NACE SP0775-2013油田作業(yè)中腐蝕試樣的制備、安裝、分析和解釋標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程(中文翻譯版)

NACESP0775-2013油田作業(yè)中腐蝕試樣的制備、安裝、分析和解釋標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程（中文翻譯版）本NACE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)代表了已審查本文件、其范圍和條款的個(gè)別成員的共識(shí)。其接受并不在任何方面妨礙任何人，無(wú)論其是否采用了本標(biāo)準(zhǔn)，制造、銷售、購(gòu)買或使用不符合本標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品、工藝或程序。本NACE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的任何內(nèi)容均不得解釋為通過(guò)暗示或其他方式授予任何權(quán)利，以制造、銷售或使用與專利證書所涵蓋的任何方法、裝置或產(chǎn)品有關(guān)的任何方法、裝置或產(chǎn)品，或賠償或保護(hù)任何人免受專利證書侵權(quán)的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)代表最低要求，不應(yīng)解釋為對(duì)使用更好的程序或材料的限制。本標(biāo)準(zhǔn)也不適用于與主題相關(guān)的所有情況。不可預(yù)測(cè)的情況可能會(huì)否定本標(biāo)準(zhǔn)在特定情況下的有用性。NACE國(guó)際對(duì)其他方對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的解釋或使用不承擔(dān)任何責(zé)任，僅對(duì)NACE國(guó)際根據(jù)其管轄程序和政策發(fā)布的官方NACE國(guó)際解釋承擔(dān)責(zé)任，這些程序和政策禁止個(gè)人發(fā)布解釋志愿者。本NACE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的用戶負(fù)責(zé)審查適當(dāng)?shù)慕】?、安全、環(huán)境和法規(guī)文件，并在使用本標(biāo)準(zhǔn)之前確定其適用性。本NACE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不一定涉及與使用本標(biāo)準(zhǔn)中詳述或提及的材料、設(shè)備和/或操作相關(guān)的所有潛在健康和安全問(wèn)題或環(huán)境危害。本NACE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的用戶還應(yīng)負(fù)責(zé)制定適當(dāng)?shù)慕】?、安全和環(huán)境保護(hù)措施，必要時(shí)與適當(dāng)?shù)谋O(jiān)管機(jī)構(gòu)協(xié)商，以在使用本標(biāo)準(zhǔn)之前達(dá)到任何現(xiàn)行適用的監(jiān)管要求。警告：NACE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接受定期審查，并可根據(jù)NACE技術(shù)委員會(huì)程序隨時(shí)修訂或撤銷。NACE國(guó)際要求在不遲于首次出版之日起五年內(nèi)，以及自每次重申或修訂之日起，采取行動(dòng)重申、修訂或撤回本標(biāo)準(zhǔn)。提醒用戶獲取最新版本。NACE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的購(gòu)買者可通過(guò)聯(lián)系NACE國(guó)際第一服務(wù)部（地址：德克薩斯州休斯頓市SouthCreek路1440號(hào)，郵編：77084-4906）（電話+1281-228-6200）獲得所有標(biāo)準(zhǔn)和其他NACE國(guó)際出版物的最新信息。重申2012-09-05重申2005-04-07修訂1999-06-25修訂1991修訂1987批準(zhǔn)1975美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)SouthCreek路1440號(hào)。德克薩斯州休斯頓77084-4906+1-281-228-6200ISBN1-57590-086-6@2013，NACE國(guó)際前言本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程旨在鼓勵(lì)使用統(tǒng)一且經(jīng)行業(yè)驗(yàn)證的方法來(lái)監(jiān)測(cè)油田作業(yè)中的質(zhì)量損失和點(diǎn)蝕。本標(biāo)準(zhǔn)概述了金屬腐蝕試樣的制備、安裝和分析程序。解釋這些腐蝕試樣獲得的結(jié)果時(shí)考慮的因素也包括在內(nèi)，供石油和服務(wù)行業(yè)人員使用。本標(biāo)準(zhǔn)最初由NACE工作組T-1C-6于1975年制定，該工作組是T-1C裝置委員會(huì)“油田設(shè)備腐蝕檢測(cè)”的一個(gè)組成部分，旨在提供腐蝕試樣的制備、安裝和分析程序。1986年由任務(wù)組T-1C-11和1991年由T-1C-23修訂。T-1C與T-1D單元委員會(huì)“石油生產(chǎn)作業(yè)中腐蝕環(huán)境的監(jiān)測(cè)和控制”相結(jié)合，并由T-1D-54工作組于1999年對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。