油田化学第11章埋地管道的腐蚀与防护资料.ppt

第11章 埋地管道的腐蚀与防腐 集输化学是集输工程学与化学之间的边缘科学。 （8）土壤 土壤的组成： 矿物 有机质 水 空气 土壤的相组成： 固相：矿物颗粒和有机质 液相：土壤水 气相：空气。 （9）土壤腐蚀 A.土壤水中含氧时产生的腐蚀 管道中不均匀部分的通过微电池产生腐蚀： B.土壤水含酸性气体时产生的腐蚀 若土壤水中含硫化氢和二氧化碳，则它们可在水中解离。 C.土壤中由细菌产生的腐蚀 土壤水中的硫酸盐还原菌（SRB）,厌氧菌，可将硫酸盐还原为硫化物和 [O]，产生腐蚀。 ①石油沥青防腐层 底漆：由石油沥青溶于工业汽油制成。 石油沥青： I号石油沥青： 软化点为95～110℃的 输送液体温度低于50 ℃的埋地管道 II号石油沥青 软化点为125～140℃ 输送液体温度在50～80 ℃范围的埋地管道。 内缠带：为玻璃布（由玻璃纤维编织而成） 外缠带：聚氯乙烯工业膜（膜上涂有由氯丁橡胶与松香混合制得的胶粘剂） ②煤焦油瓷漆防腐层 ③聚乙烯防腐层 聚乙烯防腐层的产生方法： 挤压包覆法 将聚乙烯加热熔化， 挤压包覆在涂有底胶（如乙烯与乙酸乙烯酯共聚物）的管道外壁形成防腐层。 胶粘带缠绕法 在聚乙烯带表面涂上粘胶（如聚异戊二烯），制得聚乙烯胶粘带； 将聚乙烯胶粘带缠绕在涂有底漆（如丁苯橡胶、氯丁橡胶）的管道外单形成聚乙烯防腐层。 ⑤聚乙烯聚氨酯泡沫保温防腐层 以聚氨酯泡沫为内保温层，以高密度聚乙烯为外保护层的复合保温防腐层。 聚氨酯由多异氰酸酯与多羟基化合物合成（如甲苯二异氰酸酯TDI、己二异氰酸酯HDI）。 ⑤熔结环氧粉末防腐层 将加有固化剂的环氧树脂粉末喷涂在金属表面，在150～180 ℃下烘15min，即可得到坚韧的熔结环氧粉末防腐层。 可用软化点95℃的环氧树脂制备成粉末。 固化剂用双氰胺。 ⑥环氧煤沥青防腐层 由环氧煤沥青底漆、中层漆和面漆组成。 ⑦三层型的复合防腐层 底层 环氧树脂， 有很好的防腐性、粘结性与热稳定性； 中层 为各种含乙烯基单体的共聚物 乙烯与乙酸乙烯酯共聚物 乙烯与丙烯酸乙酯共聚物 乙烯与顺丁烯二酸甲酯共聚物 有很强的粘结作用 外层： 为高密度的聚乙烯、聚丙烯 有很好的机械强度。 主要缺点：成本高 （1）外加电流的阴极保护法 将被保护金属与直流电源的负极相连，由外加电流提供保护电流，降低腐蚀速率的方法。 基本原理： ①在腐蚀电池中，阳极是被腐蚀，阴极不被腐蚀。 ②将直流电源的负极接在需保护的金属上，将阳极接在辅助电极上，使被保护金属整体变成阴极，产生保护电流。 ③被保金属与直流电源的负极相连，它发生的是阴极反应，因此得到保护． 阴极保护法需测定被保护金属的自然电位和保护电位。 参比电极： 铜/硫酸铜饱和电极（CSE） 自然电位在中等腐蚀性的土壤中约为-0.55V（相对于CSE）。保护电位一般控制在-0.85—1.20V（相对于CSE）范围。 （2）牺牲阳极的阴极保护法 将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金（即牺牲阳极）相连，使被保护金属腐蚀速率降低的方法。 牺牲阳极 电位比被保护金属还要负的金属或合金。 好的牺牲阳极应满足： ①电位足够负 ②电容量大 单位质量牺牲阳极溶解所能提供保护电流的电量。 ③电流效率高 牺牲阳极的实际电容量与理论电容量的比值，百分数表示． 表11-3 环氧煤沥青防腐层的等级与结构 表11-4 环氧煤沥青防腐层中各种漆的配方 第11章 埋地管道的腐蚀与防腐 电化学保护法分为阴极保护和阳极保护两种方法 阴极保护法有外加电流法和牺牲阳极法 覆盖层防腐法必须与阴极保护法联合使用 在涂敷过程中防腐层不可避免地会出现漏涂点。 在使用期间防腐层在各种因素作用下，会产生剥离、穿孔、开裂等现象。 阴极保护法是覆盖层防腐法的补充防腐法。 第11章 埋地管道的腐蚀与防腐 11.3阴极保护法 图11-1 埋地管道的外加电流阴极保护法 第11章 埋地管道的腐蚀与防腐 Cu Cu 2+ + 2e 氧化 还原 图11-2 铜/饱和硫酸铜参比电极 第11章 埋地管道的腐蚀与防腐 图11-3 被保护金属自然点位的测定 第11章 埋地管道的腐蚀与防腐 图11-4 被保护金属的保护电位的测定 第11章 埋地管道的腐蚀与防腐 图11-5 牺牲阳极的阴极保护系统和监测系统 第11章 埋地管道的腐蚀与防腐 * * 第11章 埋地管道的腐蚀与防腐 第三篇 集输化学 集输化学是研究如何用化学方法解决原油集输过程中遇到的问题。 一、原油集输遇到的化学问题 管道与设备的防腐（自学为主） 乳化原油的破乳与起泡沫原油的消泡 原油的降凝输送和减阻输送（自学为主） 天然气的脱水和脱