油气管道的应力腐蚀

在输送酸性油气时，金属管还内壁接触H2S和CO2，造成内壁的硫化氢应力腐蚀。由于金属管道保护涂层老化等原因出现局部损伤，钢管外壁与土壤和地下水接触，因而也经常产生在不同介质下的应力腐蚀。影响管道应力腐蚀有多种因素，其中包括介质类型和浓度、腐蚀溶液中的pH值、发生应力腐蚀的电位范围、温度以及管道材料的强度和硬度等。     

管道焊口保护器投入使用

一种用于钢质管道内壁焊口防腐的焊口保护器近日在江汉油田设计院投入批量生产.这是该院针对油田输送污水和腐蚀介质时管道内壁腐蚀严重这一状况研制的,1991年8月获得了国家专利.     

K气田集输管道焊缝腐蚀失效研究

K气田天然气中主要腐蚀介质为CO2和气田水中的氯离子。采用碳钢管道进行气田内部集输,使用1年左右碳钢管道发生了严重腐蚀。通过腐蚀调查和对典型管道腐蚀样品剖析检查,对腐蚀产物进行检测分析,采用了电化学测量方法测量在腐蚀环境中焊缝不同区域金属的腐蚀电位。分析结果表明：在发生腐蚀的阶段没有发现地层水参与腐蚀的证据,CO2是导致气田内部集输碳钢管道腐蚀失效的主要腐蚀介质;由于化学成分和微观结构的差异,焊逢与钢管母材金属在湿流体介质中形成了电位差,导致气田碳钢管道焊接区域发生严重腐蚀。焊接材料和焊接工艺对碳钢管道的CO2腐蚀有重要影响,对于含腐蚀性流体的气田,在进行内部集输工程建设设计和施工时,应开展焊接焊头抗腐蚀性评价试验研究。     

Ф1016 mm管道超高清漏磁复合检测器研制

针对国内X80高钢级管道环焊缝缺陷和极细小针孔腐蚀类缺陷检测的迫切需求,开展了在役管道非开挖缺陷复合检测技术研究,提出了基于超高清漏磁腐蚀检测的复合检测器的总体设计方案和技术指标。研制了适用于Ф1 016 mm管道,集超高清漏磁腐蚀+几何测径+管道中心线测绘和弯曲应变检测+应力异常检测于一体的复合检测器。对检测器在油气管道输送安全国家工程实验室进行牵引测试并对检测数据分析量化。测试结果表明：检测器利用搭载的速度控制单元,可在管输介质压力为3.95～8.85 MPa,最大介质流速为8～9 m/s的工况下,完成在役管道的复合检测。检测器能够准确识别和量化管道上的极细小针孔类、周向凹槽、周向和轴向凹沟、一般和坑状等金属损失缺陷、含金属损失的管道变形等复合缺陷。对管道上的应力异常区,管体周向和环焊缝上的类裂纹缺陷可有效识别。研究结果对确保高钢级、大口径油气管道的安全运行具有重大的现实参考意义。     

基于TOFD的管道焊缝无损检测技术研究

在高温、高压、高流速、高腐蚀环境下,油气长输管道焊缝处在应力和腐蚀的交互作用下极易出现各种裂纹和腐蚀缺陷。针对该问题,采用超声波衍射时差法(TOFD)开展了管道焊缝的相关检测,研究了TOFD相关信号的特征及缺陷信号的提取;对典型焊缝缺陷分析后,应用小波变换进行了增益数的模型优化。在现场,通过检测某段管道的环焊缝以及支架角焊缝,得到以下验证:TOFD可以用于壁厚大于12 mm的管道检测,可快速、准确地定位和检测焊缝缺陷,为管道完整性的评估提供理论依据。     

