我国油气管道的运行安全，提高管道的使用寿命，本文将从我国油气管道的运行实际出发，首先对其腐蚀机理进行深入分析，探讨管道防护措施，为保障管道的运行安全奠定基础。 标签：油气管道；腐蚀机理；化学腐蚀；电化学腐蚀；防护措施 管道输送是油气资源运输中最常见的运输方式，其运输效率和成本也相对较低，但是由于管道内介质和外界环境因素的原因，使得管道极易产生腐蚀，其腐蚀类型可以分为两种，一种是均匀腐蚀，另一种是不均匀腐蚀。当管道不均匀腐蚀状况较为严重时，将会产生管道穿孔，进而引起油气资源泄漏，油气资源泄漏不但会对环境产生严重的污染，而且还可能会产生安全事故。在另一方面，当管道均匀腐蚀严重时，则会造成管道寿命严重下降，从而造成较大的经济损失。因此，探讨管道的腐蚀机理，并提出防护措施十分重要。 1 油气管道腐蚀机理分析 1.1 化学腐蚀 化学腐蚀指的是管道与腐蚀性物质直接接触，从而产生化学作用而引起的管道破坏。化学腐蚀可以分为两种类型，分别是气体腐蚀和非电解质腐蚀。 1.1.1 气体腐蚀 某些地上管道将长时间暴露于空气中，空气中的SO2、CO2等气体将会与管道金属产生化学作用，从而在管道表面形成大量的氧化物。同时，由于大多数管道都是采用加热输送，在高温的作用下，管道表面形成氧化物的速度将会大大加快，即腐蚀速率加快。 1.1.2 非电解质腐蚀 油气资源中本身就含有大量的腐蚀性物质，例如H2S、SO2等，当管道内的油气含水率较高时，这些物质将溶于水中从而产生腐蚀性溶液，进而对管道内壁产生腐蚀。 1.2 电化学腐蚀 在管道腐蚀过程中，由于电化学因素所产生的腐蚀作用最为严重。该种腐蚀与化学腐蚀存在较大的差别，其中最大的差别在于腐蚀过程中将有电流产生。由于油气管道中含有大量的铁元素，但是由于管道加工过程中会引入大量的杂质，杂质与铁元素之间将形成原电池，从而对管道产生腐蚀作用。在另一方面，H2S、SO2等物质溶于水中时，由于该溶液与管道金属的电位不同，也会形成原电池，
内陆盐渍土环境下混凝土结构耐久性研究
内陆盐渍土环境下混凝土结构耐久性研究 [摘要]：本文以我国西部内陆盐渍土地带环境下的混凝土结构为背景，详细分析该环境下耐久性的影响因素、作用机理，并提出合理的技术措施，以保障复杂环境下的结构耐久性。 [关键词]：盐渍土环境；混凝土耐久性；腐蚀机理；解决措施 正文： 1.研究背景 我国西部青海、甘肃等西北部地区，不仅冬季寒冷、干燥、日照时间长，而且其土壤属内陆盐渍土，含有大量的SO42-（1.43%）、Cl1-（0.82%）和Mg2-（0.62%）等离子。这些地区的桥梁、隧道等构筑物的混凝土结构遭受冻融循环、盐侵蚀、剧烈温差等多因素的共同破坏作用，混凝土结构的服役环境极其恶劣。 我国正在实行西部大开发的政策，因此，大量的基础设施要建设在盐渍土地带环境下。由于盐渍土地带环境下的混凝土腐蚀速度远远超过一般环境下环境的腐蚀速度，不得不进行工程修复，因此造成了巨大的经济损失。所以，研究该环境下的混凝土的耐久性的研究具有非常重要的现实意义和深远的社会影响。 2.西部盐渍土环境下混凝土结构耐久性的影响因素综述 在西北地区，高寒、大温差、强辐射、干燥、大风沙、盐碱腐蚀等恶劣气候环境使得混凝土结构处于干湿变化、温度变化、冻融循环、
盐碱腐蚀、风蚀等多种自然因素的作用下，日积月累，在混凝土结构中极易产生剥蚀、裂缝等，对混凝土的耐久性造成了很大的不利。 大体可将这些因素分为气蚀，磨损，冻融等物理因素，以及硫酸盐，碳化，碱-集料反应等化学因素。 3.西部盐渍土环境下混凝土结构耐久性的影响因素作用机理 3.1冻融循环 冻融破坏形式:混凝土冻融破坏有两种基本形式冻胀开裂和冻融剥蚀。冻胀开裂的特征是混凝土产生裂缝，裂缝在表面连结的同时向内部扩展延伸；盐冻剥蚀破坏是典型的冻融剥蚀破坏形式。 冻融循环破坏机理：混凝土的抗冻性是混凝土受到物理作用(干湿变化、温度变化、冻融变化等)后反映混凝土耐久性的重要指标之一。混凝土冻融作用破坏机理是混凝土在其冻融的过程中，遭受的破坏应力主要由两部分组成。其一是当混凝土中的毛细孔水在某负温下发生物态变化，由水转变成冰，体积膨胀，因受毛细孔壁约束形成膨胀压力，从而在孔周围的微观结构中产生拉应力；其二是当毛细孔水结成冰时，由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中迁移和重分布引起的渗管压。由于表面张力的作用，混凝土毛细孔隙中的水的冰点随着孔径的减小而降低。当胶凝孔水形成冰核的温度在-78℃以下时，由冰与过冷水的饱和蒸汽压差和过冷水之间的盐分浓度差引起水分迁移而 形成渗透压。另外胶凝不断增大，形成更大膨胀压力，当混凝土受冻时，这两种压力会损伤混凝土内部微观结构，当经过反复多次的冻融
