油氣田的腐蝕特征及控制技術(shù)課件

白真權(quán)中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所2022年11月19日向參加培訓(xùn)的各位學(xué)員問(wèn)好

大家辛苦了！白真權(quán)向參加培訓(xùn)的各位學(xué)員問(wèn)好

大家辛苦了！2022/11/192油氣田的腐蝕特征及控制技術(shù)2022/11/112油氣田的腐蝕特征及控制技術(shù)2022/11/193提綱第一部分：油氣田腐蝕類(lèi)型、特征及研究熱點(diǎn)油氣田腐蝕類(lèi)型與特征幾種典型的油氣輸送管道腐蝕類(lèi)型及其關(guān)注點(diǎn)腐蝕與防護(hù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)第二部分：油氣田腐蝕控制技術(shù)油氣管道的腐蝕控制途徑油氣田常用防腐蝕技術(shù)及及經(jīng)濟(jì)性分析油氣田腐蝕檢測(cè)與監(jiān)測(cè)油氣田腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)塔里木和新疆油田在用腐蝕控制措施及效果2022/11/113提綱第一部分：油氣田腐蝕類(lèi)型、2022/11/194第一部分：油氣田腐蝕類(lèi)型、特征及研究熱點(diǎn)油氣田腐蝕類(lèi)型與特征腐蝕的定義腐蝕類(lèi)型與特點(diǎn)幾種典型的油氣輸送管道腐蝕類(lèi)型及其關(guān)注點(diǎn)CO2腐蝕H2S腐蝕沖刷腐蝕腐蝕與防護(hù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)2022/11/114第一部分：油氣田腐蝕類(lèi)型、特征及研究熱2022/11/1951.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……腐蝕定義材料由于同周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)的作用而引起的破壞和變質(zhì)材料使用過(guò)程中在環(huán)境介質(zhì)的作用下性能下降、狀態(tài)改變，直至損壞變質(zhì)即為“腐蝕”或“老化”。隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)幾乎所有材料在環(huán)境作用下都存在腐蝕或老化問(wèn)題退化是必然的，如人的衰老一樣是不可避免的。從物理化學(xué)理論上講，腐蝕的本質(zhì)：遵循熱力學(xué)第二定律，是一個(gè)自由能減少，墑增加的自發(fā)過(guò)程腐蝕腐敗自由能最低達(dá)到最穩(wěn)定狀態(tài)欲望得到滿足達(dá)到最舒適程度2022/11/1151.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……腐蝕定2022/11/1961.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……油氣田腐蝕四大危害造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，包括能源和材料的損失腐蝕導(dǎo)致設(shè)備損壞，油氣漏失，人員傷亡，停工停產(chǎn)，污染環(huán)境，這些后果都會(huì)造成巨大的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。1971年5月四川威成線天然氣管線腐蝕爆裂，造成爆炸和燃燒，導(dǎo)致直接經(jīng)濟(jì)損失7000萬(wàn)元新疆油田公司每年投入大量資金對(duì)管線、容器進(jìn)行維修或更換，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年更新改造的資金約2億元左右腐蝕導(dǎo)致人員傷亡1971年5月至1986年2月，四川天然氣管網(wǎng)腐蝕導(dǎo)致爆炸和燃燒事故83次，其中第一次事故就傷亡24人。1991年1月25日川東油田H2S腐蝕造成井噴，造成兩人死亡，七人受傷2022/11/1161.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……油氣田2022/11/1971.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……油氣田腐蝕四大危害腐蝕造成停工停產(chǎn)，影響正常生產(chǎn)如1983年川南窩深一井，腐蝕疲勞造成鉆桿失效，導(dǎo)致停鉆127天；又如中原油田胡狀油田1988年11月投產(chǎn)至1993年2月間穿孔780余次，被迫停井50多次腐蝕造成環(huán)境污染如地下水資源破壞，生態(tài)環(huán)境破壞，以及天然資源浪費(fèi)等腐蝕是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的限制性因素2022/11/1171.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……油氣田2022/11/198油氣管道腐蝕危害原油漏失污染良田2022/11/118油氣管道腐蝕危害原油漏失污染良田2022/11/199環(huán)境因素：H2S，CO2，Cl-，溫度、壓力、