长庆至呼和浩特原油管道维修工艺

根据长庆至呼和浩特(长呼)原油管道内检测报告,分析了管道缺陷类型和管道缺陷形成的原因,介绍了常用管体缺陷修复方式。针对长呼原油管道的特点,当腐蚀处的打磨深度小于12.5%,且无应力集中或金相异常现象时,不进行额外处理,当管道腐蚀处的打磨深度不小于12.5%,或腐蚀损失位于焊缝处时,需采用B型套筒进行修复。对比分析了常用的防腐补口、保温层和外防护层修复方式。长呼原油管道防腐补口采用防水型高温型粘弹体防腐胶带+双层聚乙烯冷缠带的修复方式,保温层采用现场聚氨酯发泡的修复方式,外护层采用防水型高温型粘弹体防腐胶带+压敏胶型热收缩带的修复方式。另外,还提出了管体缺陷修复工艺、防腐保温层修复工艺和外防护层修复工艺的技术要求和施工注意要点。     

黄夹克泡沫塑料管道的腐蚀与修补

大港油田孔大站至南一站输油管道，采用由日本进口的219×6的钢管，全长20．5km。采用黄夹克泡沫塑料防腐保温，到1991年3月共有15处发生20次腐蚀穿孔，多数穿孔点集中分布在管道接口附近以及固定支墩附近等处，分析了这些地方腐蚀穿孔的原因；检测了泡沫塑料层和夹克层的质量，分析了夹克层周向应力开裂的原因是受夹克层制品在生产成型时的温度和拉伸力大小的影响；指出了环氧煤沥青玻璃布是一种比较理想的泡沫塑料保护层，并给出了保护层的结构及厚度；最后指出采取防腐保温与阴极保护并用措施，可最大限度地降低腐蚀穿孔；应对夹克料进行改性研究，增加其弹性，提高聚乙烯耐应力开裂性能；交联聚乙烯热收缩带是聚乙烯夹克的配套补口材料；处于低洼地区的夹克泡沫塑料管道的现场修补技术，都有待进一步研究。     

复合材料缠绕修复管道的应力分析

非金属缠绕管道修复是在役管道受损后的一种主要修复方式,对于保障油气管道的平稳安全运行具有十分重要的意义。基于组合薄壁圆筒的力学分析理论,推导出了管道修复厚度的计算公式,并考虑缠绕材料的各向异性建立了缠绕修复管道的有限元分析模型。分析结果表明,缠绕层对附近管体的应力状态影响不大,只要修复厚度和修复长度合适,就能够完全恢复管道的承压能力。缠绕层在管道缺陷区域屈服以后能起到明显的承载作用。增大缠绕层厚度,可降低管道和缠绕层中的环向应力;而当缠绕层厚度小于最小修复厚度时,即使加大修复长度也无法完全恢复管道的承压能力。最后,对基于有限元法和解析方法得到的缠绕层厚度和长度进行了对比,结果表明,缠绕层厚度的计算公式偏于安全,可用于管道修复缠绕层的设计计算。     

丁苯橡胶装置胶粒水管道开裂原因分析及防护

采用宏观检查、光谱分析、金相分析、能谱分析等方法对胶粒水管道的开裂进行了检测分析,结果表明裂纹起源于管道内表面,并呈树枝状扩展,具有典型的应力腐蚀开裂特征。从助剂、溶解氧、焊接接头等影响因素分析胶粒水管道的开裂原因,发现其为氯化物应力腐蚀开裂,而金属组织耐蚀能力差、焊接残余应力大、腐蚀介质易积聚等特点则是导致氯化物应力腐蚀开裂出现在胶粒水管道焊接接头部位的主要原因。胶粒水管道材质升级为316L不锈钢后,有效延长了胶粒水管道的开裂时间,缓解了管道的频繁泄漏。     