油气管道检测技术研究现状
油气管道检测技术研究现状 2014年5月8日
目录 1 外检测方法 (4) 1.1 管道本体检测 (4) 1.1.1 超声导波检测技术 (4) 1.1.2 射线检测法 (6) 1.1.3 涡流检测 (8) 1.1.4 瞬变电磁检测技术（TEM）.. 8 1.2防腐层及阴保系统检测 (9) 1.2.1 多频管中电流测试法（PCM）9 1.2.2 密间距电位测量方法（CIPS） (10) 1.2.3 标准管/地点位检测技术（P/S） (10) 1.2.4 皮尔逊监测技术（PS） (10) 1.3 泄漏检测 (11) 1.3.1 光纤检测法 (11) 1.3.2 声频检测法 (12) 1.3.3 液体浓度检测法 (12) 1.4 其他 (13) 2 内检测方法 (15) 2.1 漏磁检测技术 (16) 2.1.1 轴向磁场检测技术 (16) 2.1.2 横向磁场检测技术 (16) 2.1.3 螺旋磁场检测技术 (17) 2.2 超声检测技术 (18) 2.2.1 相控阵超声波检测器 (18) 2.2.2 弹性波管道检测器 (20) 2.2.3 基于电磁超声的管道检测器21 2.2.4 适用于气体管道检测的超声波
腐蚀检测器 (22) 2.3 多种内检测方法的结合应用 (23) 3 结束语 (24) 参考文献 (25) 长输管道在服役时主要受到内、外两个不同环境的腐蚀，内部环境的腐蚀主要指管道运输介质石油和天然气中的H2S、Cl- 及H2O 引起的腐蚀，此外还有管道内应力等引起的腐蚀。一般采用清理管道以去除污物或者往输送介质中加入缓蚀剂等措施来减缓内腐蚀。外腐蚀一般因管道涂层/防腐层破坏、土壤腐蚀等造成，管道外腐蚀检测一般是检查涂层/防腐层及阴极保护防腐系统。根据管道检测实施部位的不同，可将管道检测技术分为外检测技术和内检测技术两大类。 1 外检测方法 根据检测对象的不同，管道外检测又可分为管道本体检测、防腐层及阴保系统检测以及泄漏检测。 1.1 管道本体检测 1.1.1 超声导波检测技术 超声导波检测系统是利用探头上的压电陶瓷等材料和管壁紧密结合，激发出低频超声波信号，在钢管中的频率范围为5~60kHz，传播速度为3260m/s，声波从固定在管道周围的探头环发射[1]。与传统的超声波检测相比，超声导波技术具有突出特点：一方面，在结构的一点处激励超声导波由于传播路径衰减小的特性，可以沿构件传播多
混凝土盐渍土腐蚀机理及影响因素 [摘要]通过对盐渍土地区混凝土腐蚀的机理分析, 指出了西部盐渍区富含的硫酸盐是造成混凝土物耐久性差的主要原因; 并详细阐述了国内外关于混凝土硫酸盐侵蚀影响因素的现状研究。 [关键词]盐渍土耐久性硫酸盐侵蚀 盐渍土就是指含盐分较高的土壤, 一般超过3% 的盐含量就可归结到盐渍 土的范围。我国西部地区盐渍土分布广泛, 新疆、青海、西藏、甘肃、宁夏以及内蒙古等地均有大面积的盐渍区。我国正在实施西部大开发战略, 因此大量基础设施就要建于盐渍土之上。以往的资料和调查表明, 一些道路、桥梁、建筑物、地下管道乃至电线杆等, 仅使用几年就遭受严重的腐蚀破坏, 不得不进行工程修复, 造成巨大经济损失。因此, 研究抗腐蚀混凝土在盐渍地区的耐久性问题, 具有非常重要的现实意义和深远的社会影响。 1、盐渍土对混凝土结构的腐蚀机理 盐渍土含盐量及含盐种类有很大差别, 其腐蚀性也有差异。氯盐主要腐蚀混凝土中的钢筋从而引起结构破坏; 硫酸盐主要是通过物理、化学作用破坏水泥水化产物, 使混凝土分化、脱落和丧失强度。1. 1 硫酸盐的化学腐蚀机理实际上硫酸盐侵蚀是一个比较复杂的过程。