pH、含水量、氣油比等材料因素：材料類(lèi)型（碳鋼、不銹鋼、耐蝕

合金、非金屬），金相組織，化

學(xué)成分、強(qiáng)度、夾雜缺陷等力學(xué)因素：工作應(yīng)力，殘余應(yīng)力（制造，焊接，外力破壞，表面處理），流體沖刷應(yīng)力1.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……腐蝕因素2022/11/119環(huán)境因素：1.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征2022/11/19101.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……腐蝕類(lèi)型按照腐蝕機(jī)制，可以分為三大類(lèi)型：常規(guī)電化學(xué)腐蝕失重腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、孔蝕等流體力學(xué)化學(xué)腐蝕沖刷腐蝕、沖蝕腐蝕、空泡腐蝕固體力學(xué)化學(xué)腐蝕腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕、硫化物應(yīng)力開(kāi)裂、氫致開(kāi)裂等按腐蝕破壞特征：全面腐蝕：分布整個(gè)表面，可是均勻的，也可是不均勻的局部腐蝕：小孔腐蝕、電偶腐蝕、氫脆、應(yīng)力腐蝕破裂、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、選擇性腐蝕、細(xì)菌腐蝕、其它腐蝕（如沉積腐蝕、濃差電池腐蝕、沖刷腐蝕等）2022/11/11101.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……腐蝕2022/11/19111.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……腐蝕類(lèi)型按腐蝕發(fā)生部位分為兩類(lèi)外腐蝕主要是管體外部遭受的土壤腐蝕和地下水腐蝕，以及雜散電流腐蝕和宏觀電池腐蝕等內(nèi)腐蝕主要是管體內(nèi)部由于內(nèi)部介質(zhì)所導(dǎo)致的腐蝕，是目前的研究難點(diǎn)和熱點(diǎn)按照腐蝕介質(zhì)分：常見(jiàn)六大主要腐蝕類(lèi)型

