輸氣管道防腐技術(shù)ch3s-080825課件

1、第三章 金屬防腐蝕技術(shù)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(shù)。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(shù)） 43.1.3 緩蝕劑（環(huán)境介質(zhì)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。可能方法：減少合金陰極區(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(guān)系到防腐層與鋼管或鋼質(zhì)儲罐的粘結(jié)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(guān)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(zhì)中就能顯著減緩或阻止金屬腐蝕的物質(zhì)，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(zhì)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(nèi)壁的化學清洗、油氣井的酸化、內(nèi)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(zhì)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(zhì)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(zhì)中加緩蝕劑后的腐蝕速度加緩蝕劑時金屬腐蝕速度介質(zhì)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(zhì)性質(zhì)來選取不同的緩蝕劑。該緩蝕劑應與腐蝕介質(zhì)具有較好的相溶性，且在介質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的作用和研究，已成為評價緩蝕劑的現(xiàn)代化手段和技術(shù)。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(shù)。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(shù) 恒電位恒電流（PG）瞬態(tài)響應測量技術(shù) 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(shù)

7、302、常用緩蝕劑介紹 酸性介質(zhì)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(zhì)。這些成分構(gòu)成的酸性介質(zhì)環(huán)境均可對管道設(shè)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(zhì)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(zhì)，有機溶液也屬中性介質(zhì)。在中性介質(zhì)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(nèi)壁造成了嚴重的內(nèi)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(nèi)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(nèi)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