硫酸盐侵蚀引起的危害性包括混凝土的整体开裂和膨胀以及水泥浆体的软化和分解。不同的Ca、N a、K、M g 和Fe 的阳离子会产生不同的侵蚀机理和破坏原因, 如硫酸钠和硫酸镁的侵蚀机理就截然不同。1) 硫酸钠侵蚀首先是N a2SO 4 和水泥水化产物Ca (OH) 2 的反应, 生成的石膏(CaSO4·2H2O ) , 再与单硫型硫铝酸钙和含铝的胶体反应生成次生的钙矾石, 由于钙矾石具有膨胀性, 所以钙矾石膨胀破坏的特点是混凝土试件表面出现少数较粗大的裂缝。当侵蚀溶液中SO 2-4 浓度大于1000mg?L 时, 水泥石的毛细孔若为饱和石灰溶液所填充, 不仅有钙矾石生成, 而且在水泥石内部还会有二水石膏结晶析出。从氢氧化钙转变为石膏, 体积增大为原来的两倍, 使混凝土因内应力过大而导致膨胀破坏。石膏膨胀破坏的特点是试件没有粗大裂纹但遍体溃散。B iczok 认为: 侵蚀溶液浓度改变, 反应机理也发生变化。以N a2SO 4 侵蚀为例, 低SO 2-4 浓度(< 1000mg?L SO 2-4 ) , 反应产物主要是钙矾石; 而在高浓度下(> 8000mg?L SO 2-4 ) , 主要产物是石膏; 在中等程度浓度下(1000mg? L～8000mg?L SO 2-4 ) , 钙矾石和石膏同时生成。在M gSO4 侵蚀情况下, 在低SO 2-4 浓度(< 4000mg?L SO 2-4 ) , 反应产物主要是钙矾石; 在中等程度浓度下(4000mg? L～7500mg?L SO 2-4 ) , 钙矾石和石膏同时生成; 而在高浓度下(> 7500mg?L SO 2-4 ) , 镁离子腐蚀占主导地位。2) 硫酸镁与水化水泥产物的反应方程式如下:Ca (OH) 2+ M gSO4+ 2H2O→CaSO4·2H2O + M g (OH) 2 (3)硫酸镁侵蚀首先发生上式的反应, 然而上式生成的M g(OH) 2 与N aOH 不同, 它的溶解度很低(0. 01g?L , 而Ca (OH ) 2是1. 37g?L ) , 饱和溶液的PH 值是10. 5 (Ca (OH) 2 是12. 4,N aOH是13. 5) , 在此PH 值下钙矾石和C- S- H 均不稳定, 低的PH 值环境将产生以下结果: (1) 次生钙矾石不能生
[日期：2010-08-16] 来源：中国路桥防水网作者：admin 由于腐蚀的危害性十分大，为了搞好防腐蚀工作，作为防腐施工的技术人员和工人对材料受到腐蚀的起因、原理等应进一步加深了解，以便合理地选择防腐蚀的方法。 一、腐蚀 腐蚀是指材料在环境的作用下引起的破坏或变质。这里所说的材料包括金属材料和非金属材料。 金属的腐蚀是指金属和周围介质发生化学或电化学作用而引起的破坏。有时还伴随有机械、物理和生物作用。 非金属腐蚀是指非金属材料由于直接的化学作用（如氧化、溶解、溶胀、老化等）所引起的破坏。 这里应当指出，单纯的机械磨损和破坏不属于腐蚀的范畴。 二、腐蚀分类 腐蚀在这里指金属腐蚀，金属腐蚀的分类方法很多。通常是根据腐蚀机理、腐蚀破坏的形式和腐蚀环境等几个方面来进行分类。 （1）按腐蚀机理分类从腐蚀机理的角度来考虑，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。 1 化学腐蚀金属的化学腐蚀是指金属和纯的非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属破坏，在腐蚀过程中没有电流产生。例如，铝在纯四氯化碳和甲烷中的腐蚀，镁、钛在纯甲醇中的腐蚀等等，都属于化学腐蚀。实际上单纯的化学腐蚀是很少见的，原因是在上述的介质中，往往都含有少量的水分，而使金属的化学腐蚀转变为电化学腐蚀。 2电化学腐蚀金属的电化学腐蚀是指金属和电解质发生电化学作用而引起金属的破坏。它的主要特点是：在腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程———阳极反应和阴极反应，并有电流产生。例如，钢铁在酸、碱、盐溶液中的腐蚀都属于电化学腐蚀。金属的电化学腐蚀是最普遍的一种腐蚀现象，电化学腐蚀造成的破坏损失也是最严重的。 （2）按腐蚀破坏的形式分类金属腐蚀破坏的形式多种多样，但无论哪种形式，腐蚀一般都从金属表面开始，而且伴随着腐蚀的进行，总会在金属表面留下一定的痕迹，即腐蚀破坏的形式。可以通过肉眼、放大镜或显微镜等进行观察分析。根据腐蚀破坏的形式，可将金属腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。 1 全面腐蚀金属的全面腐蚀亦称为均匀腐蚀，是指腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。如碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀一般都是全面腐蚀。由于这种腐蚀可以根据各种材料和腐蚀介质的性质，测算出其腐蚀速度，这样就可以在设计时留出一定的腐蚀裕量。所以，全面腐蚀的危害一般是比较小的。
油气管道腐蚀机理及防护技术分析研究 油气集输和输送过程中离不开油气管道，只有保证油气管道安全平稳运行，才能确保油气本身的安全和企业的经济效益。油气储运作为石油工业的重要一环，其运行是否稳定，直接关系到油气输送安全。其中影响油气管道安全平稳运行的一个主要因素就是管道腐蝕。管道的使用寿命和所输油品质量会直接受到油气管道腐蚀的影响，甚至造成管道穿孔泄漏不能使用。因此，对油气管道腐蚀的机理及防护措施进行分析研究，有十分重要的现实意义。 标签：油气长输管道;腐蚀机理;防护技术 1油气管道腐蚀机理 1.1油气管道腐蚀概述 油气管道主要材质为中低碳钢，在长期的使用过程中，主要发生以下两种腐蚀过程，一种是受土壤环境，温度，雨水，大气等自然条件的影响，以及人为因素的破坏，造成外防腐层剥离破坏，管道遭受外腐蚀，二油气中的杂质及加入的含硫化合物也对天然气管道产生管道内腐蚀，造成管线漏气。 1.2土壤腐蚀 土壤腐蚀是油气管道外部腐蚀的主要诱因。土壤是由固相、液相和气相组成的复杂系统，并有多种微生物伴生。土壤具有不均匀性、胶体性、导电性和多孔性等特性，电化学腐蚀是土壤的对油气管道的主要腐蚀形式。由于输送管道通常跨越的地域较广，涉及不同的土壤类型，导致土壤对管道的腐蚀速度和程度也不尽相同，而腐蚀的不均匀性会加剧管道的腐蚀程度。 1.3空气腐蚀 管线裸露在空气中，与空气中水，氧气，二氧化碳等相互作用，产生的腐蚀就是空气腐蚀。大气中的水蒸气遇到低温的金属管线，会在其表面凝结一层水膜，空气中的氧气，二氧化碳等溶解在水膜中。就像是电池的电解液那样，从而在管道表面产生电化学腐蚀。 1.4细菌腐蚀 细菌腐蚀是油气管道在含有硫酸盐的土壤中的一种腐蚀破坏形式。细菌本身并不腐蚀管道，但随着他们的生长繁殖，消耗了有机质，形成了腐蚀管道的化学环境。最常见的细菌腐蚀是硫酸盐还原菌（SRB）的腐蚀，SRB的主要成分为氢化酶，它能还原土壤中的硫酸盐，使管道发生腐蚀反应形成金属硫化物。 2油气管道腐蚀相关防护对策
管道腐蚀资料 第一节、管道腐蚀概论 材料腐蚀定义：材料受其周围环境的化学、电化学和物理作用下引起的失效破坏现象。 金属腐蚀定义：金属与其周围环境（介质）之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。铁生锈、钢管腐蚀穿孔、钢桥梁腐蚀 非金属腐蚀定义：指非金属材料由于在环境介质的化学、机械和物理作用下、出现老化、龟裂、腐烂和破坏的现象。 涂层龟裂 按管材的种类，管道可分为以下几类： （1）金属管道 1）黑色金属管道：钢管、不锈钢管、铸铁管、球墨铸铁管等； 2）有色金属管道：铜管、铝管、铝合金管等 （2）非金属管道 （3）复合管道 常用钢管分类： （1）无缝钢管 按管材分： 1）普通碳素钢 2）优质碳素钢 3）低合金钢； 按制造方法： 1）热轧 2）冷轧 （2）焊接钢管 1）低压流体输送用焊接钢管 ?①镀锌管（白铁管） ?②非镀锌管（黑铁管） 2）直缝卷焊钢管 3）螺旋焊接管 钢管特性： 钢管是各类工程中最常见的管道。钢管的特点是强度高、硬度高，并有较好的塑性和韧性，焊接性能好。钢管在自然环境下，容易腐蚀，因而是管道防腐工程的主要对象。根据是否有缝，钢管可以分为无缝钢管和有缝钢管，有缝钢管又称焊接钢管，焊接钢管可分为低压流体输送用焊接钢管和卷焊钢管。无缝钢管通常采用普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢生产而成，根据制造方法可分为冷拔和热轧两种。无缝钢管用途非常广泛，常用于锅炉房中的管道、热力交换站工艺管道、较小管径的燃气管道等。 低压流体输送用焊接钢管常采用焊接性能较好的低碳钢制造。其管壁有一条纵向焊缝。根据钢管表面是否有镀锌层，可分为镀锌钢管（俗称白铁管）和非镀锌管（俗称黑铁管）两种。低压流体输送用焊接钢管常用于小管径和较低压力的管道，其壁厚规格分为普通管和加厚管。