H2S腐蝕CO2腐蝕H2S和CO2共存條件下腐蝕O2腐蝕細(xì)菌腐蝕土壤腐蝕（外腐蝕）過(guò)去關(guān)于高溫高壓CO2腐蝕和多相流沖刷腐蝕研究不多，而實(shí)踐證明這兩種腐蝕，越來(lái)越成為油氣田的主要危害2022/11/11111.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……腐蝕2022/11/19121.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……腐蝕類(lèi)型分類(lèi)方式主要研究?jī)?nèi)容腐蝕環(huán)境CO2腐蝕、H2S腐蝕、溶解鹽類(lèi)腐蝕、酸腐蝕、水腐蝕、大氣腐蝕、細(xì)菌腐蝕、土壤腐蝕、雜散電流腐蝕、鐵離子腐蝕、原電池腐蝕、Ca、Mg、Zn等的濃縮鹵鹽腐蝕、凝析氣相腐蝕等腐蝕形貌及部位均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、氫脆、氫鼓泡、硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、腐蝕疲勞、焊縫腐蝕、刀狀腐蝕、沖刷腐蝕、沖蝕促進(jìn)腐蝕、空泡腐蝕、內(nèi)腐蝕及外腐蝕等2022/11/11121.1油氣田腐蝕類(lèi)型與特征……腐蝕2022/11/19131.2幾種典型的腐蝕類(lèi)型及其關(guān)注點(diǎn)CO2腐蝕H2S腐蝕多相流沖刷腐蝕2022/11/11131.2幾種典型的腐蝕類(lèi)型及其關(guān)注2022/11/1914“CO2腐蝕”術(shù)語(yǔ)1925年被API采用，Texas油田的氣井1943年首次出現(xiàn)國(guó)外20世紀(jì)60年代，我國(guó)起步晚(80年代)美國(guó)國(guó)家腐蝕工程師協(xié)會(huì)(NACE)成立T-IC小組，專門(mén)從事CO2腐蝕研究國(guó)外公司--Shell、Exxon-Mobile、BP等研究機(jī)構(gòu)--Ohio大學(xué)、Tulsa大學(xué)、挪威能源研究院（IFE）、英國(guó)利茲大學(xué)、加拿大CANMET、德國(guó)Iserlohn應(yīng)用科學(xué)大學(xué)、美國(guó)西南研究院等1.2.1CO2腐蝕2022/11/1114“CO2腐蝕”術(shù)語(yǔ)1925年被AP2022/11/1915CO2溶于水:溶解的CO2水合過(guò)程:碳酸水解:碳酸氫根進(jìn)一步水解:水電解:1.2.1CO2腐蝕2022/11/1115CO2溶于水:溶解的CO2水合過(guò)程2022/11/1916CO2局部腐蝕機(jī)理CO2局部腐蝕有以下三種典型機(jī)理臺(tái)地狀腐蝕蝸旋狀腐蝕點(diǎn)狀腐蝕我們研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕后試樣表面呈現(xiàn)為圖所示的蜂窩狀和底大口小的燒瓶型點(diǎn)狀腐蝕這種腐蝕形狀由于口小，閉塞電池效應(yīng)很強(qiáng)：孔外大陰極，孔內(nèi)小陽(yáng)極，促進(jìn)腐蝕向深度方向發(fā)展2022/11/1116CO2局部腐蝕機(jī)理CO2局部腐蝕有以2022/11/1917CO2腐蝕的影響因素CO2腐蝕速率影響因素環(huán)境因素內(nèi)部因素力學(xué)因素原油溫度CO2分壓pH值介質(zhì)材料成分組織多相流、固體顆粒力學(xué)化學(xué)作用腐蝕緩減作用腐蝕產(chǎn)物膜的形成腐蝕產(chǎn)物膜的破壞傳質(zhì)加速作用腐蝕產(chǎn)物膜的狀態(tài)腐蝕速率、腐蝕形態(tài)2022/11/1117CO2腐蝕的影響因素CO2腐蝕速率影2022/11/1918CO2腐蝕影響因素CO2腐蝕的影響因素研究的重點(diǎn)研究的重點(diǎn)2022/11/1118CO2腐蝕影響因素CO2腐蝕的影響因2022/11/1919關(guān)注點(diǎn)之一：CO2腐蝕產(chǎn)物膜研究CO2腐蝕產(chǎn)物膜對(duì)CO2腐蝕至關(guān)重要CO2多相流腐蝕研究關(guān)鍵在于腐蝕產(chǎn)物膜,膜好壞決定了CO2腐蝕的嚴(yán)重程度在多數(shù)情況下，金屬表面都會(huì)形成具有不同保護(hù)性的腐蝕產(chǎn)物膜膜的性能，尤其是膜的力學(xué)性能決定了膜耐受破壞的能力腐蝕速率與膜的保護(hù)性強(qiáng)弱和抗外力損傷能力密切相關(guān)流體流動(dòng)是導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物膜的破壞關(guān)鍵因素之一2022/11/1119關(guān)注點(diǎn)之一：CO2腐蝕產(chǎn)物膜研究CO2022/11/1920關(guān)注點(diǎn)之二：CO2腐蝕速率預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)模型經(jīng)驗(yàn)型對(duì)腐蝕機(jī)理的認(rèn)識(shí)要求不高，模型比較簡(jiǎn)潔受實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的影響較大半經(jīng)驗(yàn)型對(duì)腐蝕數(shù)據(jù)的要求相對(duì)較少，理論模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都會(huì)影響到半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷木葯C(jī)制型機(jī)制模型的物理意義比較明確機(jī)制模型對(duì)腐蝕數(shù)據(jù)的要求不高機(jī)制模型的建立需要對(duì)腐蝕機(jī)理、關(guān)鍵性的控制因素有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)2022/11/1120關(guān)注點(diǎn)之二：CO2腐蝕速率預(yù)測(cè)模型預(yù)2022/11/1921

