輸氣管道防腐技術ch3s-080825課件

1、第三章 金屬防腐蝕技術1 研究金屬腐蝕的主要目的在于弄清金屬腐蝕的原因、機理和影響因素，以便控制和防止金屬腐蝕。為了控制或防止金屬腐蝕而采取的各種方法，稱為防腐蝕技術。23.1.1 耐蝕材料 3.1從微觀腐蝕體系有分析防腐蝕的四種基本方法 33.1.2 防蝕涂層（表面保護技術） 43.1.3 緩蝕劑（環(huán)境介質處理）5抑制陰極過程基本原理：當腐蝕為陰極控制，抑制陰極過程決定于陰極去極化劑還原過程的動力學?？赡芊椒ǎ簻p少合金陰極區(qū)面積合金中提高陰極過程過電位抑制陽極過程（提高合金的鈍性）合金時加入可提高陽極鈍化度的元素。 73.2.2 耐腐蝕非金屬材料 83.3.1 覆蓋層的分類 103.3.2

2、金屬表面預處理 必要性表面處理的好壞直接關系到防腐層與鋼管或鋼質儲罐的粘結性。防腐層在施工中引起的起泡、翹起、返銹等現(xiàn)象，主要原因是表面處理未達標準。表面處理要達到規(guī)定的除銹標準，同時金屬表面要求有一定的粗糙度（亦稱錨紋深度），這是兩個關鍵因素。常用方法手工或動力工具除銹、噴射或拋射除銹、火焰除銹及化學除銹等。1112噴砂流程圖（壓力為 0.350.5MPa）14金屬儲罐外壁噴砂除銹15陽極保護原理原理：使金屬的電位處于穩(wěn)定的鈍化區(qū)的防腐蝕方法方法：用外電源進行陽極極化；在溶液中加入氧化劑，使金屬鈍化；合金的陰極改性處理，使合金電位正移到鈍化區(qū) 。173.5.1 概述是一些用于腐蝕環(huán)境中抑制金

3、屬腐蝕的添加劑。緩蝕劑是一些少量加入腐蝕介質中就能顯著減緩或阻止金屬腐蝕的物質，也叫腐蝕抑制劑（Corrosion Inhibitor）。緩蝕劑防護金屬的優(yōu)點在于用量少、見效注、成本較低、使用方便。目前廣泛應用于機械、化工、電子、能源等許多部門。3.5 緩蝕劑18緩蝕劑保護的缺點是：它只適用于腐蝕介質的體積量有限的情況下，例如電鍍和噴漆前金屬的酸洗除銹、鍋爐內壁的化學清洗、油氣井的酸化、內燃機及工業(yè)冷卻水的防腐蝕處理和金屬產(chǎn)品的工序間防銹和產(chǎn)品包裝等；但對于鉆井平臺、碼頭、橋梁等敞開體系，則不適用。19原理：緩蝕物質在金屬與溶液介面上產(chǎn)生了某種作用，阻滯了腐蝕過程，而并非使腐蝕體系的本質發(fā)生改

4、變。加入量：0.1%1%。 緩蝕劑保護有強烈地選擇性。203.5.2 緩蝕劑的分類21223.5.3 緩蝕效率計算介質中加緩蝕劑后的腐蝕速度加緩蝕劑時金屬腐蝕速度介質中未加緩蝕劑時金屬腐蝕電流 緩蝕效率能達到90以上的為良好的緩蝕劑；若達到100，則意味著達到了完全保護。 243.5.4 緩蝕劑選用原則及評價方法1、選用原則應根據(jù)所要防護的金屬及其所處的腐蝕性介質性質來選取不同的緩蝕劑。該緩蝕劑應與腐蝕介質具有較好的相溶性，且在介質中具有一定的分散能力，才能有效到達金屬表面，發(fā)揮緩蝕功能。為做到這點，常在緩蝕劑中添加少量表面活性劑，或在緩蝕劑分子上聯(lián)接親水性的極性基團。 252、評價方法失重法