盐渍地区混凝土耐久性研究概况综述 陈庆敏武汉理工大学土建学院 摘要本文介绍了盐渍土的结构特征及化学成分，也介绍了国内西部及沿海盐渍区，钢筋混凝土材料腐蚀机理 的分析过程。同时对盐渍地区混凝土腐蚀的几种类型和抗腐方法，方案进行了介绍和评述，也介绍了不同矿物质 超细粉对硫酸盐腐蚀的抑制作用，并利用质量损失等指标对砂浆试件干湿循环试验进行分析，还介绍了盐渍地区 混凝土腐蚀破坏的主要因素及国内已有盐渍地区混凝土抗腐蚀性的部分研究成果。为我国西部和沿海建设奠定了 技术基础。 关键词盐渍地区；混凝土；耐久性；国内混凝土抗腐蚀研究 一概述 建国以来，我国水利，电力，交通，港口，铁道，工业与民用建筑及市政等部门兴建了大量混凝土工程，这些工程在国民经济建设中发挥了巨大的作用。现在我国又处在西部开发与建设之中，加之近几年大量的巨资工程在这些地区的投入使用。随着运行时间的增加，混凝土工程的腐蚀破坏问题日益突出，这一问题不仅影响到正常的生产，甚至危及到工程的安全运行。 近几年来混凝土腐蚀破坏的调查总结报告表明：混凝土腐蚀破坏在我国盐渍土主要分布的地区，该地区为地势较低的平原或盆地，如新疆的南疆．北疆及土哈一带，青海中西部、甘肃、宁夏、内蒙及青藏高原的低洼地区，沿海地区及华北下原、大同盆地、松辽平原等。这些大型混凝土的工程一般运行年限都非常的短，更甚上亿的工程运行一两年就停止运行。如西宁曹家堡飞机场于1996年建并运行，经过4年的时间，机场跑道老化、腐蚀、干裂十分严重，已影响了飞机的正常起飞和降落。跑道混凝土出现腐蚀、起砂，道面龟裂。另外西宁东郊硝湾330千伏变电所位于青海平安县内，所址上部近20m地层中大多沉积有棕红，棕褐色粘性土，地层中含混较多的石硝碎块和小颗粒。含有大量的易容盐。该变电所于1996年建成投入使用，2002年6月扩建投入运营了2号主变。占地88亩，投资一亿多元，在全部建成投入运行不到一年的时间里，变电所内几乎所有的已建建筑物基础，室内外地坪，道路灯产生了严重的变形，沉降，裂缝和扭曲，直接危机变电所的运行。种种事例表明盐渍地区混凝土的腐蚀破坏及耐久性研究具有重要的意义。 因此。如何建立适合我国盐渍地区混凝土破坏安全性的技术条件，尤其确保是国家重点工程项目的安全性，以及这些工程能安全，长期运行并创造巨大的经济效益和社会效益有着重要的意义。 二盐渍土的定义及结构特征 关于盐渍土的定义，国内外尚无统一标准。通常认为，土中含易溶盐超过0．3％，即谓盐渍土。盐渍土的成因也较为复杂。百科定义为:盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的土类。盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠。盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布。全世界盐渍土面积计约897.0万平方公里，约占世界陆地总面积的6.5%，占干旱区总面积的39%。中国盐渍土面积约有20多万平方公里，约占国土总面积的2.1%。 盐渍土在我国分布情况:A.近海地区的盐渍土大都以含氯盐为主(NaCl,CaCI 2,MgCI 2 ，等)，而内陆 地区，有的足以含氯盐为主(如青海地区)，有的是以含硫酸盐为主(Na2S04等)，而大多数情况下是氯盐、硫酸盐同时存在，只是不同地区两者比例不同。B.西宁黄土状盐渍土属内陆盐渍土，形成来源于其母岩第三系强风化泥岩，经地下水、地表水溶滤后，随水流从山坡带到山脚，经蒸发作用盐分凝聚而成。按含盐类的性质分类，盐渍土又可分为氯盐盐渍土、硫酸盐盐渍土、碳酸盐盐渍土。西宁黄土