具體技術(shù)組（STG）31“油氣生產(chǎn)腐蝕和阻垢”于2005年和2012年重申了該標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由NACE國(guó)際公司在STG31的支持下發(fā)布。在NACE標(biāo)準(zhǔn)中，術(shù)語(yǔ)應(yīng)、必須、應(yīng)該和可以按照NACE出版物樣式手冊(cè)中這些術(shù)語(yǔ)的定義使用。這些術(shù)語(yǔ)應(yīng)且必須用于說(shuō)明要求，并被視為強(qiáng)制性的。should這個(gè)詞應(yīng)該用來(lái)說(shuō)明一些好的東西，是被推薦的，但不被認(rèn)為是強(qiáng)制性的。may這個(gè)詞用來(lái)表示一些被認(rèn)為是可選的東西。標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程油田作業(yè)腐蝕試樣的制備、安裝、分析與解釋目錄1、概述.....................................................................................................................................12、腐蝕試樣的處理.................................................................................................................13、腐蝕試樣的安裝.................................................................................................................74、腐蝕試片報(bào)告記錄數(shù)據(jù)...................................................................................................165、腐蝕試片數(shù)據(jù)解釋...........................................................................................................16參考文獻(xiàn).................................................................................................................................17附錄A典型腐蝕試片報(bào)告（非強(qiáng)制性）............................................................................19圖片圖1圓形（墊圈式）試件，通常安裝在環(huán)形連接法蘭中..................................................8圖2鉆桿腐蝕環(huán)掛片..............................................................................................................9圖3使用60mm標(biāo)稱外徑（2in-NPT）螺紋管塞的扁平試件支架..................................9圖4圓形（桿式）試件夾持器，使用60mm標(biāo)稱外徑（2inNPT）螺紋管塞和特殊絕緣盤，可容納八個(gè)圓形（桿式）試件..................................................................................................11圖5在受壓系統(tǒng)中安裝和拆卸試件的工具.........................................................................12圖6用于在壓力下插入和移除系統(tǒng)中試件的拔取工具.....................................................12圖7適用于井下試件夾持器的鋼絲繩操作油管止動(dòng)器.....................................................14圖8試片安裝位置的選擇和試片腐蝕率測(cè)量的解釋.........................................................15表格表1金屬密度...........................................................................................................................5表2采油系統(tǒng)碳鋼腐蝕速率的定性分類.............................................................................171、概述1.1本標(biāo)準(zhǔn)適用于油田鉆井、生產(chǎn)和運(yùn)輸作業(yè)中腐蝕試樣的使用。油田作業(yè)包括油、水、氣處理系統(tǒng)和鉆井液。