医学专题—油气管道及其腐蚀.ppt

油气(yóuqì)管道及其腐蚀管道(guǎndào)运输是五大运输方式之一，在世界已有100多年的历史，至今发达国家的原油管输量占其总输量的80%，成品油长距离运输基本也实现了管道化；天然气管输量达95%。美国和前苏联是世界最大的油气消费国，已建油气管线长度分别占世界第一位和第二位，占世界石油管道总长度的60%。
图1美国油气管道管网示意图20世纪50年代，第一条原油管线，新疆克拉玛依至独山子；
20世纪70年代，原油产量剧增，相应建成一批输油管线；
十一五期间，输气管道建设迅猛增长，新建管道总长超过8000km；
目前中国油气骨干管道里程已突破7万公里。管道运输已经成为继公路、铁路、水运和航空之后第五大交通运输方式，承担着我国70%的原油和99%的天然气运输。
随着(suízhe)X80、X100管线钢的应用和中国油气管网的进一步完善、陆上进口油气管道的建成和沿海LNG大规模引进，建立全国性调度中心及区域调度中心将是今后管网系统发展的方向。
二、油气管道腐蚀背景(bèijǐng)及意义二、油气(yóuqì)管道腐蚀的背景及意义二、油气管道(guǎndào)腐蚀的背景及意义二、油气(yóuqì)管道腐蚀背景及意义“几百吨石油(shíyóu)值不了什么钱,但是抢修维护需要几十倍甚至上百倍的代价。”中石油(shíyóu)的一位人士说,“现在需要优化发生事故的几率与抢修的成本。”
东营市孤岛采油厂特大盗油案(胜过懒昌星案件)(2012-11-30)
主犯:李爱诚、刘玉柱、李大国在不到六年的时间，就因盗油，拥有资产上亿元。
目前，石油及天然气资源主要依靠(yīkào)埋地管道(通常为低合金钢)进行输送。在管道运营过程中，各种因素带来的管道腐蚀常造成管道的失效，降低使用寿命，影响管道输送。在油气田开发生产中，从油气井到管道和储罐以及各种工艺设备都会遭受严重的腐蚀，造成了巨大的经济损失。

管道腐蚀的问题也广泛凸显在采油、储运等石化行业的各环节中，是保证油气输送和安全、控制油气成本所面临的重要课题。

1）腐蚀是影响管道系统可靠性及使用寿命的关键因素
美国45%管道损坏是由于外壁腐蚀引起的；1981～1987年前苏联输气管道事故统计表明，总长约24万km的管线上曾发生事故1210次；我国地下油气(yóuqì)管道投产1～2年后即发生腐蚀穿孔的情况已屡见不鲜；
2）带来灾难性的事故
1965年3月美国一输油管线因应力腐蚀破裂而着火，造成17人死亡。
1980年3月北海油田一采油平台发生腐蚀疲劳破坏，致使123人丧生。
（1）外腐蚀环境
穿越各种不同类型的土壤、河流湖泊、气温、地下水位的变化以及杂散电流时，土壤中有水、盐、微生物，干旱的沙漠地区，土壤中尽管含水量少，但含盐量高，透气性好，土壤潮湿或少量降雨都会在短时间内造成钢制管道腐蚀破坏，所以(suǒyǐ)也有很强的腐蚀性。
（2）内腐蚀环境
输送天然气时，会有有害物质H2S和CO2；
输送原油时，含S和H2O；
输送成品油时，含有O2和H2O；
三、油气管道(guǎndào)的腐蚀机理1）化学腐蚀（整个(zhěnggè)金属表面的流失比较均匀，一般腐蚀较轻）
指金属表面与周围介质发生化学作用而引起的破坏。特点是在化学作用进行过程中没有电流产生。化学腐蚀又可分为两种。
2）电化学腐蚀（影响最为严重）
管道主要腐蚀是电化学腐蚀。特点(tèdiǎn)是在腐蚀进行过程中有电流产生。可分为：情况五：产生微电池。由于在施工过程中受碰撞、表面划痕和刮痕等影响，使埋地管线的防腐层破损而露出金属表面。在下雨或积水时，管线外壁常形成薄水膜。这些裸露的金属与管线外壁的水溶液可形成许多阴极和阳极,构成许多个微电池而腐蚀(fǔshí)管道。情况六：由氧浓度差引起的。地下管道最常见的腐蚀现象就是由于氧浓度不同而形成的氧气浓差电池。由于在管道的不同部位氧的含量不同，在氧浓度大的部位金属的电极(diànjí)电位高，是金属腐蚀的阴极；氧浓度小的部位，金属电极电位低，是腐蚀电极的阳极，遭受腐蚀。主要有以下两种情况：2.2电解腐蚀
指外界杂散电流使处在电解质溶液中的金属发生(fāshēng)电解而形成的腐蚀。当管道铺设在电气铁路、电厂附近时，就会发生杂散电流腐蚀。综上所述，油气管道在潮湿的大气中、海水中、土壤中以及油气田的污水、注水系统等环境中的腐蚀均属腐蚀原电池。
当管、罐金属表面受到外界的交、直流杂散电流的干扰产生电解电池的作用时，腐蚀金属电极的阳极溶解，即发生所谓的杂散电流腐蚀。(电解池的正极进行阳极反应，负极进行阴极反应，其电极的正、负极性与腐蚀原电池相反)

故电化学反应是借助于原电池和电解池进行的。电化学腐蚀较普遍和常见，是油气田设备及管道腐蚀的主要(zhǔyào)类型。

3）细菌腐蚀（硫酸盐还原菌腐蚀导致）