〔收稿日期〕 2001-11-02 盐渍土工程特征分析及地基处理方法探讨 隆 威1 刘永球1 曹增国2 (1.中南大学 2.中国化学工程第一岩土公司) 摘 要 本文在国内外研究资料基础上,详细分析了氯(亚氯)盐渍土腐蚀性等工程特性,对盐渍土地基 处理方法进行了探讨,并重点分析碎石桩复合地基处理方法。关键词 氯(亚氯)盐渍土 腐蚀性 盐胀性 桩基础 强夯法 复合地基 我国氯(亚氯)盐渍土主要分布于青海的察尔汗 盐湖地区,近年来,随着西部经济发展,建筑在氯(亚氯)盐渍土地基的工业与民用建筑物不断出现工程事故,已引起岩土工程界对这种特殊地基土地质特征及地基处理方法的关注。本文根据青海察尔汗盐湖地区勘察资料和该地区以往的研究资料进行分析和研究,提出了适合该地区的地基处理方法以供同行参考。 1 工程特征分析 该区域盐渍土为粉土或粉质粘土,厚度最大达23m 以上,分布在察尔汗盐湖区和湖积平原区及洪冲积平原区过渡带。土样的全量化学分析表明土中盐主要成分为氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙和氯 化铵等,并含有少量硫酸盐,按含盐性质划分为氯盐渍土,个别土样为亚氯盐渍土,其含盐量一般在8～12%之间,属强～超氯(亚氯)盐渍土。各种盐分纵向分布呈现如下规律:氯盐在地面的浅层处,其下为硫酸盐,最深处为碳酸盐,但无明显界限。1.1 盐渍土主要的物理、化学腐蚀特性 1.1.1 氯(亚氯)盐对建筑材料的化学腐蚀 氯(亚氯)盐对混凝土有腐蚀作用。Cl -能与水泥中的及水泥熟料中的Ca (OH )2铝酸三钙反应,大 大加速中硅酸盐的水化速度,同时生成不溶性单氯 铝酸钙或三氯铝酸钙。在混凝土硬化过程中,Cl -具有早强作用。但在混凝土硬化以后,过量Cl -的侵入,继续反应并生成大量的不溶性多水氯铝酸 (每坑长2～4m ×宽0.8m ×深2～3.5m ),检测结果表明:桩与桩搭接良好,墙体连续,搅拌均匀,最小墙厚240mm 。墙体开挖效果图见图2。并在桩号4+350、4+970处从墙体上截去水泥土块送安徽省水科院做渗透系数等指标检测。检测结果见表2。 表2 室内试验和注水试验结果表 位置渗透系数/cm ?s -1 抗压强度 /MPa 渗透破坏比降 备注桩号4+350 4.9×10-70.98>350室内试验 桩号4+970 6.8×10-7 1.07 >200 室内试验 桩号4+110 2.4×10-6注水试验桩号4+770 3.2×10-6 注水试验 检测结果表明,墙体各项指标均满足了设计要求。经过单元工程质量评定,合格率为100%,优良率为90%。 8 结 语 ES MT W 技术在本工程的应用过程中,由于设计 原因,在施工深度方面(能达到25m )的优势未能完全体现。但在其他方面,例如工效、造价、墙体渗透 系数、均匀性、密实度等方面的优势已充分显露,应 用证明是成功的。 图2 墙体开挖效果图 该技术应用范围广泛,不仅可应用于堤坝截渗 工程,还可用于挡土墙结构,以及用于地基处理,提高复合地基承载力。 作者通讯地址:安徽省蚌埠市凤阳西路41号,水利部淮委基础工程有限责任公司 邮编:233001 3 4岩土工程界 第5卷 第4期基础工程
不锈钢的点腐蚀机理 在金属表面局部地方出现向深处发展的腐蚀小孔，其余表面不腐蚀或腐蚀很轻微，这种形态成为小孔腐蚀，简称点蚀。金属腐蚀按机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀。点腐蚀属于电化学腐蚀中的局部腐蚀。一种点蚀是由局部充气电池产生，类似于金属的缝隙腐蚀。另一种更常见的点蚀发生在有钝化表现或被高耐蚀性氧化物覆盖的金属上。 4.1 电化学腐蚀的基本原理 通过原电池原理可以更好地说明电化学腐蚀机理。当2种活泼性不同的金属（如铜和锌）浸入电解质溶液，2种金属间将产生电位差，用导线连接将会有电流通过，在此过程中活泼金属（锌）将被消耗掉，也就是被电化学腐蚀。不同于化学腐蚀（如金属在空气中的氧化，锌在酸溶液中的析氢），电化学腐蚀一定有电流产生，并且电流量的大小直接与腐蚀物的生 成量相关，即电流密度越大腐蚀速度越快。 