（在本標(biāo)準(zhǔn)中使用時(shí)，系統(tǒng)表示一個(gè)功能單元，如生產(chǎn)井；生產(chǎn)線和儲(chǔ)罐電池；水、油或氣體收集設(shè)施；水或氣體注入設(shè)施；或氣體脫水或脫臭裝置。）腐蝕試樣測(cè)試包括將小金屬樣品（試樣）暴露在相應(yīng)的環(huán)境中一段時(shí)間，以確定金屬對(duì)環(huán)境的反應(yīng)。腐蝕試樣用于評(píng)估各種系統(tǒng)的腐蝕性，監(jiān)測(cè)緩蝕方案的有效性，并評(píng)估不同金屬對(duì)特定系統(tǒng)和環(huán)境的適用性。試樣可安裝在系統(tǒng)本身或特殊測(cè)試回路或設(shè)備中。試樣和大多數(shù)其他腐蝕監(jiān)測(cè)裝置顯示的腐蝕速率很少與系統(tǒng)管道和容器上的實(shí)際腐蝕速率相同。準(zhǔn)確的系統(tǒng)腐蝕速率可以通過(guò)無(wú)損測(cè)量方法或失效頻率曲線來(lái)確定。腐蝕試樣和其他類型監(jiān)測(cè)器提供的數(shù)據(jù)必須與系統(tǒng)要求相關(guān)。試樣上的高腐蝕率可用于驗(yàn)證糾正措施的必要性。如果緩蝕程序啟動(dòng)，隨后的試片數(shù)據(jù)表明腐蝕已減少，則可使用該信息來(lái)近似評(píng)估緩蝕程序的有效性。本標(biāo)準(zhǔn)不包含晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）或硫化物應(yīng)力開(kāi)裂（SSC）的監(jiān)測(cè)信息。后者將在其他地方討論。1,21.2本標(biāo)準(zhǔn)敘述了暴露前和暴露后金屬試樣的制備和處理技術(shù)。還包括腐蝕速率計(jì)算和記錄數(shù)據(jù)的典型形式。1.3試樣尺寸、金屬成分、表面狀況和試樣夾持器可根據(jù)試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)或用戶要求而變化。試樣通常成對(duì)安裝，以便同時(shí)去除和測(cè)定平均質(zhì)量損失。試樣可單獨(dú)使用，但應(yīng)與其他監(jiān)測(cè)方法結(jié)合使用，如測(cè)試接頭、氫探頭、電偶探頭、極化儀器、電阻式腐蝕監(jiān)測(cè)器、工藝流化學(xué)分析和非破壞性金屬厚度測(cè)量、卡尺測(cè)量和腐蝕失效記錄。1.4本標(biāo)準(zhǔn)推薦使用的腐蝕試樣測(cè)量暴露期間的總金屬損失。它們表明已經(jīng)發(fā)生了腐蝕。在暴露期間，不能使用單一試樣來(lái)確定金屬損失率是均勻的還是變化的。可以通過(guò)一次安裝多個(gè)試件，并在特定的短期間隔內(nèi)拆卸和評(píng)估單個(gè)試件來(lái)獲得有關(guān)腐蝕速率變化的信息。1.3中提到的其他監(jiān)測(cè)方法可用于提供關(guān)于短期腐蝕速率的更準(zhǔn)確信息。腐蝕試樣提供的數(shù)據(jù)可以為“事件指示”腐蝕監(jiān)測(cè)儀器提供良好的備份。1.5除質(zhì)量損失外，在分析和解釋試件數(shù)據(jù)時(shí)要考慮的重要因素包括位置、開(kāi)始時(shí)間、測(cè)量坑深、表面輪廓（起泡、侵蝕）、腐蝕產(chǎn)物和/或氧化皮成分，以及操作因素（如停機(jī)時(shí)間、系統(tǒng)流速、擾動(dòng)或抑制）。1.6一個(gè)系統(tǒng)中的試樣腐蝕速率不應(yīng)與其他無(wú)關(guān)系統(tǒng)中的腐蝕速率直接比較。然而，相似系統(tǒng)中的腐蝕速率（例如，兩個(gè)處理相同環(huán)境的系統(tǒng)）通常相互關(guān)聯(lián)。通過(guò)一次改變一個(gè)暴露參數(shù)（例如，暴露的位置或持續(xù)時(shí)間），可以在系統(tǒng)內(nèi)獲得附加信息。例如，腐蝕速率可能受到系統(tǒng)內(nèi)流體速度變化的影響。腐蝕速率從腐蝕介質(zhì)（如氧氣）進(jìn)入點(diǎn)的上游和下游可能有很大的變化。2、腐蝕試樣的處理2.1試樣制備。應(yīng)采用以下程序制備腐蝕試驗(yàn)用試樣。試樣應(yīng)該是新的；不要在暴露和分析后重復(fù)使用試樣。2.1.1選擇不改變金屬冶金性能的試樣制備方法。必須控制研磨操作，以避免可能改變?cè)嚇游⒂^結(jié)構(gòu)的高表面溫度。2.1.2在試樣上蝕刻或蓋章編號(hào)。如果滿足2.1.2.1和2.1.2.2中的條件，則試樣或檢測(cè)人員可以進(jìn)行SCC：2.1.2.1暴露在能夠使試樣或支撐架所用合金開(kāi)裂的環(huán)境中。2.1.2.2應(yīng)力足夠高，導(dǎo)致開(kāi)裂。這種應(yīng)力可能是殘余應(yīng)力（如沖壓產(chǎn)生的殘余應(yīng)力）和外加應(yīng)力共同作用的結(jié)果。2.1.2.3油田條件下碳鋼試件的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂實(shí)例鮮有報(bào)道。然而，破損的試件或夾持器可能會(huì)留在閥門下游，干擾閥門的正常運(yùn)行。2.1.3如果冷加工邊緣對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生不利影響，則對(duì)試件邊緣進(jìn)行機(jī)加工或拋光，以去除冷加工金屬。沖壓成形的試件比機(jī)加工試件便宜。對(duì)于大多數(shù)油田監(jiān)測(cè)而言，無(wú)需額外加工，沖壓試件是令人滿意的。2.1.4理想情況下，將試件的表面光潔度與所研究金屬的光潔度（即管道或容器壁）匹配。因?yàn)檫@很少實(shí)用，所以使用其他表面處理。