油气长管线腐蚀文献综述.doc

文献综述 (油气0502 胡兴乔 0120505690236) 正式接触毕业设计题目已经三周了，在这段时间里我通过网络、期刊、书籍查阅了很多关于油气长输管道腐蚀及其防护的材料，现将材料综述如下： 现役油气长输管线腐蚀现状 管道作为五大运输方式之一，已有100多年的历史。由于市场对能源的需求，管输事业发展迅猛。 目前，世界长距离输送管道约200万km以上。发达国家原油管输量占总输量的80％，天然气管输量占95％。腐蚀是引起管道系统可靠性和使用寿命的关键因素，腐蚀破坏引起的恶性突发事故，往往造成巨大的经济损失和严重的社会后果。世界各国每年因管道腐蚀造成的经济损失，美国约20亿美元，英国约17亿美元，德国和日本约33亿美元【1】。 我国每年腐蚀造成的直接经济损失也十分可观，有人统计，腐蚀造成的直接经济损失大约占国民经济净产值（GNP）的3％～4％，这和其他国家数据相仿。 作为油气勘探开发和储运的油气管道（包括油管、套管、长距离输油气管、出油管、油田油气集输管，注水注气、注二氧化碳、注聚合物管等）其失效形式主要表现为腐蚀失效，主要腐蚀介质有、、、硫酸盐还原菌（SRB）。此外，腐蚀还极易造成管线内介质的跑、冒、滴、漏，污染环境而引起公害，甚至发生中毒、火灾、爆炸等恶性事故。大量的研究表明，尽管腐蚀很难完全避免，但可以控制。 二、油气长输管线的主要腐蚀类型 腐蚀是指材料受环境介质的化学和电化学作用而破坏的现象。由于金属腐蚀的现象与机理相当复杂，金属腐蚀的分类也是多样的。常见的分类原则有按作用机理划分、破坏特征划分和腐蚀环境划分3种【2】。 2．1 按照腐蚀的作用机理划分 1.化学腐蚀（1）气体腐蚀（2）在非电解质溶液中的腐蚀 2.电化学腐蚀（1）微电池（2）宏电池 3.腐蚀原电池的形成条件（1）有电解质溶液与金属相接触；（2）金属的不同部分或两种金属之间存在点击电位差，电极电位较低的部分形成原电池的阳极，受到腐蚀；（3）两电极之间互相连通，电流可以流动。 4.杂散电流腐蚀 2.2 按照腐蚀的破坏特征划分 1.全面腐蚀 2.局部腐蚀 2.3 按照腐蚀环境划分 1.土壤腐蚀 2.大气腐蚀 3.海水腐蚀 4.细菌腐蚀。 油气长输管线的主要腐蚀防护措施 根据油气管道腐蚀机理不同，所处的环境条件不同，采用相应的腐蚀控制方法。概括起来有： （1）选用在该管道具体运行条件下的适用钢材和焊接工艺； （2）选用管道防腐层及阴极保护的外防护措施； （3）控制管输流体的成分，如净化处理除去水及酸性组分； （4）使用缓蚀剂控制内腐蚀； （5）选用内防腐涂层； （6）建立腐蚀监控和管理系统。 四、阴极保护的发展及现状 阴极保护方法就是使整个金属表面（阳极-阴极）相对于外部阳极成为阴极。 人类在和腐蚀作斗争过程中，创立和发展了腐蚀科学。电化学保护技术的发展是与腐蚀科学的进步分不开的。 早在1823年，英国学者汉﹒戴维先生接受了英国海军部队的木制舰船铜护套腐蚀的研究，他试图用锡、铁和锌对铜进行保护，并将铁和锌对铜的保护列在1824年发表的报告中，这就是现代腐蚀科学中阴极保护的起点。 戴维的学生米﹒法拉第于1834年发现了腐蚀电流和腐蚀量的关系。他的这一发现奠定了电化学的理论基础。 1890年爱迪生曾设想用外加电流来达到船舶阴极保护的目的，然而，由于当时没有合适的阳极材料和电源设备，他的设想未能成功。1902年K﹒柯恩思使用外加电流成功地实现了实际的阴极保护。1906年卡尔鲁赫公务工程经理赫伯特﹒盖波特建起了第一座阴极保护站，用一台容量为10V/12A的直流发电机保护电车轨道电厂内300m的煤气和供水管道，并于1908年获得德国专利。1913年秋，在日内瓦召开的金属学会大会上命名这一方法为“电化学保护”。 为了防止蒸汽锅炉和管子生锈，E﹒卡姆博兰德于1905年在美国使用了外加点了阴极保护。1924年芝加哥铁路公司的一些车头配备了有阴极保护的锅炉，极大地延长了锅炉的工作寿命。 1906年德国的F﹒哈博和L﹒戈尔德史密斯从事一项科学基础研究。他们认为阴极保护和杂散电流腐蚀都是电化学现象，并在《电化学杂志》上阐述了测量电流密度、土壤电阻和管道对地电位的方法。哈博使用了不极化硫酸锌参比电极测量电位。两年后，麦克兰姆第一次试用了硫酸铜参比电极。 R﹒J﹒柯恩，于1928年在新奥尔良州一条长距离输气管道上安装了第一台阴极保护整流器。他通过试验发现，-0﹒85V（相对饱和硫酸铜电极）的电位足以防止各种形式的腐蚀。1928年柯恩在国家标准局华盛顿防腐大会上报告了实验的重要价值，为阴极保护进入现代技术奠定了基础。 1936年美国成立了中部大陆阴极保护协会，这个协会是后来国家腐蚀工程师协会（NACE）的基础。 1940年英国应用了牺牲阳极阴极保护，德国和日本分别是在1950年