各种金属在电解质溶液中的活泼程度可用其标准电极电位表示，即金属与含有单位活度（活度与浓度正相关，在浓度小于10-3mol/L时认为两者值相同）的金属离子，在温度298K （25℃），气体分压1.01MPa下的平衡电极电位。 标准电极电位越低，金属或合金越活泼，在与高电位金属组成电偶对时更易被腐蚀。由此可见，决定金属标准电极电位的因素除了金属的本质外还有：溶液金属离子活度（浓度）、温度、气体分压。另外一个重要影响因素是金属表面覆盖着的薄膜。除了金、铂等极少数贵金属外，绝大多数金属在空气中或水中可以形成具有一定保护作用的氧化膜，否则大部分金属在自然界就无法存在。金属表面膜的性质对其腐蚀发生及腐蚀速度都有着重要影响。 4.2 不锈钢的耐腐蚀原理 不锈钢的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的（例如它不象选择性氧化而形成的那些保护性薄膜），致使这些材料能够进行加工而不失去抗氧化性。合金必须含有足够量的铬以形成基本上由Cr2O3组成的表皮，以便当薄膜弄破时有足够数目的铬(Cr3+)阳离子重新形成薄膜。如果铬的比例低于完全保护所需要的比例，铬就溶解在铁表面形成的氧化物中而无法形成有效保护膜。起完全保护作用所需的铬的比例取决于使用条件。在水溶液中，需要12%的铬产生自钝化作用形成包含大量Cr2O3的很薄的保护膜。在气态氧化条件下，低于1000℃时，12%的铬有很好的抗氧化性，在高于1000℃时，17%的铬也有很好的抗氧化性。当金属含铬量不够或某些原因造成不锈钢晶界出现贫铬区的时候，就不能形成有效的保护性膜。 4.3 氯离子对不锈钢钝化膜的破坏 处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）时，平衡便受到破坏，溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔径多在20～30μm），这些小蚀坑称为孔蚀核，亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。图1表征了金属钝化区随氯离子浓度增大而减小。 A-不存在氯离子；B-低浓度氯离子；C-高浓度氯离子 图1 对于呈现出钝化性的金属，氯离子对阳极极化曲线的作用[2] 图1是对含不同浓度氯离子溶液中的不锈钢试样采取恒电位法测量的电位与电流关系曲线，从中看出阳极电位达到一定值，电流密度突然变小，表示开始形成稳定的钝化膜，其电阻比较高，并在一定的电位区域（钝化区）内保持。图中显示，随着氯离子浓度的升高，其临界电流密度增加，初级钝化电位也升高，并缩小了钝化区范围。对这种特性的解释是在钝化电
1?前言 管道中的严重段塞流、水合物、结蜡以及凝管等都是流动保障中会出现的问题。与以往的研究相比，“流动保障(Flowassurance)”的概念和研究技术路线是从安全系统工程的角度和各要素的综合分析，对可能出现的管道系统的流动性，实现一体化的流程保证所有相关的技术指标。到目前为止，流动保障安全技术仍然是研究的热点问题之一。[1] 2?流动保障面临的问题 现在油气集输系统面临的主要问题有：①气体水合物在高压低温环境下容易形成；②输送高粘原油的管道，易结蜡和沥青质沉积；③管道距离较长时，管内摩阻出现异常，导致流量降低，造成安全隐患；④管线停输后再启动困难；⑤管道的高程起伏较大，容易出现段塞流，压力易震荡，损坏分离设备等。目前，国外公司开展的管道流动保障技术的研讨主要包括多相流、析蜡点和水合物抑制技术等。 3?正常工况下水合物的生成预测及预防 3.1?水合物的生成 已发掘的化石能源的总储量不到全世界的天然气水合物的一半，约为2.1×1016立方米。天然气水合物的客体分子主要是甲烷，是一种优质、高能量、安全的能源。在水合物中，水分子看成主体，通过氢键产生不同的笼型。而气体分子作为客体被包在笼中，一个笼子能且只可包一个客体分子。由于主客体分子相互作用，使之产生稳定的构造。 天然气水合物只有满足一定的要求才能形成。天然气容易形成气孔，温度和压力波动强烈干扰，形成结晶中心。