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《腐蝕防護(hù)方法2006》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第三章了解和控制油田腐蝕趙衛(wèi)民機(jī)電工程學(xué)院材料系2006年4月一、腐蝕及其成因1內(nèi)腐蝕油田水的存在是產(chǎn)生腐蝕的主要原因。影響油田水腐蝕性的因素:溶解氧、CO2、細(xì)菌、礦化度、溫度等。2土壤腐蝕氧濃差電池、雜散電流腐蝕、微生物腐蝕二、油田腐蝕常見的形式均勻腐蝕:評價方法點蝕:評價方法,形成機(jī)理縫隙腐蝕:由毛細(xì)作用引起生長機(jī)理實質(zhì)上與孔蝕相同,有人說孔蝕實質(zhì)上是縫隙腐蝕的一種特殊形式。電偶腐蝕(雙金屬腐蝕)應(yīng)力腐蝕開裂氫脆晶間腐蝕三、油田腐蝕控制方法(一)環(huán)境處理(二)將金屬與其腐蝕環(huán)境分隔開(三)改變金屬的電極極性三、油田腐蝕控制方法(一)環(huán)境處理1.
2、從電解質(zhì)里去除腐蝕劑(O2、H2S、CO2)除氧:物理方法:加熱除氧氣提脫氧(天然氣或無氧廢氣)-擴(kuò)散平衡原理真空脫氧:↓O分壓使O逸出;使水低溫沸騰化學(xué)除氧:Na2SO3→Na2SO4,常用Co2+作催化劑SO2聯(lián)氨(肼):N2H4+O2→N2+H2O將給水加熱至沸騰以除去水分中的溶解氧,這是電廠常用的方法。不用加試劑,不會帶來水汽質(zhì)量污染問題。熱力法不僅可以除氧還可以除去水中溶解的其它氣體,如CO2等。加熱除氧(一)環(huán)境處理1.從電解質(zhì)里去除腐蝕劑(O2、H2S、CO2)除H2S:物理方法:氣提法(氣提氣?)采用煙道氣(須保證所有氧在燃燒過程中消
3、耗掉)含有12%CO2,降低pH值,使硫化物以硫化氫形式存在化學(xué)方法:Cl2:4H2O+H2S+4Cl2→H2SO4+8HCl只用于處理氣提后的少量殘余硫化物藥劑控制微生物腐蝕:殺菌劑、抑菌劑pH5.06.07.08.09.0H2S(%)98833350.5(一)環(huán)境處理1.從電解質(zhì)里去除腐蝕劑(O2、H2S、CO2)2.添加緩蝕劑(應(yīng)用廣泛):無機(jī):鉻酸鹽、砷化物有機(jī):液態(tài)、固態(tài)國外油田水緩蝕技術(shù)路線(按先后順序依次為):⑴開始系統(tǒng)→閉式系統(tǒng)⑵以Na2SO3等藥劑除氧,氧含量降到0.02-0.05mg/L后腐蝕類型由主要氧腐蝕轉(zhuǎn)化為弱酸性的環(huán)境腐蝕
4、⑶使用有機(jī)緩蝕劑(二)將金屬與氣腐蝕環(huán)境分隔開金屬鍍層、有機(jī)涂層、無機(jī)涂層選擇原則:盡量省錢1.金屬鍍層:陰極型的:貴金屬陽極型的:鋁、鎂、鋅及其合金2.有機(jī)涂層(用得最多)1)管道外防腐層⑴瀝青類防腐層①石油瀝青②煤焦油瓷漆③環(huán)氧煤瀝青⑵合成樹脂類涂層薄涂層(<1mm):熔結(jié)型粉末涂料、熔劑型涂料厚覆蓋層:如擠出聚乙烯、冷纏膠粘帶防腐保溫型:三層復(fù)合結(jié)構(gòu)(防腐、保溫、保護(hù))使用情況:雙層PE:中小口徑管道上的用量居第一位熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE):國際管道用量最多發(fā)展情況:雙層粉末覆蓋層:雙層FBE環(huán)氧/改性聚乙烯粉末覆蓋層復(fù)合擠塑覆蓋層:三層PE:F