某油田联络管线腐蚀原因分析

为减少某油田联络管线腐蚀穿孔次数，降低经济损失，有必要对腐蚀原因进行识别。通过对腐蚀穿孔现场的勘察及管线检测结果、运行数据、流体介质参数等资料的综合分析，发现管线内流体介质具有高腐蚀性、防腐层破损、环焊缝金属与本体金属成分不同、施工工艺不科学及复杂应力作用等重要因素，造成了管线本体腐蚀、环焊缝处腐蚀及锚固墩处腐蚀。对某油田联络管线进行了整改：更换起点站库出站5 km管线；拆除所有固定式锚固墩，在必要处安装可更换式锚固墩，做好锚固墩与管线连接部位的防腐措施；做好管线内、外检测，以及修复、补强工作；对强度不达标的环焊缝处进行碳纤维补强，并提升焊接水平。分析腐蚀原因并做好整改措施，可延长管线使用寿命，保障管线安全平稳运行。     

基于TOFD的管道焊缝无损检测技术研究

在高温、高压、高流速、高腐蚀的环境条件下,油气管道焊缝处易出现各种裂纹和腐蚀缺陷,针对这一问题,采用超声波衍射时差法(TOFD)开展管道焊缝的相关检测。通过在室内人工制造3种缺陷类型,对双面介质差异(有无油层)情况下的TOFD特征及缺陷信号进行了提取,应用小波阈值去噪功能对噪声和有效信号进行处理,在现场实际工况条件下对一段管道的环焊缝以及支架角焊缝进行检测验证。结果表明,TOFD检测技术可以在不卸料、不停产的情况下检测到多处埋藏缺陷和内壁腐蚀情况,较传统射线检测效果更好。该技术成熟后可在其他油田和管道行业推广,从而为管道完整性的评估提供理论依据。     

磁应力检测技术在长输油气管道环焊缝排查工程中的应用

因油气管道焊口开裂引起的泄漏事故会造成巨大的经济损失,也会给环境及生命财产安全带来严重威胁.介绍了非接触式磁应力检测技术在管道异常焊缝定位和缺陷分级评价中的应用.通过开挖验证以及缺陷焊缝的无损探伤,表明环焊缝的定位偏差小于1.5m的占比为90％,缺陷分级评价结果的符合率为72％,验证了磁应力检测技术在管道焊缝定位及异常...     

厚壁型不锈钢管道应力腐蚀开裂及对策

对甲醇一氧化碳变换管道焊缝裂纹进行宏观和微观分析,对裂纹内腐蚀产物进行X射线分析,认为SUS304厚壁型不锈钢管道在焊接过程中焊缝区域极易产生微裂纹、敏化等缺陷,这是厚壁型不锈钢管道发生应力腐蚀开裂的重要内因;高温下含高水分、适量氧气、微量氯离子的水煤气介质是不锈钢管道产生应力腐蚀开裂的重要外因;而由于温差变动造成的热应力是管件疲劳开裂的另一个重要外因。采用铬钼低合金钢管道输送高温水煤气是适宜有效的,但其耐均匀腐蚀性较差,生产过程中宜加强监测,以确保安全。     

铝合金牺牲阳极试验与应用

一、前言为了防止地下金属管道的腐蚀,目前国内外普遍采用两种有效措施:一种是将地下金属管道与土壤电解质隔离开来的方法,增加腐蚀电池的回路电阻,阻止产生腐蚀电流。就是在管道上涂施各种绝缘材料,如沥青玻璃布,硬质聚氨酯泡沫塑料等等;另一种方法就是电法保护。即在管道上外加一阴极(负)电位,使管道上的阳极区消失。常用的方法有外加电源阴极保护和牺牲阳极阴极保护。本报告着重介绍后者。     

油气集输管道腐蚀的防治及安全检测

油气集输管道的腐蚀现象可分为内壁腐蚀与外壁腐蚀两种情况。目前国内针对油气集输管道外壁腐蚀防治措施主要是环氧涂层与阴极防护技术。环氧涂层管道防腐技术相对较为成熟,具体实施是在管道外壁上喷涂添加防腐剂的涂料,将外部腐蚀介质与管道外壁隔离开,避免外壁受到外部介质腐蚀。金属缓蚀剂是向具有腐蚀介质的环境中添加某些能够阻碍腐蚀介质与金属发生化学反应的化学物质,具体可以分为无机缓蚀剂与有机缓蚀剂两大类。目前国内油气集输管道缓蚀剂普遍采用的是有机缓蚀剂。在管道腐蚀监测中可以通过观察管道内表面粗糙度去确定某些地方的管道腐蚀情况,进而加快油气输送的效率。     