沒(méi)有特定的表面光潔度是絕對(duì)必要的，但均勻性是非常重要的數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)從不同的試件進(jìn)行比較。試樣可以用120目砂紙打磨光滑，用松散的砂紙滾落，或用噴砂材料噴砂。用玻璃珠噴砂可獲得一致的光潔度，但玻璃珠不能去除軋屑或鐵銹。所有磨料應(yīng)無(wú)金屬顆粒。2.1.5試樣清潔后，用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚?，以防止油、鹽和其他異物污染表面。通常應(yīng)使用干凈、無(wú)絨布手套或布、一次性塑料手套、帶涂層的鉗子或帶涂層的鑷子。2.1.6在通風(fēng)罩下，用二甲苯、甲苯或1,1,1-三氯乙烷等烴類溶劑除去任何殘油，并用無(wú)水異丙醇沖洗。如果沒(méi)有油，用酒精或丙酮清洗就足夠了。2.1.7干燥、測(cè)量并稱重試樣，使其在±0.1mg范圍內(nèi)。記錄質(zhì)量、編號(hào)和暴露尺寸。計(jì)算表面積（包括邊緣）并記錄。必須排除試樣架覆蓋的區(qū)域和嵌裝試樣的屏蔽區(qū)域。（對(duì)于試驗(yàn)接頭或其他大型腐蝕試樣，見(jiàn)3.6。）2.1.8裝運(yùn)前，將單獨(dú)包裝的試樣存放在帶有指示硅膠的封閉容器中。（1）試樣可以用紙包裹，也可以放在浸有氣相緩蝕劑的信封中。（1）由于吸濕而失去活性的硅膠可通過(guò)在烤箱中的開(kāi)放金屬鍋中在119至127℃（246至261℉）加熱至少12小時(shí)來(lái)重新活化。重新活化的硅膠必須儲(chǔ)存在密封容器中。用氯化鈷浸漬的硅膠在潮濕時(shí)會(huì)變色。2.2暴露前后試樣現(xiàn)場(chǎng)處理程序2.2.1試片安裝前，應(yīng)記錄以下信息：試片編號(hào)、安裝日期、系統(tǒng)名稱、試片在系統(tǒng)中的位置（包括流體或氣相）、試片和保持架的方向。典型腐蝕試樣報(bào)告見(jiàn)附錄A。2.2.2在安裝過(guò)程中，應(yīng)小心搬運(yùn)試件，以防試件表面受到污染。（見(jiàn)2.1.5）2.2.3當(dāng)試樣被移除時(shí)，記錄試樣編號(hào)、移除日期、任何侵蝕或機(jī)械損傷的觀察結(jié)果以及氧化皮或腐蝕產(chǎn)物的外觀。還應(yīng)記錄任何其他相關(guān)數(shù)據(jù)，如關(guān)井時(shí)間、速度變化和緩蝕劑處理。試樣應(yīng)在移除后立即拍照，特別是在腐蝕產(chǎn)物或氧化皮的外觀很重要的情況下。2.2.4通過(guò)氧化和處理防止試樣受到污染。將試樣放在防潮或浸漬有揮發(fā)性緩蝕劑的特殊信封中，并立即運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。不要在試件上涂上油脂或以其他方式改變它。在裝運(yùn)前，最好用紙巾或干凈的軟布輕輕吸干水分?，F(xiàn)場(chǎng)不應(yīng)清除腐蝕產(chǎn)物或結(jié)垢。2.3暴露后清潔和稱重試樣的實(shí)驗(yàn)室程序2.3.1記錄試樣編號(hào)。如果該試樣未在現(xiàn)場(chǎng)拍攝，則應(yīng)在清潔前后在實(shí)驗(yàn)室拍攝。在進(jìn)行任何清潔之前，稱量試樣的重量，使其在±0.1mg范圍內(nèi)。2.3.2目測(cè)檢查試樣并記錄觀察結(jié)果?？蓪?duì)附著的氧化皮或異物進(jìn)行定性分析。2.3.3將試樣浸入合適的烴溶劑中，如清潔的二甲苯或甲苯，足夠長(zhǎng)的時(shí)間去除油、親油材料和石蠟。用異丙醇或丙酮清洗。在通風(fēng)罩下處理溶劑。在溫和干燥的氣流中干燥，如果需要對(duì)酸溶性沉積物進(jìn)行定量分析，則稱取試樣至±0.1mg以內(nèi)。2.3.4將鋼試件浸入15%的抑制鹽酸中，以去除礦物結(jié)垢和腐蝕產(chǎn)物。超聲波攪拌可用于加速清洗過(guò)程。在酸洗過(guò)程中，可使用多種商用緩蝕劑來(lái)保護(hù)鋼。用37.5%鹽酸配制成儲(chǔ)備液，加入10g/L的1,3-二正丁基-2硫脲（DBT）3。使用前，通過(guò)攪拌將測(cè)量體積的儲(chǔ)備溶液緩慢加入等量蒸餾水中來(lái)稀釋儲(chǔ)備溶液。除鋼以外的其他金屬清潔信息可供參考4-7。2.3.4.1未涂有硬垢或緊密粘附腐蝕產(chǎn)物的試樣可通過(guò)玻璃珠噴砂清理。噴砂清理期間的質(zhì)量損失應(yīng)根據(jù)2.3.7的要求通過(guò)清理未暴露的試件來(lái)確定。2.3.5清潔后，將試樣浸入飽和碳酸氫鈉溶液中1分鐘以中和酸。用蒸餾水沖洗以去除中和劑。2.3.6立即用異丙醇或丙酮沖洗試樣，并在干燥空氣流中干燥?？諝夤苈窇?yīng)配備疏水閥和過(guò)濾器，以清除所有油和水。在用酒精或丙酮干燥之前，應(yīng)使用家用清潔劑和000鋼絲棉擦洗有堅(jiān)韌薄膜的試樣。目視檢查試樣并記錄觀察結(jié)果。2.3.7將未接觸腐蝕劑的預(yù)稱重坯料置于清潔過(guò)程中，以確保清潔過(guò)程中的質(zhì)量損失不明顯。2.4平均腐蝕速率（CR）的計(jì)算。應(yīng)采用以下程序計(jì)算平均腐蝕速率。2.4.1測(cè)定腐蝕試樣的質(zhì)量損失，并將質(zhì)量損失除以金屬密度（表1）、總暴露表面積和暴露時(shí)間的乘積，以獲得平均腐蝕速率。以下方程式可用于確定平均腐蝕速率，具體取決于所需的單位6。表1金屬密度（A）（A）除非另有說(shuō)明，否則合金是鍛造的。（來(lái)源：美國(guó)材料學(xué)會(huì)手冊(cè)，第一卷，性能和選擇：鐵、鋼和高性能合金，1990年第10版，美國(guó)材料學(xué)會(huì)國(guó)際，9639Kinsman路，材料園，俄亥俄州44073-0002）（B）金屬和合金統(tǒng)一編號(hào)系統(tǒng)（UNS）。