以挪威的Norsok模型為代表挪威的CorrOcean公司的Corpos模型在Norsok模型基礎(chǔ)上又加入了流體模塊和油的潤(rùn)濕性O(shè)HIO大學(xué)的Jepson多相流條件下模型：經(jīng)驗(yàn)型腐蝕速率預(yù)測(cè)模型2022/11/1121以挪威的Norsok模型為代表挪威2022/11/1922挪威的Norsok模型2022/11/1122挪威的Norsok模型2022/11/1923半經(jīng)驗(yàn)腐蝕速率預(yù)測(cè)模型多數(shù)模型選擇建立的方式其中以Shell公司的Dewaard模型最為著名

BP公司開(kāi)發(fā)的Cassandra模型

Intercorr公司開(kāi)發(fā)的Predict模型

Intetech公司的ECE模型

IFE模型考慮基本的電化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程以及離子傳質(zhì)過(guò)程腐蝕數(shù)據(jù)確定模型中的系數(shù)大小2022/11/1123半經(jīng)驗(yàn)腐蝕速率預(yù)測(cè)模型多數(shù)模型選擇建2022/11/1924DeWaard模型動(dòng)力學(xué)公式擬合出（91模型）加入了傳質(zhì)過(guò)程，即電阻模型（95模型）2022/11/1124DeWaard模型動(dòng)力學(xué)公式擬合出2022/11/1925DeWaard95模型CO2腐蝕速率預(yù)測(cè)結(jié)果2022/11/1125DeWaard95模型CO2腐蝕2022/11/1926單相水介質(zhì)油水兩相E/CRC模型預(yù)測(cè)的CO2腐蝕速率2022/11/1126單相水介質(zhì)油水兩相E/CRC模型預(yù)測(cè)2022/11/19273Jepson的多相流條件下的機(jī)制模型

逐漸成為預(yù)測(cè)模型的發(fā)展方向Nesic機(jī)制模型電極表面的電化學(xué)反應(yīng)膜對(duì)離子的傳質(zhì)過(guò)程影響電極表面的電化學(xué)反應(yīng)段塞流對(duì)離子的傳質(zhì)過(guò)程影響機(jī)制模型2022/11/11273Jepson的多相流條件下的機(jī)制模2022/11/1928CO2腐蝕速率預(yù)測(cè)模型的局限目前的預(yù)測(cè)模型都需要進(jìn)一步的完善腐蝕數(shù)據(jù)的局限所研究的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的局限對(duì)CO2腐蝕認(rèn)識(shí)的局限模型對(duì)原油考慮的都很簡(jiǎn)單對(duì)腐蝕產(chǎn)物膜的考慮也不太完善局部腐蝕考慮的很少2022/11/1128CO2腐蝕速率預(yù)測(cè)模型的局限目前的預(yù)2022/11/1929CO2腐蝕速率預(yù)測(cè)模型的局限原油的影響認(rèn)識(shí)還不充分2022/11/1129CO2腐蝕速率預(yù)測(cè)模型的局限原油的影2022/11/1930CO2腐蝕速率預(yù)測(cè)模型的局限腐蝕產(chǎn)物膜的影響形成腐蝕產(chǎn)物膜以后，腐蝕速率會(huì)下降1~2個(gè)數(shù)量級(jí)2022/11/1130CO2腐蝕速率預(yù)測(cè)模型的局限腐蝕產(chǎn)物2022/11/1931DeWaard模型中的腐蝕產(chǎn)物膜因子與溫度的關(guān)系Norsok預(yù)測(cè)模型中考慮的腐蝕產(chǎn)物膜的影響