5、BE+聚合物膠粘劑+聚乙烯外層FBE/改性聚乙烯雙層FBE的結(jié)構(gòu)PE三層結(jié)構(gòu)示意圖96年上升到第二位,占世界管道總涂覆面積的25%,主用于歐洲和中東涂層施工與設(shè)備(了解)常規(guī)涂料,如石油瀝青、環(huán)氧煤瀝青等,一般采用手工涂敷方法,施工工藝與設(shè)備等已很成熟。這里只介紹一些涂層的自動化生產(chǎn)設(shè)備.(1)擠出聚乙烯擠出聚乙烯是油氣管道防腐的一種主要涂層,目前在我國有多條生產(chǎn)線。圖5-3為一種形式的涂覆生產(chǎn)線。(2)FBE:某一單層FBE生產(chǎn)線工藝流程去水、去氣2有機(jī)涂層2)管道內(nèi)防腐管道內(nèi)壁覆蓋層功能:一是減阻,二是防蝕。此項技術(shù)在國內(nèi)主用于油氣田腐蝕性介質(zhì)的
6、集輸管道和注水管道上,達(dá)到防腐蝕的目的。國內(nèi)各大油田都已采用了以防蝕為目的的內(nèi)覆蓋層,并已形成了標(biāo)準(zhǔn),如《鋼質(zhì)管道熔結(jié)環(huán)氧粉末內(nèi)涂層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《鋼質(zhì)管道內(nèi)涂層液體涂料補(bǔ)口工藝》、《鋼質(zhì)管道液體涂料內(nèi)涂層風(fēng)送擠涂工藝》、《液體環(huán)氧涂料內(nèi)防腐涂層鋼管技術(shù)條件》。目前國內(nèi)石油系統(tǒng)已有三家引進(jìn)了國外的內(nèi)涂生產(chǎn)線,用于管道的防蝕內(nèi)涂,它們分別在大慶、勝利和青縣。上述技術(shù)基本上都只限于小口徑管道,用于防腐蝕,而對于大口徑天然氣管道減阻內(nèi)涂技術(shù)目前在國內(nèi)還是空白,使得我們在此領(lǐng)域落后國外30年。目前內(nèi)防腐層(如有機(jī)涂料、泡沫夾克、塑膜管和水泥砂漿內(nèi)襯等)多用于污
7、水、注水等水管線。油氣長輸管道內(nèi)部一般不推薦采用,主要是因為內(nèi)防腐層接頭的現(xiàn)場補(bǔ)口施工質(zhì)量難以保證。內(nèi)防腐層抗H2S和CO2腐蝕能力較差以及檢測運(yùn)行成本等因素,限制了它的應(yīng)用。天然氣管道,尤其是大口徑管道,內(nèi)涂層涂敷在我國應(yīng)用并不廣。不過,所有長輸管道內(nèi)涂防腐減阻涂層是發(fā)展趨勢。3)新材料“阿斯莫爾”防腐涂料:俄羅斯烏法市“搜索”科研中心利用廢棄石油產(chǎn)品開發(fā)優(yōu)點:性能優(yōu)于一般防腐涂料,同時生產(chǎn)成本大大降低。工藝:尚處保密階段,但專家透露,硫酸在制作過程中起了重要作用。硫酸既可成為使多種廢棄石油成份發(fā)生激烈化學(xué)反應(yīng)的催化劑,又能直接參與反應(yīng),生成含有多
8、種磺酸基物質(zhì)的復(fù)雜大分子結(jié)構(gòu)化合物。正是這種化合物使防腐涂料經(jīng)久耐用,導(dǎo)熱性強(qiáng),能與被保護(hù)物緊密結(jié)合,并保持