UNS編號(hào)在《統(tǒng)一編號(hào)系統(tǒng)》（第10版）的《金屬與合金》中列出（賓夕法尼亞州沃倫代爾：SAE國(guó)際和賓夕法尼亞州西康舍霍肯：ASTM國(guó)際，2004年）。2.4.1.1平均腐蝕速率的計(jì)算，表示為單位時(shí)間的均勻厚度損失速率，單位為毫米/年或毫米/月（mm/y或mm/A），如等式（1）所示：CR=W式中：CR=平均腐蝕速率，mm/年（mm/y或mm/a）W=質(zhì)量損失，克（g）A=試件的初始暴露表面積，平方mm（mm2）T=暴露時(shí)間，天（d）D=試片金屬密度，克/立方厘米（g/cm3）2.4.1.2平均腐蝕速率的計(jì)算，表示為單位時(shí)間的均勻厚度損失速率（單位：mil/year，mpy），如等式（2）所示：CR=W式中：CR=平均腐蝕速率，mil/年（mpy）W=質(zhì)量損失，克（g）A=試件的初始暴露表面積，平方in.（in2）T=暴露時(shí)間，天（d）D=試片金屬密度，克/立方厘米（g/cm3）2.4.1.3平均腐蝕速率的計(jì)算，表示為單位時(shí)間單位面積質(zhì)量損失的均勻速率，單位為克/平方米/天（g/m2/d），如等式（3）所示：CR=W式中：CR=平均腐蝕速率，克/平方米/天（g/m2/d）W=質(zhì)量損失，克（g）A=試件的初始暴露面積，平方米（m2）T=暴露時(shí)間，天（d）2.4.1.4平均腐蝕速率的計(jì)算，表示為單位面積單位時(shí)間質(zhì)量損失的均勻速率，單位為磅/平方英尺/年（lb/ft2/y），如等式（4）所示：CR=W式中：CR=平均腐蝕速率，磅/平方英尺/年（lb/ft2/y）W=質(zhì)量損失，克（g）A=試件的初始暴露面積，平方in.（in2）T=暴露時(shí)間，天（d）2.4.1.5換算系數(shù)：8-101mm/y=39.4mpy1μm/y=0.0394mpy（μm=微米）1mpy=0.0254mm/y1mpy=0.001in./y（英寸/年）1mil=0.001in.2.5最大點(diǎn)蝕率（PR）的計(jì)算。應(yīng)使用以下程序計(jì)算最大點(diǎn)蝕率。2.5.1確定最深坑的深度，并除以暴露時(shí)間。以下方程式（5）和（6）可用于根據(jù)所需單位確定最大點(diǎn)蝕率。PRmm/y=深坑深度mm×PRmpy=深坑深度2.5.2坑深可用深度計(jì)或帶針尖砧的千分尺測(cè)量。鐵砧必須小到足以到達(dá)坑底。經(jīng)深度測(cè)量校準(zhǔn)的光學(xué)顯微鏡也可用于估計(jì)坑深。顯微鏡應(yīng)首先聚焦在靠近凹坑的未腐蝕金屬上，然后聚焦在凹坑底部。如果認(rèn)為需要高精度，通過(guò)凹坑的金相截面可精確測(cè)量凹坑深度。對(duì)于給定系統(tǒng)中的所有試樣，應(yīng)使用相同的測(cè)量技術(shù)。應(yīng)報(bào)告單位面積的坑密度。有關(guān)凹坑測(cè)量的其他信息，請(qǐng)參見(jiàn)ASTM（2）G46。112.5.3如果在潛伏期后出現(xiàn)點(diǎn)蝕，則通過(guò)計(jì)算點(diǎn)蝕率來(lái)確定點(diǎn)蝕特征可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。點(diǎn)蝕開(kāi)始的時(shí)間不同，坑的生長(zhǎng)可能不均勻。因此，在將計(jì)算出的點(diǎn)蝕率應(yīng)用于項(xiàng)目失效時(shí)間時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。（2）ASTM國(guó)際組織（ASTM），地址：賓夕法尼亞州西康舍霍肯巴爾港100號(hào)，郵編：19428-2959。3、腐蝕試樣的安裝3.1腐蝕試樣類型3.1.1許多供應(yīng)商提供腐蝕試片。試樣有許多不同的尺寸和配置。所選的大小和配置取決于使用的夾持器類型、行大小和入口方向。允許在壓力下安裝和回收的特殊檢修配件和裝置可能需要特定類型的試件。通常有利于標(biāo)準(zhǔn)化一些規(guī)模，以盡量減少庫(kù)存，并消除準(zhǔn)備和處理方面的困難。3.1.2圖1所示的圓形（墊圈式）試件有各種尺寸。圓形試件的尺寸（安裝在一對(duì)環(huán)形連接法蘭之間）取決于安裝圓形試件的法蘭的尺寸和類型。3.1.3用于鉆桿工具接頭的環(huán)形試件如圖2所示。有關(guān)使用鉆桿試件的更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)API（3）RP13B-1。12（3）美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API），地址：華盛頓特區(qū)西北大街1220號(hào)，郵編：20005。3.1.4可對(duì)腐蝕試樣進(jìn)行改性，以用于氧濃度電池的研究?？梢栽谠嚇又車胖孟鹌そ?，橡皮筋下面的金屬中不含氧氣。13如果存在碳?xì)浠衔?，則應(yīng)使用耐油彈性體。帶狀試樣不應(yīng)用于質(zhì)量損失測(cè)定。以這種方式捆扎的試樣在高速流中不實(shí)用。3.2試樣組成3.2.1試件通常由0.1%至0.2%的碳鋼制成，該鋼易于制成帶材和板材，且易于加工。根據(jù)測(cè)試的原因，使用的金屬通常應(yīng)與系統(tǒng)中的相同，但也可能包括系統(tǒng)中考慮使用的金屬和合金。3.3試樣持有人試樣持有人可提供多種尺寸和形狀，以持有一個(gè)或多個(gè)扁平或圓形（桿型）試樣。一些普通的試樣持有者如圖3和圖4所示。3.3.1根據(jù)系統(tǒng)的不同，可采用多種方式安裝腐蝕試樣。