长输管道工艺站场埋地管线腐蚀原因及防护对策探讨

部分长输管道工艺站场埋地管线的腐蚀穿孔,已对管道的安全生产运行构成较大威胁.站场埋地管线腐蚀破坏是由设计、施工、管理等多方因素造成的,本文提出:减少工艺管线埋地敷设、加大站场区域性阴极保护力度、完善外防腐涂层结构、加强防腐层施工质量管理、避免采用铜等高电位接地材料等防护措施,以降低站内埋地管线腐蚀事故的发生.     

埋地管道在近中性pH和高pH环境中的应力腐蚀开裂

综述了埋地管道经典型的高pH应力腐蚀开裂(高pH SCC)与近十多年来发现和研究的近中性pH应力腐蚀开裂(近中性pH SCC)的异同,影响因素以及机理,最后展望了埋地管道的未来研究方向．     

埋地油气管线应力腐蚀破裂研究的一些新进展

根据对加拿大部分从事油气管线应力腐蚀破裂(SCC)研究单位的访问考察以及相关资料的调研，以近中性pH SCC为重点，介绍和评述了近年来，特别是1996年以来，有关埋地长输油气管线SCC研究的某些新进展。     

硫酸盐还原菌诱导应力腐蚀开裂研究进展

微生物腐蚀是埋地管线内腐蚀和外腐蚀中普遍存在的主要危害之一,与腐蚀相关的微生物中最典型的是厌氧硫酸盐还原菌(SRB),好氧的铁氧化细菌(IOB)等。管线服役时会承受压力、杂散电流、阴极过保护和欠保护、环境因素变化等,这些腐蚀因素与微生物腐蚀协同作用,在管线的特殊位置会出现微生物诱导应力腐蚀开裂(SCC)、微生物诱导氢致开裂(HIC)、或者微生物诱导生物矿化导致的缝隙腐蚀和垢下腐蚀,严重威胁到管线的服役安全。本文主要介绍应力与SRB协同作用下SCC研究进展及相应的防护措施,为管线安全健康服役服务。     

基于蒙特卡洛的模糊层次分析法在埋地管线腐蚀影响因素分析中的应用

针对埋地管线风险评估,结合管线外腐蚀影响因素众多的特点,确定出影响管线外腐蚀的十八个基本因素,建立了外腐蚀影响因素的层次结构图.应用基于蒙特卡洛的模糊层次分析法对这些影响因素进行定量分析,明确界定出这些腐蚀影响因素的相对权重,为今后制定埋地管线外腐蚀的防护措施提供参考.     

国内埋地长输管道应力腐蚀开裂风险现状

应力腐蚀开裂(SCC)是近几十年来导致管道失效事故的重要原因之一,它已成为威胁埋地管道安全运行的重要因素。通过总结分析SCC历史调查结果和失效案例,结合埋地管道SCC现状调查(补口位置现场开挖检测,外腐蚀调查和环焊缝开挖检测)结果,分析了国内发生SCC埋地管道的特点和风险。通过国内埋地管道服役现状和国外发生SCC管道特点的对比分析,探讨国内发生SCC埋地管道的风险程度和原因,并提出了现阶段国内埋地管道SCC预防工作建议,为国内现阶段埋地管道SCC的预防和管理提供参考和借鉴。     

塔河四区埋地管线腐蚀综合评价

根据塔河四区埋地管线腐蚀穿孔频繁发生的现状,现场进行管线外防腐层评价。通过塔河四区埋地PCM检测、阴极保护系统电位检测与效果评价、管线壁厚及结合四区管线内腐蚀介质腐蚀性资料等综合分析,结果表明塔河四区埋地管线阴极保护目前存在保护过度和不足的问题,PCM检测埋地管线外防腐层优良。管线腐蚀穿孔主要是内腐蚀引起的,随着塔河油田的逐步开发,各单井的含水率将逐渐上升,管壁腐蚀将更加严重,建议进行缓蚀剂的投加、管线进行内涂层,并对部分站内及长输管线采用玻璃钢管线。     

某海洋油田生产管线腐蚀分析

本文对某海洋油田生产管线中的一段取样进行腐蚀分析，应用金相显微镜、扫描电镜、电感耦合等离子体发射光谱等分析手段，详细研究了生产管线外表面涂层及内管壁的腐蚀状况，分析了腐蚀产生的原因。生产管线外表面涂层容易受到氧和氯离子的侵蚀，生产管线内壁受海水和硫化氢腐蚀，对生产工艺和维保措施进行合理管控，可减轻腐蚀发生。     