一般来说，高压和低温都很容易产生水合物，而天然气的输送处于压力波动状态，而小颗粒是水合物形成的条件。天然气不同组分生成水合物所需的温度和压力是不同的。当压力恒定时，如果温度满足，水合物就会出现；如果温度不满足，水合物就会分解或形成新的水合物。当温度恒定时，必须有一定的压力条件才能生成水合物，否则就不会产生水合物。 在海洋油气资源的开发过程中，随着油藏所处海域水深的增大，油气集输系统中生成天然气水合物的风险越大，对整个集输系统的稳定安全运行构成极大地威胁。由于井筒和海底管线的高压低温特性，水合物问题越来越严重，特别是在长距离海底管道中。在正常开发和生产中，底部没有水合物形成的危险。在管道输送条件下，由于温度和压力的变化，管道内仍可能形成水合物聚集，造成管道堵塞问题。 管线出现堵塞问题，阻碍流体外输，影响了深水油气井的正常生产。随着生产的发展，油气井压力降低，产量、温度、压力等参数发生变化。此过程中，阀门、三通及部分地势较低的管线处极易出现水合物。水合物出现后，由于水合物晶核随流体的流动，晶核聚集在一起，慢慢变大，最终导致水合物堵塞管线。管道直径越小，水合物堵塞的风险越大，容易使出口位置受阻，如果局部堵塞，会导致测量偏差，而管道会引起水合物快速堵塞。并且，已经发生的水合物堵塞很难解堵。 3.2?深水油气集输管线水合物防治措施 管道中水合物的有效防治是一个重要的研究课题。某些管线在正常生产工况下不太会有产生水合物的可能，但为了应对因事故或人为原因造成的停输再启动等的特殊工况下可能存在的水合物生成风险，所以必须研究集输管线的水合物防治方法。深水集输管道水合物控制方法分为热力学抑制法和动力抑制法两大类。 目前最常用的是热力学水合物抑制剂，它是通过加热、减压或脱水的原理起作用，或借助于热力学抑制剂，使集输系统的热力学条件没有水合物形成。目前一般的抑制方法是注入甲醇、乙二醇等热力学抑制剂。由于甲醇具有的毒性及挥发性，使得其气相损失大，不易再生，且不便于在海上平台储存，所以在深水油气集输系统中多采用贫乙二醇。与甲醇相比，乙二醇具有无毒、低挥发性、可循环利用等一系列优点。乙二醇注入方式的选择影响着抑制效果和抑制剂的用量。现在广泛使用的注入方式包括自流式和泵压配送注醇阀式。自流式是指抑制剂在重力作用下滴入管道，自流式的优势在于所需设备简单，缺点在于不能控制注入量，不能实现连续注入，注入的抑制剂无法与流体均匀混合，会影响抑制效果。泵压配送注醇阀式是靠注射泵和注射阀把抑制剂加入管道，与自流式相比，泵的压力分配阀式可实现连续注入和控制流量，但也存在一些问题，包括大流量雾化效果差，压降在一些局部偏大。 流动保障中水合物的预防 王喆?包晗 西安石油大学 陕西 西安 710065 摘要：“流动保障”是国外二十世纪九十年代提的概念，它的意义是“在周围各种条件下，在整个油田发掘期内，将石油经济的发掘出来并运送到处理的设备”。涉及管道区域可形成水合物预测和水合物封堵管线的预防和措施等。 关键词：流动保障?水合物?水合物抑制剂?水合物预测 Abstract：Flow assurance?was?a?concept?raised?by?foreign?countries?in?1990s.It?is?the?meaning?of?in the whole oilfield excavation period, the oil economy developed and delivered to the processing equipment around the various conditions.?It?mainly?involves?the?prediction?and?prevention?of?hydrate?formation?in?the?pipeline?area?and?the?prevention?of?gas?hydrate?plugging?pipelines?and?countermeasures. Keywords：Flow?assurance；hydrate；hydrate?inhibitor；hydrate?prediction （下转第208页） 163