安裝必須完成以下工作：3.3.1.1系統(tǒng)中試樣的充分支持。3.3.1.2試樣與其他試樣、試樣架和管道或容器壁的電氣隔離，以防止電偶腐蝕。3.3.1.3保持試樣在所需位置的位置，并將其放置在系統(tǒng)中（即，在流體或汽相中，垂直或平行于流動(dòng)）。3.3.1.4提供現(xiàn)場(chǎng)方便快速更換試件。3.3.2應(yīng)標(biāo)記如圖3所示的試樣持有人，以便在使用時(shí)確定試樣方向。（見(jiàn)3.4.6.）3.3.3在安裝和拆除圖3和圖4所示的試件和試件夾持器之前，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行減壓。圖1圓形（墊圈式）試件，通常安裝在環(huán)形連接法蘭中圖2鉆桿腐蝕環(huán)掛片：（a）鋼腐蝕環(huán)（按APIRP13B-1制造）；（b）鋼腐蝕環(huán)掛片（用塑料封裝）；（c）安裝。圖3使用60mm標(biāo)稱外徑（2in-NPT）螺紋管塞的扁平試件支架。還介紹了防腐片的保溫方法和附著方式。圖4圓形（桿式）試件夾持器，使用60mm標(biāo)稱外徑（2inNPT）螺紋管塞和特殊絕緣盤，可容納八個(gè)圓形（桿式）試件圖5在受壓系統(tǒng)中安裝和拆卸試件的工具。管接頭擰入管線或容器上的現(xiàn)有閥門。完整的裝配如左圖所示。放置好試樣后，將拆下驅(qū)動(dòng)單元，并鎖定試樣架，如右圖所示。圖6用于在壓力下插入和移除系統(tǒng)中試件的拔取工具：（a）用于在檢修配件中安裝試件保持架的插入組件。將試件放置在檢修配件中后，拆卸插入總成；和（b）使用拔取器工具切斷專用檢修配件。配件焊接在管線或容器上。顯示已安裝試樣和試樣持有人。3.3.4圖5和圖6所示為提供從加壓系統(tǒng)安裝和移除試樣的兩個(gè)特殊用途試樣架示例?？膳c傳統(tǒng)閥門一起使用的安裝工具如圖5所示。需要在管線或容器上安裝特殊配件的安裝組件如圖6所示。當(dāng)考慮從加壓系統(tǒng)安裝和移除試件時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須適應(yīng)工具長(zhǎng)度?？傞L(zhǎng)度取決于從檢修閥到管道或容器中最終插入深度的距離。3.3.5可使用試樣夾固定與管壁齊平的圓盤式試樣。與管壁齊平的試件比伸入流動(dòng)流中的扁平或圓形試件受到的湍流要小。因此，嵌入式試件應(yīng)提供更能代表管壁腐蝕的信息。圓盤型試件應(yīng)使用塑料或涂層鋼螺釘固定到位。在某些系統(tǒng)中，硫化鐵可能在試樣和管壁之間架起橋梁。由此產(chǎn)生的短路會(huì)增加或降低試片上的腐蝕速率。3.3.6也可提供用于在油管中放置試樣的試樣架。可將試件連接到油管止動(dòng)器（見(jiàn)圖7）14上，該止動(dòng)器可從一些地下泵供應(yīng)商和電線服務(wù)公司處獲得。氣舉設(shè)備供應(yīng)商和電線服務(wù)公司提供另一種可通過(guò)側(cè)袋芯軸中的電線進(jìn)行設(shè)置的試樣持有人。3.4系統(tǒng)中的位置3.4.1為了從腐蝕試件以及任何其他類型的腐蝕監(jiān)測(cè)器獲得最可靠的信息，試件應(yīng)位于腐蝕發(fā)生或最有可能發(fā)生的位置。腐蝕和設(shè)計(jì)工程師應(yīng)協(xié)作，以確保在新設(shè)施的設(shè)計(jì)中包括足夠的腐蝕監(jiān)測(cè)接入配件。在現(xiàn)有操作系統(tǒng)中，腐蝕失效記錄可以識(shí)別腐蝕區(qū)域?？蛇M(jìn)行超聲波和射線金屬厚度測(cè)量，以確定發(fā)生腐蝕的區(qū)域。試樣可以在系統(tǒng)的液相或氣相中工作。在新系統(tǒng)中，使用其他類似系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)通常會(huì)有所幫助。應(yīng)考慮試樣的以下位置：（1）死液區(qū)；（2）高速流體流和撞擊點(diǎn)；（3）可能進(jìn)入氧氣的點(diǎn)下游，如氣體脫硫系統(tǒng)中的儲(chǔ)罐、泵、蒸汽回收裝置和補(bǔ)給水管線；（4）水可能在酸性（4）系統(tǒng)中聚集的位置，例如壓縮機(jī)上的吸入洗滌器、分離器、脫水器的排水管道和濕氣管道中的低點(diǎn)；（5）含有酸性氣體的胺和乙二醇流；（6）酸性乙二醇再生器中的蒸汽段；以及（7）出現(xiàn)液體/蒸汽界面的區(qū)域。（4）在本標(biāo)準(zhǔn)中，酸一詞用于表示含有硫化氫（H2S）的系統(tǒng)。3.4.2在處理濕氣體的管線中，如圖8所示，在管線標(biāo)高變化時(shí)，水會(huì)積聚。在積水的地方，腐蝕可能會(huì)加速。此類系統(tǒng)中的試件必須位于與腐蝕區(qū)域相關(guān)的水濕位置。當(dāng)水濕區(qū)域腐蝕嚴(yán)重時(shí)，位于氣相的試件可能僅表示輕微腐蝕。3.4.3可通過(guò)安裝清潔和稱重的油管接頭來(lái)監(jiān)測(cè)地下井設(shè)備的腐蝕，或在抽油桿柱中安裝短接頭（600mm[2ft]長(zhǎng)）作為腐蝕試件。油管和桿接頭應(yīng)位于井底、中間和頂部附近。在抽油桿柱中使用試件通常是不必要的，因?yàn)楣苤械拿總€(gè)桿都充當(dāng)試件。3.4.4在產(chǎn)生有機(jī)酸、二氧化碳和水的高速流動(dòng)井中，井口裝置的腐蝕可能非常嚴(yán)重。腐蝕試樣應(yīng)位于扼流圈的上游和下游，以評(píng)估速度、溫度和相變化的影響。3.4.5位于油井流線中的試件可能會(huì)受到石蠟聚集的影響。試件應(yīng)位于管線上沒(méi)有石蠟沉積的部分。位于井地面管線上的試件可能無(wú)法提供有關(guān)井下腐蝕速率的準(zhǔn)確信息。