毕业设计（论文）--埋地管道腐蚀机理及防腐新技术研究进展.docVIP

毕业论文任务书毕业论文任务书 毕业论文评阅书 毕业论文评阅书 毕业论文评阅书 埋地管道腐蚀机理及防腐新技术研究进展 摘 要 油气输送管道的使用优点日益突出。由于土壤环境的复杂性，使埋地钢管受到严重腐蚀。埋地管道的腐蚀严重影响其使用寿命和所输油品质量，甚至造成泄漏。本文从长输管道外腐蚀控制所需考虑的因素出发，通过对金属管道的腐蚀机理分析及对管道周围环境腐蚀性的检测，了解腐蚀发生的原因，提出有效的防护措施。并结合国内外长输管道外防护技术的特点和防腐蚀层应用的现状，分析、比较了目前主要防护材料的防腐蚀性能。而且针对埋地管道的均匀腐蚀问题，利用一些常规公式推导出管道腐蚀剩余寿命的计算公式，并给出了算例，为管道腐蚀剩余寿命计算提供了理论依据。并给出了自己的认识及日后的打算。 关键词：埋地管道；腐蚀；防护；检测；剩余寿命 目 录 1．前言 8 2．埋地管线的腐蚀环境及金属腐蚀机理 9 2.1 埋地管线腐蚀环境 9 2.2 腐蚀机理 9 2.2.1 化学腐蚀 9 2.2.2 电化学腐蚀 9 2.3 腐蚀性研究进展 10 2.3.1 腐蚀检测的内容 10 2.3.2 管道沿途土壤腐蚀性研究 10 2.3.3 腐蚀速率的研究 11 2.3.4 杂散电流对埋地管道的腐蚀 12 2.3.5 地磁引起的电流的影响 14 3．常用防护方法 15 3.1 涂层保护 15 3.1.1常用防腐层 15 3.1.2存在问题 15 3.1.3预防措施及建议 16 3.2 电化学保护 17 3.2.1 阳极保护 17 3.2.2 阴极保护 17 3.3 杂散电流排流保护 20 3.4 合理选材 20 3.5 管线的在线检侧与评估 21 3.5.1 管线的在线检侧 21 3.5.2 管道失效评估 22 3.5.3 剩余寿命预测 22 结 论 26 谢 辞 27 参考文献 28 前言 输油管道的运输方向不受限制，与公路运输、铁路运输、水运、管道输送等陆地运输方式相比，运输费用最低，所以是最主要的油气运输方式。 随着中国油田开发进入中后期，作为油田主要设施的管道、储罐的腐蚀问题便提议突出起来。输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管。埋地输油输气管道，当金属管道和周围介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀。金属管道遭到腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，影响所输油品的质量，缩短输油管道的使用寿命，甚至不能使用。腐蚀不仅给油气工业带来巨大的经济损失，而且会造成重大人身伤亡事故和严重的环境污染。随着“西气东输”天然气管道和中俄跨国输油气管道建设高潮的逐步来临，加强对油气管道技术方面的研究显得尤为必要和重要。借鉴国内外的经验教训，将获得的理论和实践应用于管道建设与运营中去，使我们少走弯路，使腐蚀开裂造成的损失降到最低限度。钢质管道的腐蚀损失占有相当的比例，所以加强钢质管道防护、延长管道使用寿命是急待解决的问题。因此，了解腐蚀发生的原因，采取有效的防护措施，有着十分重大的意义。 埋地管线的腐蚀环境及金属腐蚀机理 材料与其所处环境介质之间发生化学的、电化学的或物理的作用而引起的材料破坏和变质称为腐蚀。金属腐蚀是引起材料失效和破坏的主要原因之一。 2.1 埋地管线腐蚀环境 目前国内输油、输气管线多数以钢管为主，长距离大口径金属管道埋入地下，由于土壤的腐蚀作用，造成管道穿孔，跑、冒事故时有发生。埋地管道在工作环境下，受着多种腐蚀，主要腐蚀情况有：土壤腐蚀、微生物腐蚀和杂散电流腐蚀。 在一些缺氧的土壤中有细菌（硫酸盐还原菌）参加了腐蚀过程，细菌腐蚀不占主导地位。 杂散电流是在地下流动的防护系统设计之外对金属管道产生腐蚀破坏作用的电流，杂散电流腐蚀包括直流杂散电流腐蚀和交流杂散电流腐蚀。 2.2 腐蚀机理 金属的腐蚀是指金属在周围介质作用下，由于化学变化、电化学变化或物理溶解作用而产生的破坏或变质。金属腐蚀是引起材料失效和破坏的主要原因之一。埋地管道的腐蚀原因可分为： 2.2.1 化学腐蚀 化学腐蚀是指金属表面与非电介质直接发生纯化学作用而引起的破坏。其特点为在一定条件下，非电解质中的氧化剂与金属表面的原子相互作用而形成腐蚀产物，腐蚀过程中电子在金属与氧化剂之间直接传递，没有电流产生。 2.2.2 电化学腐蚀 电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏，其特点在于电化学腐蚀历程可分为两个相对独立并可同时进行的过程。可分为： 2.2.2.1 原电池腐蚀 原电池腐蚀指金属在具有离子导电性的环境介质电解质溶液中形成原电池而发生的腐蚀。 2.2.2.2 电解腐蚀 指外界的杂散电流使处在电解质溶液中的金属发生电解而形成的腐蚀。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。多数