管道的腐蚀与防护培训(输油工).ppt

ISO的腐蚀定义 金属腐蚀发生的原因 从热力学的规律可知，材料总是趋向于最低能量状态存在。 金属从矿石中提炼出来时，需要提供很大的能量，使其处于一个高能级状态。这些矿石是典型的金属氧化物，如用来炼钢的赤铁矿（Fe2O3），因此大多数金属处于热力学不稳定状态，具有寻求低能量状态的倾向，如氧化物或其他化合物。 金属转化成低能量氧化物的过程称为腐蚀。 防腐蚀的意义 腐蚀损失 美国: 1975年为700亿，占4.2%GDP；1986年为1260亿； 1995年为3000亿； 石化系统1989年统计腐蚀损失约20亿； 2003年10月发表的《中国腐蚀调查报告》指出: 我国腐蚀损失为5000亿元/年 占5%GDP，其中 20% 腐蚀可以避免，可节省 1000亿元。 二、腐蚀的分类 ◆ 按照材料的类型分： （1）金属腐蚀 （2）非金属腐蚀 ◆ 按照腐蚀的破坏特征分： （1）全面腐蚀 （2）局部腐蚀 ◆ 按照腐蚀的作用机理分： （1）化学腐蚀 （2）电化学腐蚀 管道腐蚀的基本原理 四、管道腐蚀控制的基本方法 控制的基本原则 （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。 2、管道阴极保护 牺牲阳极法：在管道上连接一种电位更负的金属和合金，如镁、铝等，连接上的金属成为牺牲阳极，使管道成为阴极受到保护 外加电流法：将被保护的管道与直流电源的负极相连，把辅助阳极与电源正极连接，使管道成为阴极受到保护。 3、排流保护 直接排流保护：当杂散电流的极性稳定时（直流干扰），管道接干扰源的负极，在排流的同时管道得到保护。 极性排流保护：当杂散电流的极性正负交变时（交流干扰），通过串入二极管将杂散电流正向排回干扰源，保留负向电流作阴极保护。 强制排流：在没有杂散电流时通过电源、整流器供给管道保护电流，当有杂散电流存在时，利用排流进行保护。 杂散电流腐蚀是由于外界的杂散电流使处于电解质溶液中的金属发生电解而造成的腐蚀。 直流杂散电流腐蚀来源：直流电气化铁路、地下电缆漏电、电解电镀车间、直流电焊机等。 交流杂散电流腐蚀来源：高压交流输电线路、交流电气化铁路供电线路等。 杂散电流对管道的腐蚀图解 杂散电流对管道的腐蚀就是电化学腐蚀的过程 土壤相当于电解液,管道破损B点相当于阳极,A点为阴极 大地中杂散电流流动,高电位为正极,低电位为负极 金属管道电阻低,防腐层一旦破损,电流会从A流入,B流出 电流流入处不会腐蚀,流出点会形成电化学腐蚀(阳极腐蚀) 杂散电流来源（电机） 接通电机电源，电流流入电机 由于感应和泄漏，电机外壳带电 该电流经过机座或地线流入大地，形成杂散电流 如果电机与大地绝缘，机壳带电会对人产生危害 杂散电流来源(高压线) 杂散电流对管道的典型腐蚀 五、管道的外防腐层 管道外防腐层的作用 使金属构件与土壤介质隔离开来，使腐蚀电池的回路增大，以阻碍腐蚀作用，从而减缓金属的腐蚀速度。 1、管道防腐层的基本要求 （1）与金属有良好的粘结性； （2）电绝缘性能好； （3）防水及化学稳定性好； （4）有足够的机械强度和韧性，耐热和抗低温脆性； （5）耐阴极剥离性能好； （6）抗微生物腐蚀； （7）破损后易修复，并要求价格低廉和便于施工。 3、单层熔结环氧粉末 性能 粘结力强，耐化学介质侵蚀性、耐温性能好，抗腐蚀性、耐阴极剥离性、耐老化性、耐土壤应力性能好，使用温度宽。 涂层较薄，抗尖锐物冲击力较差，易被冲击损坏，不适合石方段，适合于大部分土壤环境和定向钻穿越粘质土壤。 FBE防腐层结构 FBE涂层厚度要求（见上表） 涂敷：喷（抛）射除锈Sa2.5级，锚纹深度 40～100μm→加热至粉末涂敷温度→冷却→检测漏点 修补：双组分液体环氧树脂涂料 4、双层熔结环氧粉末涂层 优越性：增强防腐涂层的抗冲击、耐划伤以及抗渗透性。 涂层要求： 普通级：涂层总厚度≧620μm 加强级：涂层总厚度≧7000μm 5、聚乙烯防腐层 结构：底层－环氧粉末涂料 中层－胶粘剂 外层－聚乙烯 性能： 具有优良的机械强度、化学稳定性、绝缘性、抗植物根茎穿透性、抗水渗透性等，适用于对覆盖层机械性能、耐土壤应力级阻水性能要求较高的苛刻环境，如碎石土壤、石方段、土壤含水量较高、植物根系发达地区、 3PE防腐层生产 涂敷： 预热钢管40～60℃ 喷射除锈Sa2.5级，锚纹深度50μm～75μm 加热至涂敷温度 挤出缠绕胶粘剂 挤出缠绕聚乙烯 冷却 质量检查 修补： 损伤≦30㎜，采用辐射交联