5、失重法是最常用的、最簡單的測定緩蝕劑緩蝕效果的方法。它可通過試驗室模擬緩蝕介質環(huán)境和現(xiàn)場試驗來進行。分別測取金屬在空白條件下（未加緩蝕劑）和加人緩蝕劑后的腐蝕介質中的腐蝕失重，從而確定其腐蝕速率，再比較緩蝕劑的緩蝕效果。也可進行緩蝕劑配方的篩選，緩蝕劑濃度的選用，用量、失效期的測定及復配物的選擇。27電化學法采用電化學方法，可在實驗室條件下，快速便捷地測定金屬的腐蝕速率。也可用電化學方法來評估、篩選緩蝕劑。電化學方法采用電化學極化手段，利用電化學動力學理論和測試手段，通過對緩蝕劑加人前后在腐蝕介質中金屬表面的極化特征的研究，以及利用Tafel曲線外推法和極化電阻法對金屬腐蝕速率的測定，來評價金

6、屬在緩蝕劑中的緩蝕性的優(yōu)劣。28光譜法和表面譜法隨著近年來物質結構測試儀器的普及，采用光譜法和表面譜法對添加緩蝕劑后金屬表面膜結構的作用和研究，已成為評價緩蝕劑的現(xiàn)代化手段和技術。例如利用吸收光譜、拉曼散射光膜、X線光電子能譜和俄歇電子能譜等技術。293.5.5 緩蝕劑的研究現(xiàn)狀及其應用 中國腐蝕與防護學會緩蝕劑專業(yè)委員會于1981年在武漢成立，掛靠華中科技大學 1、緩蝕劑研究的新方法新技術 恒電位恒電流（PG）瞬態(tài)響應測量技術 光電化學方法研究緩蝕劑 諧被分析法研究緩蝕劑 載波器法研究油溶性緩蝕劑 穆斯爾譜方法研究緩蝕劑 MottSchottky ltulu圖方法研究緩蝕劑的電化學測試技術

7、302、常用緩蝕劑介紹 酸性介質緩蝕劑石油工業(yè)常遇到酸性腐蝕環(huán)境，如井下油管表面酸化處理，鍋爐的清洗除垢，集輸管道中的油氣由于含有H2S、H2O或CO2等物質。這些成分構成的酸性介質環(huán)境均可對管道設備等造成極大的威脅，采用緩蝕劑防護是切實可行的防護方法。31 中性介質緩蝕劑冷卻水、鍋爐水、污水及中性鹽類水溶液（如海水等），均屬中性介質，有機溶液也屬中性介質。在中性介質水溶液中的腐蝕，大部分都是由溶解氧引起的腐蝕，常采用氧化膜型 和沉淀膜型緩蝕劑。常用的有鉻酸鹽類、聚磷酸鹽、硅酸鹽、鋅鹽、有機磷酸鹽、有機磷酸脂類等。323、緩蝕劑在油氣管道中的應用 緩蝕劑在石油系統(tǒng)應用范圍十分廣泛，如油田集輸系

8、統(tǒng)。注水系統(tǒng)、油氣處理裝置、工業(yè)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)等。由于天然氣中含有H2S、CO2、H2O等有害成分，對管道內壁造成了嚴重的內腐蝕。我國輸氣干線曾多次發(fā)生管道的爆炸、泄漏事故，造成巨大經(jīng)濟損失。因此四川石油管理局十分重視在輸氣管道內部使用的緩蝕劑的開發(fā)與應用研究，并成功地應用于輸氣管道的防護。33輸氣管道應用的緩蝕劑CT2-2緩蝕劑 CT2-2型緩蝕劑屬陰極成膜型有機緩蝕劑，棕褐色粘稠狀液體，有微胺味，溶于烴類，并能分散于水和鹽水中。經(jīng)過現(xiàn)場試驗表明，CT2-2的緩蝕率在90以上，管道內壁的緩蝕速率由0.78mm/a降到0.069mm/a以下。 CT2-2不僅適用于輸氣于線，還適用于天然氣井、壓氣站等；對H2S、CO2等酸性氣體腐蝕有顯著緩蝕功能。34GP-1緩蝕劑 GP-1型緩蝕劑是用于輸氣管道的酷胺型緩蝕劑，是一種同時阻滯陽