黄夹克泡沫塑料管道的腐蚀与修补

大港油田孔大站至南一站输油管道，采用由日本进口的φ２１９×６的钢管，全长２０．５ｋｍ。采用黄夹克泡沫塑料防腐保温，到１９９１年３月共有１５处发生２０次腐蚀穿孔，多数穿点集中分布在管道接口附近以及固定支墩附等处，分析了这些地方腐蚀穿孔的原因；检测了泡沫塑料层和夹克层的质量，分析了夹克层周向应力开裂的原因；检测了泡沫和夹克层的质量，分析了夹克层周向应力开裂的原因是受夹克层制品在生产成型时的温度和拉伸力     

管道腐蚀控制和材料选择的基本规律

氢诱导开裂(HIC)和硫化氢应力开裂(SSC)是酸性介质管道输送中比较突出的问题,介绍了管道腐蚀控制和材料选择的相关标准规范及定义,影响腐蚀过程的主要参数.探讨了如何选择管道材质、进行内部和外部腐蚀控制及管道的内腐蚀检测.总结了管道腐蚀控制和材料选择的基本规律.     

某油田注水管道环焊缝腐蚀穿孔失效分析

针对某油田注水管道腐蚀穿孔问题,采用宏观形貌分析、理化性能检测、腐蚀产物微观形貌及电化学分析等方法,试验分析了管道环焊缝腐蚀失效原因。失效管道环焊缝为内腐蚀穿孔,穿孔起始于根焊部位,并沿着焊缝与热影响区交界区域扩展,表面腐蚀产物主要为FeO(OH)。恒电位极化测试结果表明,根焊部位、焊缝以及热影响区交界区域优先溶解,在服役过程中根焊部位发生腐蚀后,沿着根焊与热影响区界面扩展,导致腐蚀穿孔。建议针对环焊缝管道进行补口处理,同时选择适用的抗氧缓蚀剂。     

L245NS抗硫化氢腐蚀管材的焊接工艺

新疆哈拉哈塘油田二期产能建设工程地面输气管道含有H2S,为了避免地面输气管道发生硫化物应力腐蚀开裂(SSC)事故,分析了硫化物应力腐蚀开裂的特征及其影响因素,最终选用L245NS作为管道钢。对L245N2管材的焊接工艺及焊缝的力学性能、抗氢致裂纹(HIC)及抗硫化物腐蚀开裂性能(SSC)进行研究。对L245NS管材焊接选用的填充材料、坡口型式、焊接工艺参数、焊接操作、焊后热处理、焊缝质量检验等内容进行了研究。焊缝外观检验、无损检测、焊缝力学性能及抗硫化物应力腐蚀性能试验、抗氢致开裂试验结果表明选用的焊接工艺能够满足设计质量要求。最后通过工程施工的检验,其焊接质量得到了有效验证。     

酸性介质设备及管道焊缝热处理技术探讨

酸性介质天然气设备及管道系统的焊缝存在残余应力,为了消除和降低其残余应力,减缓酸性介质对焊缝的璃蚀速度,需要对设备及管道系统的焊缝进行局部退火热处理。在天然气处理厂内对设备和管道系统焊缝的热处理一般采用电阻加热法。通过预设工艺参数的智能温控设备和温度传感仪控制输出的电流对电阻丝进行加热,利用热传导使工件按照要求的温度-时间曲线完成热处理过程。经过热处理后焊缝的硬度值和残余应力会大大降低,从而提高设备及管道的力学性能和耐应力臂蚀性能,延长其使用寿命。