输气管道腐蚀与防护.ppt

* ⑦完善环境腐蚀开裂的评价及应用技术。 埋地管道在高pH，近中性pH值环境下应力腐蚀破裂（SCC）的腐蚀问题。 ⑧开发、应用钢筋混凝土设施保护新技术。 随着海洋和滩涂油气田的快速开发，混凝土钢筋的腐蚀已日趋明显。国外在此方面已发展了相应的防腐层技术、阴极保护技术及缓蚀剂技术。目前应用较多的有阴极保护技术，特别是开发了多种结构的阳极新材料，得到较好的应用。 * ⑨开展CO2腐蚀与防护技术的深入研究。 CO2腐蚀是目前国内外防腐蚀技术发展的一个热点，我国新老油气田不同程度的存在着CO2腐蚀问题，有的油气田由于此项技术没有完全解决，影响了油气田的开发。我国需加快CO2腐蚀机理、测试技术、评价技术、应用技术的研究，引进国外的先进技术，加快此方面的技术发展。 * 0.2.1 金属腐蚀的定义 1.金属腐蚀 金属和它所处的环境介质之间发生化学或电化学作用而引起的变质和破坏称为金属腐蚀，同时包括上述因素与机械因素或生物因素的共同作用。 这个定义明确指出了金属腐蚀是包括金属材料和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系。金属为什么很容易受腐蚀？从热力学的观点看，是因为金属处于不稳定状态，它有与周围介质发生作用转变成金属离子的倾向。 §0.2 腐蚀的定义 * 金属及其合金的腐蚀主要是化学和电化学作用引起的破坏，有时伴随有机械、物理或生物作用。单纯的物理作用的破坏，如合金在液态金属中的物理溶解（存放熔融锌的钢容器，Fe在高温下被液态锌溶解，使容器壁变薄），这种情况比较少。 不包含化学变化的纯机械破坏不属于腐蚀范畴，例如钢索断裂、机器轴的损坏等 ，这是材料本身性能的失效。 * 0.2.2 金属发生腐蚀的特点 破坏总是从金属表面逐渐向内部深入 因金属腐蚀的过程发生在金属与介质面上的多相反应 金属在发生腐蚀过程时，一般也同时发生外貌变化 如疡斑、小孔、表面有腐蚀产物、金属材料变薄 金属的机械性能，组织结构发生变化 如金属变脆，强度降低，金属组织结构发生相变 金属还没有腐蚀到严重变质的程度，但足以造成设备事故或损坏 * 0.2.3 金属腐蚀环境 腐蚀的实质→金属材料和环境的反应过程 材料所处的介质、温度、压力 几乎所有介质都有一定的腐蚀 * 0.3.1 按腐蚀机理 电化学腐蚀→金属与介质发生 电化学反应的腐蚀 （电解质腐蚀和原电池腐蚀） 化学腐蚀→发生化学反应的腐蚀 §0.3 金属腐蚀的分类 * 0.3.2 按腐蚀形态划分 全面腐蚀（General Corrosion） —腐蚀分布在整个金属表面上（均匀/不均匀) 局部腐蚀 (Localized Corrosion） —腐蚀主要集中在金属表面某一区域 点蚀（Pitting） 电偶腐蚀（Galvanic corrosion） 氢脆 应力腐蚀开裂（SCC） 晶间腐蚀 选择性腐蚀（Selective leaching)等 * 图1 局部腐蚀形态示意图 * 图2 点蚀照片 点蚀（Pitting） 又称小孔腐蚀。这种破坏常集中在某些活性点上，并向金属内部深处发展，通常其腐蚀深度大于其孔径，严重时可使金属穿孔。如不锈钢在含有氯离子的溶液中常呈现这种破坏形式。 * 应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking) 在局部腐蚀中居首位。根据腐蚀介质的性质和应力状态的不同，裂纹特征会有所不同，显微裂纹呈穿晶、晶界或两者混合形式，裂纹呈树枝状，其走向与所受拉应力的方向垂直。 钢制轻烃罐的腐蚀开裂 * 氢脆（Hydrogen embitterment） 在某些介质中，因腐蚀或其他原因所产生的氢原子可渗入金属内部，使金属变脆，并在应力作用下发生脆裂。如含硫化氢的油、气输送管道中常发生这种腐蚀。 * 0.3.3 按腐蚀温度划分 低温腐蚀 高温腐蚀 0.3.4 按腐蚀介质的状态划分 干腐蚀→一般为化学腐蚀 ? 湿腐蚀→一般为电化学腐蚀 * 0.3.5 按腐蚀介质的种类划分 化学介质腐蚀 大气腐蚀 海水腐蚀 土壤腐蚀 工业水腐蚀 高温腐蚀 液态金属腐蚀 熔盐腐蚀 燃气腐蚀? 0.3.6 按作用原理划分 化学腐蚀(?气体腐蚀、在非电解质溶液中的腐蚀） 电化学腐蚀（一个短路的原电池电极反应的结果） * 1. 化学腐蚀 金属的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。 化学腐蚀是在一定的条件下，