天然气集输系统腐蚀原因及防护措施.ppt

天然气集输系统腐蚀原因及预防措施第一部分：腐蚀概述第二部分：集输管网的腐蚀与阴极保护第三部分：集输管网的日常管理与维护第四部分：气井油管腐蚀与建议措施1腐蚀现象及危害警示：附：重点A、金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。电解质与非电解质钢铁的析氢腐蚀示意图4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较原理：牺牲阳极的阴极保护法示意图牺牲阳极保护的优点2、外加电流法将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。外加电流阴极保护的优点一、管网的腐蚀机理：在油气田的开发生产中，地面集输系统及各种工艺设备都会遭受严重的腐蚀，造成巨大的经济损失，中原油田在1993年做过统计，生产系统的平均腐蚀速率高达1.5-3mm/a，点蚀速率高达5-15mm/a。生产系统、管线、容器腐蚀穿孔8345次，更换管道590多公里，直接经济损失7000多万元，间接经济损失近2亿元。就天然气集输管网而言，主要是因为防腐层的破损、老化失效等原因造成管道与腐蚀介质接触，发生电化学反应而产生腐蚀腐蚀过程：主要是以析氢反应和吸氧反应为主2H++2e→H2↑O2+2H2O+4e→4OH-Fe–3e→Fe3+二、金属的保护方法常用的防止金属腐蚀的方法有：1、正确的选择金属材料。如大气腐蚀严重的地区选择低合金钢，酸性环境严重地区选择经过特殊处理的碳素钢、低合金钢，奥氏体不锈钢等2、合理的使用覆盖层：如对管道进行沥青防腐，工艺设备涂刷防腐涂料、设备进行内衬处理、采用三层PE防腐等。3、对腐蚀介质进行处理：脱除水中的氧气、天然气的脱硫装置等4、添加缓蚀剂：如现在我们厂使用的气井环蚀剂5、阴极保护：可分为牺牲阳极阴极保护，或外加电流阴极保护三、阴极保护牺牲阳极保护技术的优点在于：施工成本低，日常维护方便，对保护范围内的管道或容器能起到较好的保护作用。缺点是：牺牲阳极的保护范围比较小，不适合长距离管道的保护。牺牲阳极保护技术提供的电流比较少，不需要外加电源，适合管道比较集中，管道距离不长的区域，如我厂的集气站、配气站。我厂对柳屯配气站的管网进行了牺牲阳极阴极保护，全站共埋设牺牲阳极67块，埋设电位测试桩18个，通过测量各处的保护电位都在-0.85---1.25V之间，取得了比较理想的保护效果。建议在各集配气站对管网进行阴极保护，减缓由于防腐层破损、失效等因素带来的管道腐蚀。外加电流阴极保护保护原理图外加电流阴极保护：采用对保护部分施加电流，使金属表面带有富裕的电子，在反应过程中，被保护部分不失去电子，从而得到保护优点：运行成本低，系统可使用时间长。比较适合于长距离管线的防腐。缺点：一次性投入比较大。通过实验和研究，钢制埋地管道的自然电位在-0.45--0.55V之间，在钢制埋地管道上外加300mv的保护电位就可以达到理想的保护效果，即外加电流后，管道的对地电位达到-0.85--1.25V，就有比较好的保护效果。第二部分：集输管网的日常管理与维护加强施工监督，确保施工质量。再如在维修作业时，新防腐层与原防腐层的搭接处，沥青防腐要求搭接处施工时要将原防腐层铲出一个宽5厘米的斜坡，并用喷灯将周围的沥青加热融化后才能进行防腐层搭接，如果不对原防腐层沥青进行加热至融化，新铺的沥青与原沥青沾不到一起，等冷却后，就会出现一道裂缝，还是避免不了今后的腐蚀。大家可能都有这种经验：一个地方防腐层坏了，修补后没过多长时间还坏，坏了再补，补了还坏，实际上就是当时施工时没有把握好质量关。加强现场施工监督，这些情况是完全可以避免的。在中开线大修工程中发现，外层包敷聚氯乙烯工业膜的沥青管道能比较有效的防止土壤中的水分的侵蚀，增加防腐层的有效使用寿命，建议今后管道建设中采用。增强管道保护，杜绝二次破坏。二次破坏可以分两中情况：一是，附近建设施工对管道防腐层的破坏。二是，由于在管道上耕作或种植深根茎植物对管道产生的破坏。如去年濮柳干返630管线在金堤河跨越处东侧出现较严重腐蚀，管线开挖15米，可见腐蚀点17处，较均匀分布，其中有3处因为腐蚀已经泄露。腐蚀部位集中在管道北侧中间部位与529管线临近处，与529管道相距仅27cm。管道上方和南侧基本无腐蚀情况，对防腐层进行检测，防腐层沥青良好，有较好的粘结力和柔韧度，将表层沥青剥离，在管道上附着有底漆，满足防腐要求。腐蚀点附近的防腐层出现了比较严重的老化现象，防腐层容易剥离，沥青呈脆、硬状。绝大面积防腐层能耐16000V电火花检测无泄露。对17处腐蚀点严重处进行厚度检测，原管道厚度为8mm。严重处腐蚀坑剩余厚度仅为2mm、4mm、1mm和5mm。由腐蚀的现场情况判断，基本属于二次施工破坏。原因如下：1、630管道的上方和南侧的防腐层完好，排除由于地下