但是，通常可以確定趨勢(shì)。3.4.6扁平試件在系統(tǒng)中的方向應(yīng)使一個(gè)邊緣面向流體流動(dòng)。替換試樣的方向應(yīng)與以前的試樣相同。記錄應(yīng)表明試樣在一條線或容器中的準(zhǔn)確位置（即頂部、中間或底部）。3.4.7含少量水的管道中的腐蝕通常使用測(cè)試管嘴進(jìn)行監(jiān)測(cè)（見(jiàn)3.6.1）。必須小心放置腐蝕試件，以確保它們受到管線腐蝕條件的影響。試樣應(yīng)安裝在液相和氣相中。3.4.8在水平多相流中，相有時(shí)會(huì)被絞合。必須注意確保試樣暴露在腐蝕相中。例如，在濕氣體系統(tǒng)中，沖洗盤型試件可以放置在管道的環(huán)形流動(dòng)段中，以確保與水相接觸。3.5暴露時(shí)間3.5.1解釋腐蝕試樣數(shù)據(jù)時(shí)，必須考慮暴露時(shí)間。短期暴露（15到45天）提供了快速的答案，但可能比長(zhǎng)期暴露提供更高的腐蝕速率。惡化的情況，如細(xì)菌污染，可能需要時(shí)間來(lái)發(fā)展的試樣。在評(píng)估抑制劑的有效性時(shí)，短暴露時(shí)間可能是有利的。檢測(cè)和定義點(diǎn)蝕攻擊通常需要更長(zhǎng)的暴露時(shí)間（60到90天）。可以使用多個(gè)試樣持有者，以便評(píng)估短期和長(zhǎng)期效果。由于暴露時(shí)間會(huì)影響測(cè)試結(jié)果，暴露時(shí)間應(yīng)盡可能一致。±7%的公差允許在30天的暴露中有±2天的變化。這對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)都是令人滿意的。3.5.2當(dāng)試樣用于評(píng)估和監(jiān)測(cè)緩蝕劑處理時(shí)，應(yīng)在處理前安裝新的試樣。當(dāng)處理間隔時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)（如抑制劑擠壓、油管置換和氣井不經(jīng)常的間歇處理），這一點(diǎn)尤為重要。3.6其他監(jiān)測(cè)裝置3.6.1測(cè)試接頭/線軸。這些通常是與系統(tǒng)中使用的材料尺寸和金屬成分相同的短（300~900mm[1~3ft]）管狀貨物。如果測(cè)試管接頭由與相鄰管道相同的材料制成，則測(cè)試管接頭的電偶腐蝕不是問(wèn)題，不必將接頭與管道絕緣。如果測(cè)試接頭和管道的成分不同，應(yīng)采用電氣隔離以防止電偶腐蝕。只有當(dāng)法蘭短管用于測(cè)試短管時(shí)，在高于14MPa（2000psi）和93℃（200℉）的管線中測(cè)試短管的電氣隔離才是可行的。3.6.1.1與試件相比，試驗(yàn)接頭通常暴露的時(shí)間更長(zhǎng)（90天到兩年）。較短的暴露時(shí)間可以提供一些信息，但準(zhǔn)確的點(diǎn)蝕率或質(zhì)量損失測(cè)定可能需要暴露6個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間。3.6.1.2暴露前和暴露后，應(yīng)清潔測(cè)試管嘴并準(zhǔn)確稱重，以便計(jì)算暴露期間的腐蝕速率。3.6.1.3質(zhì)量損失也可通過(guò)在暴露前和暴露和清潔后精確測(cè)量試驗(yàn)接頭的內(nèi)部體積來(lái)確定。為了測(cè)量凹坑深度，在確定質(zhì)量損失后，可以縱向拆分接頭。3.6.1.4如果質(zhì)量損失僅反映內(nèi)部腐蝕，則應(yīng)保護(hù)試驗(yàn)接頭的外表面免受大氣或土壤腐蝕。在腐蝕管接頭上增加重型法蘭可能會(huì)妨礙準(zhǔn)確的直接質(zhì)量損失測(cè)量。然而，法蘭接頭可以提供有關(guān)點(diǎn)蝕率的有用數(shù)據(jù)。3.6.1.5應(yīng)清潔試驗(yàn)接頭/線軸，并在暴露前后準(zhǔn)確測(cè)定體積、質(zhì)量或壁厚，以便計(jì)算暴露期間的腐蝕速率。3.6.2電子設(shè)備。15-17電子腐蝕和緩蝕劑膜監(jiān)測(cè)儀器包括電阻測(cè)量?jī)x器、極化儀器、電偶探針、電解和真空型氫探針。所有這些儀器都有助于檢測(cè)試樣可能檢測(cè)不到的短期擾動(dòng)，而試樣測(cè)量的是平均腐蝕速率。一些極化和電偶探針有可移動(dòng)的金屬元素，可以在暴露前后稱重。3.6.3氫探頭。腐蝕試樣可附在壓力型氫探頭的端部，以比較試樣質(zhì)量損失與氫探頭中收集的氫量。試樣與氫探頭主體電隔離。183.6.4監(jiān)測(cè)腐蝕的附加方法。1.3中列出了可與試樣一起使用的附加監(jiān)測(cè)方法。圖7適用于井下試件夾持器的鋼絲繩操作油管止動(dòng)器。圖8A：低流速（低于極限流速）*A、水加速腐蝕。B、腐蝕沒(méi)有加速。C、腐蝕C時(shí)，水的沖擊隨著較高的流速（高于極限速度）而加速*撞擊時(shí)腐蝕最嚴(yán)重。*極限速度，超過(guò)此速度可預(yù)期腐蝕損傷。圖8B：低流速腐蝕在B和C處最嚴(yán)重。高流量腐蝕最嚴(yán)重。圖8C輸送少量水的輸氣管道垂直立管A、在高速流動(dòng)中，水沖擊A和B點(diǎn)，加速腐蝕。B、低速時(shí)，水在回路上游支腿處積聚，在下游回路中向下級(jí)聯(lián)，在A點(diǎn)撞擊。圖8試片安裝位置的選擇和試片腐蝕率測(cè)量的解釋，必須考慮可能的流體積聚位置和撞擊點(diǎn)。此圖顯示了在濕氣系統(tǒng)的方向和高度變化時(shí)可能發(fā)生的情況。所描述的條件是否有效取決于許多因素，特別是速度。4、腐蝕試片報(bào)告記錄數(shù)據(jù)4.1附錄A中的典型腐蝕試樣報(bào)告表顯示了應(yīng)在腐蝕監(jiān)測(cè)程序中報(bào)告的信息類型。