酸性土壤环境中剥离涂层下X80钢应力腐蚀行为及机理

目的研究酸性土壤环境中剥离涂层下X80管线钢应力腐蚀行为及机理。方法采用电化学极化曲线测试、慢应变速率拉伸试验和腐蚀形貌扫描电子显微镜观察,对服役于鹰潭土壤环境的X80管线钢在剥离涂层下滞留液中的应力腐蚀行为及机理进行了分析研究。结果 X80管线钢在剥离涂层下的滞留液中具有一定的SCC敏感性,应力腐蚀开裂类型属于TGSCC,敏感性较大位置为近漏点处、剥离区中下部及剥离区底部,且近漏点处滞留液体系中X80钢的SCC机理受阳极溶解(AD)机制控制,剥离区底部滞留液中SCC机理受阳极溶解+氢脆(AD+HE)的混合机制控制。结论服役于酸性土壤中的X80管线钢在外防腐涂层破损后,除开放破损处将发生腐蚀外,剥离涂层下的管线钢还会存在一定的应力腐蚀敏感性。     

陕京管线典型土壤环境的腐蚀性研究

采用埋片试验和电化学试验研究了X60管线钢在陕京管线典型土壤环境中的腐蚀性.由于土壤环境的差别,陕京管线沿线土壤腐蚀性存在很大的差异,3个测试点之一具有高的腐蚀性,腐蚀特征以点腐蚀和溃疡型腐蚀为主.统计分析表明,最大腐蚀坑深度的对数服从正态概率分布.土壤的自腐蚀电位和极化曲线对土壤的含水率具有明显的依赖关系,其电化学腐蚀过程主要受电化学极化的控制.     

应变速率对管线钢近中性pH值环境敏感开裂的影响

以X-70管线钢近中性pH值溶液(NS4和实际土壤溶液)为研究对象,研究了恒载荷、慢应变速率拉伸(SSRT) 和循环蓑荷等不同条件下的环境开裂行为.结果表明,在该体系中局部应变速率是联系各种不同断裂过程的纽带,决定着断裂的模式.当该局部应变速率低于发生应力腐蚀开裂(SCC)敏感局部应变速率的上限(即5×10-5 s-1)时, SCC才能够发生;在循环载荷作用下,当该局部应变速率高于此上限时,将发生力学因素起主导作用的腐蚀疲劳(CF)开裂;该局部应变速率继续升高时,将发生机械断裂.对X-70管线钢在近中性pH值的环境开裂,不论开裂过程是溶解或(和)氨的作用占主导,均受局部应变速率控制.在通常遇到的现场服役条件下, X-70管线钢在近中性pH值溶液中的开裂模式是SCC,不是CF,应称之为“近中性pH值应变促进腐蚀开裂”,实质上这是一种由局部应变速率决定的环境开裂行为.     

埋地管道的腐蚀与防护

埋地管道的腐蚀问题是管道运输过程中最常见的问题。根据埋地管道所处环境、输送介质的不同,常见的腐蚀类型可以分为土壤腐蚀、气体腐蚀、杂散电流腐蚀等。通过对埋地管道腐蚀类型的分析,从内腐蚀和外腐蚀两个方面分别综述了非开挖埋地管道的腐蚀检测方法和腐蚀防护措施,为将埋地管道的腐蚀防护与安全评价技术的有机结合提供了理论依据。并在现有防腐措施的基础上,通过合理的安全评估判断,进一步提高了埋地管道的剩余寿命和运行安全。     

Corrosion behavior of API 5L X‐60 pipeline steel exposed to near‐neutral pH soil simulating solution

Steel gas pipelines are exposed externally to damage by surface corrosion and cracking phenomena. They are the main deterioration mechanism under coating failure and cathodic protection (CP) that can reduce the structural integrity of buried gas transmission pipelines where the soil aggressiveness and bacterial activity appear. Corrosion phenomenon is accentuated by the soil parameters influence such resistivity, pH, temperature, moisture content and chemical composition of electrolytes contained in the soil. Soil parameters influence on pipeline steel corrosion behaviour exposed in near‐neutral pH soil simulating solution has been investigated by potentiodynamic polarisation and EIS method. Results showed that the steel corrosion increases, corrosion current density increases with temperature in the range from 20 to 60 °C. The associated activation energy has been determined. Impedance curves showed that the charge transfer resistance (R_t) increases with increasing immersion duration. Parameters such as corrosion current density (I_corr), polarization resistance (R_p), and soil resistivity (ρ) can serve as the parameters for evaluation of soil corrosivity.     

埋地钢质管道交流干扰腐蚀影响因素实验分析

参照埋地管道服役环境,搭建钢质管道交流干扰腐蚀实验平台。采用腐蚀试片失重法,测试钢质管道在土壤模拟溶液中的腐蚀速率,研究交流杂散电流干扰环境下杂散电流大小、土壤电导率以及土壤酸碱度对钢质管道腐蚀速率的影响。实验结果表明:杂散电流对钢质管道的腐蚀速率影响最大,土壤酸碱度和土壤电导率对钢质管道的腐蚀速率影响规律复杂。     