Nesic機(jī)制模型，腐蝕產(chǎn)物膜的孔隙度腐蝕產(chǎn)物膜的影響2022/11/1131DeWaard模型中的腐蝕產(chǎn)物膜因2022/11/1932不同的軟件預(yù)測(cè)渤南油田的腐蝕速率2022/11/1132不同的軟件預(yù)測(cè)渤南油田的腐蝕速率2022/11/1933CO2腐蝕預(yù)測(cè)模型2022/11/1133CO2腐蝕預(yù)測(cè)模型2022/11/1934關(guān)注點(diǎn)之三：CO2腐蝕防護(hù)措施脫水處理脫除二氧化碳碳鋼+緩蝕劑CRACRA與碳鋼相結(jié)合pH穩(wěn)定劑內(nèi)涂層或襯里管道定期進(jìn)行清管監(jiān)測(cè)、定期檢測(cè)、腐蝕評(píng)估及管道完整性評(píng)估合理的方案需從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面綜合考慮。在防腐措施選用時(shí)，必須結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮安全性和經(jīng)濟(jì)性。進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析時(shí)，不僅要考慮材料本身的費(fèi)用，而且要考慮操作費(fèi)用，添加緩蝕劑、停產(chǎn)檢修等發(fā)生的費(fèi)用往往很大，生產(chǎn)周期越長(zhǎng)，操作費(fèi)用也越高2022/11/1134關(guān)注點(diǎn)之三：CO2腐蝕防護(hù)措施脫水處2022/11/19351.2.2H2S腐蝕H2S腐蝕類(lèi)型及特征H2S腐蝕類(lèi)型除電化學(xué)腐蝕外，其最具危害的還是固體力學(xué)化學(xué)腐蝕，即硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、氫致開(kāi)裂等H2S可以導(dǎo)致五種開(kāi)裂損傷，硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SSC）氫鼓泡（HB）氫致開(kāi)裂（HIC）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂（SOHIC）堿性應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（ASCC）。最近研究發(fā)現(xiàn)，還有其它類(lèi)型的H2S致開(kāi)裂2022/11/11351.2.2H2S腐蝕H2S腐蝕類(lèi)2022/11/1936H2S腐蝕H2S腐蝕類(lèi)型及特征硫化氫溶于水顯弱酸性，腐蝕反應(yīng)為：硫化鐵膜溶解度非常低，是良導(dǎo)體，作為陰極，促進(jìn)點(diǎn)蝕硫化物離子會(huì)減慢氫原子復(fù)合速率，造成氫分子積累，為氫原子進(jìn)入金屬提供動(dòng)力，所以不僅造成點(diǎn)蝕，還經(jīng)常導(dǎo)致金屬開(kāi)裂2022/11/1136H2S腐蝕H2S腐蝕類(lèi)型及特征2022/11/1937H2S腐蝕機(jī)理Mackinawiteformation:D.W.Shoesmith,P.Taylor,J.Electro.Soc.1980,Vol.127,No.52022/11/1137H2S腐蝕機(jī)理Mackinawite2022/11/1938H2S腐蝕主要影響因素環(huán)境因素H2S濃度；PH值；溫度；壓力、電位以及其它雜質(zhì)；材料因素強(qiáng)度（硬度）的提高將會(huì)使腐蝕傾向加重；顯微組織中具有細(xì)小球化碳化物的金相組織有利于管線管的抗HIC/SSC能力，而帶狀組織結(jié)構(gòu)特別是是非常有害的S的作用是非常有害的，必須降低其含量才能避免片狀MnS夾雜管線管表面狀態(tài)和殘余應(yīng)力是影響管線管抗HIC/SSC能力的重要影響因素2022/11/1138H2S腐蝕主要影響因素環(huán)境因素2022/11/1939H2S腐蝕控制的8項(xiàng)關(guān)鍵要素遵循標(biāo)準(zhǔn)選材設(shè)計(jì)施工脫水、脫硫、除去腐蝕介質(zhì)管道中加注緩蝕劑進(jìn)行保護(hù)管道內(nèi)壁涂層保護(hù)，提高輸氣能力定期清管排污建立腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，把握輸氣管線腐蝕動(dòng)態(tài)加強(qiáng)腐蝕預(yù)測(cè)建立防腐專業(yè)機(jī)構(gòu)和制度，提高管理水平2022/11/1139H2S腐蝕控制的8項(xiàng)關(guān)鍵要素遵循標(biāo)準(zhǔn)2022/11/1940關(guān)注點(diǎn)之一：H2S開(kāi)裂評(píng)價(jià)在ISO15156/NACEM0175中，按照兩大種類(lèi)來(lái)規(guī)定需要進(jìn)行腐蝕評(píng)價(jià)的試驗(yàn)類(lèi)型：