每張?jiān)嚇討?yīng)使用單獨(dú)的表格。商業(yè)實(shí)驗(yàn)室和抑制劑供應(yīng)商也提供類似的試樣報(bào)告表。完整的試片測(cè)試記錄對(duì)于評(píng)估緩蝕方案非常重要。5、腐蝕試片數(shù)據(jù)解釋5.1腐蝕速率解釋5.1.1表2給出了測(cè)量腐蝕和點(diǎn)蝕率的定性解釋指南。表2中所示的平均腐蝕和點(diǎn)蝕速率僅供參考。該表是根據(jù)有關(guān)碳鋼系統(tǒng)的信息編制的。在評(píng)估腐蝕速率時(shí)必須運(yùn)用常識(shí)，如腐蝕試片所示。安裝在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中的試件可能表明，腐蝕速率高于系統(tǒng)管道內(nèi)壁上實(shí)際發(fā)生的腐蝕速率。傳統(tǒng)的試件伸入水流中，因此比管壁受到更多的湍流。此外，試件最初是干凈的，沒(méi)有可能對(duì)管壁提供相當(dāng)大保護(hù)的保護(hù)膜。試片的腐蝕速率在第一天可能比暴露一個(gè)月后大得多。試樣暴露于環(huán)境中后，試樣上可能開(kāi)始形成保護(hù)膜，如油、碳酸鹽、氧化鐵和硫化物，從而減緩腐蝕速度。在其他系統(tǒng)中，腐蝕速率可能隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。點(diǎn)蝕有時(shí)只有在“潛伏期”之后才會(huì)開(kāi)始。通常只有在試樣暴露足夠長(zhǎng)的時(shí)間以形成沉積物之后，沉積物腐蝕才會(huì)變得嚴(yán)重。由耐腐蝕金屬制成的試片可暴露在被測(cè)試片附近，以評(píng)估機(jī)械侵蝕的影響。表2采油系統(tǒng)碳鋼腐蝕速率的定性分類（A）mm/y=毫米/年（B）mpy=mils/年5.1.2使用表2中的指南時(shí)，必須考慮到經(jīng)濟(jì)因素和安全要求。例如，一個(gè)壽命短的項(xiàng)目通常比一個(gè)長(zhǎng)期、高投資的項(xiàng)目能承受更高的腐蝕速率。5.1.3平均腐蝕速率計(jì)算（見(jiàn)2.4.1）假設(shè)金屬的均勻損失，這在生產(chǎn)操作中通常不是這樣。這些數(shù)據(jù)必須按照最大點(diǎn)蝕率（見(jiàn)2.5）進(jìn)行調(diào)節(jié)，以從操作角度確定腐蝕的嚴(yán)重程度。薄壁換熱器管上的點(diǎn)蝕率為0.13mm/y（5.0mpy）是嚴(yán)重的。76mm（3.0in.）厚鑄件上的相同點(diǎn)蝕率通常無(wú)關(guān)緊要。應(yīng)根據(jù)第2.5段中概述的考慮因素評(píng)估點(diǎn)蝕率。5.2系統(tǒng)腐蝕性解釋5.2.1使用腐蝕試樣收集的數(shù)據(jù)可用于指示系統(tǒng)的相對(duì)腐蝕性。表2中使用的平均腐蝕速率分類（低、中、高和嚴(yán)重）也可以解釋為系統(tǒng)的相對(duì)腐蝕性為低、中、高或嚴(yán)重。應(yīng)理解，將腐蝕試樣數(shù)據(jù)解釋為系統(tǒng)腐蝕性的準(zhǔn)確性受到5.1和5.3中列出的許多相同限制的影響。然而，系統(tǒng)腐蝕性解釋可用于評(píng)估系統(tǒng)腐蝕性，監(jiān)測(cè)腐蝕緩解方案的有效性，并評(píng)估不同金屬對(duì)特定系統(tǒng)和環(huán)境的適用性。5.3解釋限制5.3.1導(dǎo)致相關(guān)性不足的因素包括試樣位置和多相流特性。安裝在單相系統(tǒng)（如注水管線）中的試件與系統(tǒng)部件上的腐蝕速率的關(guān)系比安裝在油、水和氣體三相系統(tǒng)中的試件要好。在分層多相體系中，腐蝕可能局限于試樣暴露于腐蝕相的部分。試樣為長(zhǎng)期暴露提供了有價(jià)值的信息。間歇性條件，如氧氣定期進(jìn)入水系統(tǒng)或水進(jìn)入氣體系統(tǒng)，通常不能用任何精度的標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試樣來(lái)表征。帶狀試樣有時(shí)提供間歇性氧氣進(jìn)入的定性證據(jù)。這種間歇狀態(tài)可以通過(guò)記錄極化或電流儀器（液相）或經(jīng)常讀取的電阻式儀器（液相或氣相）來(lái)檢測(cè)。試樣數(shù)據(jù)僅反映試驗(yàn)期間的平均腐蝕速率。可使用腐蝕試片評(píng)估主要變化，如啟動(dòng)有效緩解計(jì)劃。試樣可用于為其他類型的腐蝕監(jiān)測(cè)儀提供備份。試樣數(shù)據(jù)還應(yīng)與所研究系統(tǒng)中的腐蝕失效頻率相關(guān)。5.3.2平均腐蝕速率計(jì)算（見(jiàn)2.4.1）假設(shè)金屬的均勻損失，這在生產(chǎn)操作中通常不是這樣。這些數(shù)據(jù)必須按照最大點(diǎn)蝕率（見(jiàn)2.5）進(jìn)行調(diào)節(jié)，以從操作角度確定腐蝕的嚴(yán)重程度。薄壁換熱器管上的點(diǎn)蝕率為0.13mm/y（5.0mpy）是嚴(yán)重的。76mm（3.0in.）厚鑄件上的相同點(diǎn)蝕率通常無(wú)關(guān)緊要。應(yīng)根據(jù)2.5中概述的考慮因素評(píng)估點(diǎn)蝕率。附錄A典型腐蝕試片報(bào)告（非強(qiáng)制性）本附錄被認(rèn)為是非強(qiáng)制性的，盡管它可能包含強(qiáng)制性語(yǔ)言。其目的只是提供補(bǔ)充信息或指導(dǎo)。本標(biāo)準(zhǔn)的用戶無(wú)需遵守，但可以選擇遵守本標(biāo)準(zhǔn)的任何或所有規(guī)定。租賃或設(shè)施井號(hào)井或