影响埋地X70管线钢腐蚀性的土壤因素评价

土壤腐蚀是影响埋地管线能否安全运行的重要因素。通过模糊聚类确定了影响X70和Q235钢腐蚀速率的主要土壤因素,利用灰关联和层次分析等方法确定了各主要影响因素对腐蚀速率的影响顺序和权重大小。计算结果表明:影响X70钢土壤腐蚀性的主要因素从大到小的顺序和权重依次为pH(0.4050)>含水量(0.2517)>电导率(0.1493)>全盐(0.0868)>Cl-(0.0501)>NO3-(0.0291)>SO42-(0.0173)>HCO3-(0.0107),影响Q235钢土壤腐蚀性各因素顺序和权重与此相差不大。本结果有助于深化对土壤腐蚀的认识,也为土壤腐蚀性评价方法的制定提供一些新的参考。     

土壤环境中管线钢硫酸盐还原菌腐蚀

腐蚀是世界各国共同面临的问题之一,每年因腐蚀造成的经济损失占全国GDP的3%~5%,其中土壤腐蚀约占总腐蚀的20%。金属的土壤腐蚀是一种自发的冶金逆过程,它不仅会导致埋地金属构筑物腐蚀破坏,还会引发管线泄漏、燃烧和爆炸等事故,给社会带来巨大的经济损失和社会危害。微生物腐蚀是埋地管线钢腐蚀的重要腐蚀类型之一,其中以硫酸盐还原菌引起的腐蚀最为严重。从环境因素、材料因素和微生物因素三个方面,对土壤环境中管线钢硫酸盐还原菌腐蚀进行了简要概述。埋地管线钢微生物腐蚀研究最多的是环境因素的影响,包括土壤类型、土壤含水量、土壤阴离子、化肥、农药、土壤宏电池和剥离涂层。材料因素的研究多集中在阴极保护、外加应力和杂散电流等因素的影响。相比前两种影响因素,微生物因素最为复杂,也是研究最少的一个方面。微生物因素的研究是一个全新的研究领域,包括膜内生物酶的影响以及膜内电子传递等。今后一段时间,埋地管线钢微生物腐蚀仍以环境和材料因素等多因素的耦合作用为主要研究方向。     

Assessment of cathodic protection effect on long-distance gas transportation pipelines based on buried steel specimens

Different severe corrosions are found at the damaged point of anticorrosive coating on natural gas pipelines, even though the cathodic protection (CP) potential is between −0.85 and −1.15 V. Therefore, there are totally 168 buried steel specimens (BSSs) and 28 soil samples at 28 buried points that are taken out in situ and then analyzed in the lab to assess the CP effectiveness. First, the CP status is simulated by BSSs at the damaged points, and the corrosion products on BSSs are analyzed microscopically. Second, the corrosion rates of the testing BSSs are calculated by the weight-loss method to perform the quantitative assessment. Third, the specific reasons for external corrosion are explored via analyzing the CP potential attenuation tendency and the corrosiveness of soil. The corrosion growth trend is also investigated by comparing the test results among three test cycles within 8 years. Finally, the control measures for external corrosion of pipelines are put forward. The study is beneficial to evaluate the CP system and determine the causes of external corrosion of pipelines, thereby formulating corresponding protective measures.     

埋地钢质管道杂散电流腐蚀研究现状

随着我国长输管道及各类地下管道铺设里程的不断增长,由杂散电流引起的管道腐蚀问题越来越被人们所关注。基于国内外杂散电流的研究成果,分析了杂散电流的腐蚀机理,总结了杂散电流产生的主要原因,简单介绍了杂散电流的特点及其腐蚀危害性,并通过事例分析了目前杂散电流常用的工程测试方法及防护策略。     

20#钢和球墨铸铁材质燃气管道的土壤腐蚀行为比较研究

采用正交试验设计方法，以含水量、孔隙度、pH值等9种影响因素作为试验因素进行土壤腐蚀模拟试验，对20#钢和球墨铸铁的腐蚀形貌和腐蚀产物进行比较分析，探讨其腐蚀行为和腐蚀机理。分析表明：在相同环境下球墨铸铁比20#钢更容易腐蚀，它们的土壤腐蚀环境因素重要度排序呈现较大的差异，但两者对Cl^-都比较敏感，在20#钢的腐蚀产物中检出了球墨铸铁腐蚀产物中没有的磷酸铁族物质Fe₂PO₅。含碳量少、含有抗腐蚀元素Cr、腐蚀产物中含有抗腐蚀作用的磷酸铁族物质以及晶界少是20#钢比球墨铸铁耐腐蚀性好的主要原因。     

埋地管道外腐蚀致因事故树分析

土壤腐蚀是导致埋地输油气管道腐蚀失效的主要形式。由于土壤环境的复杂性和多样性,土壤介质对埋地金属管道的腐蚀电化学机理和过程相对复杂。文章简要阐述了埋地管道土壤电化学腐蚀机理:阴极过程主要是氧的还原,在阴极区域生成OH-离子;阳极过程主要为铁的氧化过程,氧化后的Fe2 离子与土壤发生水合作用。采用事故树分析对管道外腐蚀进行致因分析和结构重要度分析,得出了管道腐蚀事故主要与土壤腐蚀性和防腐层状况有关及重要程度。最后,提出了埋地管道土壤腐蚀防护措施和相关建议。