Part2：碳鋼和低合金鋼；

part3:耐蝕合金（CRA）和其它合金對(duì)于碳鋼和低合金鋼，不僅應(yīng)該進(jìn)行SSC（硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂）評(píng)價(jià)試驗(yàn)，HIC——?dú)渲麻_(kāi)裂而且必要時(shí)，還要進(jìn)行如下評(píng)價(jià)試驗(yàn)SOHIC——硫化物定向氫致開(kāi)裂（容易發(fā)生在母材板中SZC——軟化區(qū)開(kāi)裂試驗(yàn)（容易發(fā)生在焊縫熱影響區(qū)）2022/11/1140關(guān)注點(diǎn)之一：H2S開(kāi)裂評(píng)價(jià)在ISO2022/11/1941關(guān)注點(diǎn)之一：H2S開(kāi)裂評(píng)價(jià)對(duì)于耐蝕合金和其它合金，要進(jìn)行如下評(píng)價(jià)試驗(yàn)SSC——硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂SCC——應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂GHSC——電偶致氫應(yīng)力開(kāi)裂這里應(yīng)當(dāng)注意：電偶致氫應(yīng)力開(kāi)裂與電偶腐蝕

過(guò)程正好相反：2022/11/1141關(guān)注點(diǎn)之一：H2S開(kāi)裂評(píng)價(jià)對(duì)于耐蝕合2022/11/1942電偶腐蝕：

是一個(gè)電位較負(fù)的金屬（陽(yáng)極）

連接到一個(gè)電位較正的金屬上（陰極），

導(dǎo)致電位較負(fù)金屬的陽(yáng)極溶解加速，

腐蝕過(guò)程加劇電偶致氫應(yīng)力開(kāi)裂：

是一個(gè)電位較正的金屬（陰極），

連接到一個(gè)電位較負(fù)的金屬上（陽(yáng)極）

導(dǎo)致電位較正金屬表面的陰極析氫加劇，

氫滲入總量加大，開(kāi)裂概率增加過(guò)去關(guān)于軟化區(qū)開(kāi)裂（SZC）和電偶致氫應(yīng)力開(kāi)裂（GHSC）人們?cè)诠こ讨虚g較少注意，事實(shí)上，這種開(kāi)裂形式往往也會(huì)造成災(zāi)難性的破壞關(guān)注點(diǎn)之一：H2S開(kāi)裂評(píng)價(jià)2022/11/1142電偶腐蝕：

