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油码头管道腐蚀分析与防护措施
苏渊(天津港石油化工码头有限公司,天津塘活300452)
摘要:对于油码头管道而言,腐蚀问题是贯穿其安全生产3油码头管道的防护技术
的重要因素。油品在装卸过程中,由于受到含硫化氢等腐气3.1管道材质的选择
体和含水量的影响,管道内壁会发生应力腐蚀开裂的可能性。
美国腐蚀协会(NACE)标准MR-01-95中规定:防止硫化物
因此探讨和研究油码头管道的腐蚀机理及影响因素,提出防护。应力腐蚀开裂(SSC)时应采用硬度低于洛氏硬度HRC22的普
措施,加强腐蚀检测与监,对于油码头的安全生产,减少重大通钢(镍含量小于1%)或者HRC26以下的回火处理的铬钼钢。
经济损失及灾难性事故的发生具有重大的意义。
管材较高的碳含量会具有较好的抗塑性变形的能力,但也
关键词;油码头;腐蚀机理;腐蚀检测
会造成管材焊接性能的降低,使得焊接效果大打折扣。综合各
随着液化石油气在工业和日常生活中的大规模使用,油码方面因素,管道碳含量应小于0.15%。在金属材料中,不锈钠抗
头已经成为其运输、储存等环节的重要组成部分。作为主要依腐蚀合金等材料是防腐效果最好材料,其关键指标是碳含量。
靠管道输送方式来进行装卸的油码头,一旦管道出现故障,除3.2管道内部腐蚀防护
了油品泄漏等直接损失外,通常还伴随着生产中断、环境污染
1)内防腐层。内防腐层是在管内壁和管流之间提供一个
等间接损失,甚至引发火灾、爆炸等重大事故,因此,分析研究物理隔离,使得腐蚀性物质不与金属接触,从而减缓管道内腐
油码头管道的主要腐蚀影响因素,根据实际情况,采取合理的蚀,其防腐效果与涂层或镀层材料及工艺技术水平有关。其代
防腐蚀措施。
表材料有环氧粉末、聚氨酷等。
腐蚀机理
(2)缓蚀剂。缓蚀剂是通过添加其到作业的油品中达到减
在码头的油品装御过程中,由于有些油品需要高温高压的缓腐蚀的目的,其腐蚀机理在于:缓蚀剂通过其分子上极性基
环境作用,其中的一些含硫有机物分解形成较稳定的HS,而油团的物理、化学吸附作用,被吸附在金属表面形成保护膜,使腐
气开采过程中滋生的硫酸盐还原菌和某些化学添加剂也会释蚀速度减小。
放出HS。HS在水中的溶解度比较高,对金属材料具有强烈的3.3管道外部腐蚀控制措施
腐蚀性。
(1)外防腐层。外防腐蚀层主要是对材料的表面进行处
在HS的腐蚀过程中,氢原子会在金属表面生成,而硫化物理,目前,国内外常用的管道防腐层材料主要有环氧粉末、煤焦
离子将会减慢金属表面氢原子复合成氢分子的速率,这样会造油瓷漆和聚乙烯PE等。
成金属表面氢原子的积累,促进了氢原子向金属内部扩散。氢
(2)阴极保护。阴极保护技术就是将被保护金属如管道等
原子进入金属后在金属内部缺陷等部位结合成気分子,在氢气作为阴极,通过施加一定的外加直流电流,使被保护結构表面
聚集区,材料内部产生氢压,与材料的服役外力叠加协同作用
生阴极极化以减小或防止金属结构腐蚀。
下,会导致金属产生硫化物应力腐蚀开裂(SC)、氢鼓泡(HB)、34管道腐蚀检测技术的应用
氢致开裂(HIC)和应力定向氢致开裂( SOHIC)等不同类型的开
目前,管道检技术主要有管道外腐蚀检测和内腐蚀检测
裂损伤。
两大类。
2油码头管道的腐蚀影响因素
(1)管道外腐蚀检测技术。管道外腐蚀检测技术有管/地电
2.1HS浓度
位测量和管内电流测量两种。管/地电位测量主要包括组合电
HS分压对腐蚀速度的影响与温度有关。在较低的温度位测试法、 Person检测法、直流电压梯度法等;而管内电流测量
下,HS分压增大对腐蚀速度的影响不显著,但在高温条件下,主要包括分段管内电流比较法和电流梯度分布法等
腐蚀速度随HS分压的增大而迅速增大。
2)管道内腐蚀检测技术。管道内腐蚀检测技术是漏磁检
2.2温度
测技术、超声波检测法和涡流检测方法。漏磁检?技术是利用
温度对油气管道的腐蚀影响比较复杂,温度升高对腐蚀的自身携带的磁铁,在管壁全圆周上产生一个纵向磁回路场,适
影响作用主要存在三个方面:一是加快化学反应速度,使腐蚀用与检测中小型管道,可以对各种管壁献陷进行验,检测时
速率增大;二是降低HS在溶液中的溶解度,降低腐蚀发生概不需要耦合剂,也不容易发生漏检。
率;三是影响腐蚀产物的形成机制,导致腐蚀或加快或减慢。
4结语
2.3pH值
文章主要分析了油码头管道腐蚀的机理,归纳总结出管道
HS水溶液的pH值将直接影响材料的腐蚀速率。NACE-腐蚀的各种主要影响因素
TC2小组认为在pH值为6时是一个临界值。当pH值小于6时
并基于油码头的特殊性,根据实际情况采取合理的防腐蚀
腐蚀速率高,油管的寿命很少超过20年。H值将直接影响着措施。由分析得出油码头管道腐蚀综合防治措施与对策,尤其
腐蚀产物硫化物膜的组成、结构及溶解度等.
管道的腐蚀检测技术为油码头管道的安全生产运营可以提供
2.4氯离子
理论支持
在油品输送过程中,由于开采过程中酸性气田的影响,帯参考文献:
负电荷的氯离子,总是优先吸附于金属表面,这样氯离子就会
诸武扬.氢损伤与滞后断裂,北京:治金工业出版社,
阻碍保护性的硫化物膜在金属表面的形成。氯离子可以通过1988-19
钢铁表面硫化物膜的细孔和缺陷渗入其膜内,使膜发生显微开
[]周方勤.在役输气管道腐蚀剩余寿命预测技术研究[D
裂,形成“孔蚀核”。由于氯离子的不断移入,在闭塞电池的作西南石油大学200
用下,会加速“孔蚀”破坏
化看n2016年5月