是一個(gè)電位2022/11/1943關(guān)注點(diǎn)之二：H2S與CO2腐蝕共存下的腐蝕H2S腐蝕與CO2腐蝕的交互作用H2S與CO2往往共存，二者的腐蝕機(jī)理存在競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)同效應(yīng)H2S不僅造成應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，而且對(duì)電化學(xué)減薄腐蝕也有很大影響雖然對(duì)減薄腐蝕，CO2的腐蝕性比H2S強(qiáng)，但是一旦H2S出現(xiàn)，又往往起控制作用Pots等認(rèn)為，H2S與CO2含量的比值對(duì)腐蝕狀態(tài)的影響符合右圖所示的規(guī)律2022/11/1143關(guān)注點(diǎn)之二：H2S與CO2腐蝕共存下2022/11/1944關(guān)注點(diǎn)之二：H2S與CO2腐蝕共存下的腐蝕H2S與CO2共存腐蝕環(huán)境中的選材規(guī)則H2S含量小于0.3kPa時(shí)，用一般碳鋼和低合金鋼；大于0.3kPa，可以使用抗硫鋼當(dāng)H2S和CO2共存且含量較高時(shí)，需用不銹鋼或其它耐蝕合金為了抗CO2，最早開(kāi)發(fā)使用API13Cr；為了既抗CO2又抗H2S，加入Ni和Mo，開(kāi)發(fā)出Super13Cr但當(dāng)腐蝕環(huán)境太苛刻時(shí)，Super13Cr抗蝕性也不足，此時(shí)需要雙相不銹鋼或鎳基合金等。ISO15156Part3將耐蝕合金歸為11個(gè)類(lèi)型2022/11/1144關(guān)注點(diǎn)之二：H2S與CO2腐蝕共存下2022/11/1945油固

工業(yè)生產(chǎn)需用管道結(jié)構(gòu)來(lái)輸送水、氣、油、固多相流體，往往導(dǎo)致多相流腐蝕煤炭液化石油石化化工制藥海洋冶金重大經(jīng)濟(jì)損失環(huán)境污染人

員傷亡管道結(jié)構(gòu)的多相流腐蝕氣水背景情況工程材料結(jié)構(gòu)多相流環(huán)境損傷1.2.3多相流沖刷腐蝕2022/11/1145油固工業(yè)生產(chǎn)需用管道結(jié)構(gòu)來(lái)輸2022/11/19461.2.3多相流沖刷腐蝕多相流損傷：材料／（電）化學(xué)／流體力學(xué)（流速、流態(tài)、攻角和顆粒性質(zhì)）的交叉多因素耦合多相流中材料的損傷形式:腐蝕、沖蝕（沖刷磨損）、空蝕（氣蝕）沖刷與腐蝕交互作用WT=WC’+WE’WT=WC

＋WE

＋WSWS=WEC

＋WCE=(WC’–WC)+(WE’-WE)2022/11/11461.2.3多相流沖刷腐蝕多相流損2022/11/1947定義定義1：沖刷腐蝕(Erosion-corrosion)：“由于腐蝕流體和金屬表面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起金屬的加速破壞或腐蝕”。

定義2：沖刷腐蝕(Erosion-corrosion)：“有腐蝕性物質(zhì)存在時(shí)腐蝕和沖刷的聯(lián)合作用”。將沖刷(Erosion)作了進(jìn)一步的解釋:"固體表面和流體、多組元流體相互機(jī)械作用或是受液體或固體粒子沖擊的機(jī)械作用所造成的材料的固體表面逐漸流失的過(guò)程"。2022/11/1147定義定義1：沖刷腐蝕(Erosion2022/11/1948相關(guān)術(shù)語(yǔ)從腐蝕角度從磨損角度流動(dòng)誘導(dǎo)腐蝕(flow-induced-corrosion)沖蝕(erosion)或沖蝕磨損(erosivewear)受流動(dòng)所決定的腐蝕(flow-dependent-corrosion)空泡腐蝕或氣蝕(cavitation)流動(dòng)影響下的腐蝕(flow-influencedoraffectedcorrosion)磨粒磨損(abrasivewear)沖擊腐蝕(impingementattack)磨蝕(corrosion-erosion)沖刷腐蝕(erosion-corrosion)腐蝕磨損(corrosivewear)2022/11/1148相關(guān)術(shù)語(yǔ)從腐蝕角度從磨損角度流動(dòng)誘導(dǎo)2022/11/1949形貌特征沖蝕往往表現(xiàn)出明顯的與流動(dòng)方向相關(guān)的方向性，沖蝕輕微時(shí)呈現(xiàn)出光滑或淺波紋狀，中等或以上程度時(shí)為魚(yú)鱗坑狀，嚴(yán)重時(shí)則為鋒利的溝槽、局部深孔等；空蝕輕微時(shí)呈現(xiàn)出麻點(diǎn)、針孔，嚴(yán)重時(shí)為蜂窩或海綿狀。2022/11/1149形貌特征沖蝕往往表現(xiàn)出明顯的與流動(dòng)方2022/11/1950關(guān)注點(diǎn)之一：沖刷腐蝕的極限流速油氣生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)出流體有一個(gè)流動(dòng)極限速率，超出這個(gè)速率，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕，這個(gè)速率就是沖刷腐蝕極限速率VlimitAPIRP14E規(guī)定，沖刷腐蝕極限速率為式中：Vlimit=極限速率（ft/sec）

=流動(dòng)密度（lbs/cu3ft）

C=常數(shù)2022/11/1150關(guān)注點(diǎn)之一：沖刷腐蝕的極限流速油氣生2022/11/1951關(guān)注點(diǎn)之一：沖刷腐蝕的極限流速流動(dòng)密度由下述參數(shù)計(jì)算所得氣體/冷凝液/水流動(dòng)壓力流動(dòng)溫度

通常取井口參數(shù)計(jì)算常數(shù)取決于油氣井的條件C＝100對(duì)于一般情況C＝150-200對(duì)于不腐蝕或加緩蝕劑的情況C＝100如果有固體顆粒存在時(shí)2022/11/1151關(guān)注點(diǎn)之一：沖刷腐蝕的極限流速流動(dòng)密2022/11/1952盡管APIRP14E極限速率在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，但人們發(fā)現(xiàn)，APIRP14E判據(jù)存在缺陷下圖示出APIRP14E判據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比，由圖對(duì)比可見(jiàn)APIRP14E有時(shí)偏于保守有時(shí)偏于危險(xiǎn)不能很好地滿足油氣生產(chǎn)的需要關(guān)注點(diǎn)之一：沖刷腐蝕的極限流速2022/11/1152盡管APIRP14E極限速率在生2022/11/1953APIRP14E判據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果對(duì)比2022/11/1153APIRP14E判據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果對(duì)2022/11/1954美國(guó)殼牌（Shell）海上公司SHELL模型2022/11/1154美國(guó)殼牌（Shell）海上公司SHE2022/11/1955美國(guó)殼牌（Shell）海上公司SHELL模型SHELL模型還考慮固體顆粒尺寸沙粒產(chǎn)出速率管道尺寸沖刷腐蝕裕量下面三圖分別示出三種因素對(duì)多相流沖刷腐蝕極限的影響沙粒尺寸沙粒產(chǎn)出率和沖刷腐蝕裕量管道尺寸2022/11/1155美國(guó)殼牌（Shell）海上公司SHE2022/11/1956沙粒尺寸對(duì)多相流沖刷腐蝕極限的影響2022/11/1156沙粒尺寸對(duì)多相流沖刷腐蝕極限的影響2022/11/1957沙粒產(chǎn)出率和沖蝕裕度對(duì)多相流沖刷腐蝕極限的影響2022/11/1157沙粒產(chǎn)出率和沖蝕裕度對(duì)多相流沖刷腐蝕2022/11/1958管子直徑對(duì)多相流沖刷腐蝕極限的影響2022/11/1158管子直徑對(duì)多相流沖刷腐蝕極限的影響2022/11/1959諸多工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)難題管道幾何尺寸多相流環(huán)境損傷材料微觀組織多相流型流速多相環(huán)境介質(zhì)損傷力學(xué)多相流體動(dòng)力學(xué)表面物理化學(xué)薄膜斷裂力學(xué)金屬材料學(xué)腐蝕電化學(xué)學(xué)科跨度大，影響因素多成為國(guó)內(nèi)外腐蝕學(xué)科研究熱點(diǎn)、難點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)注點(diǎn)之二：沖刷腐蝕試驗(yàn)研究設(shè)備2022/11/1159諸多工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)難題管道幾何尺寸材2022/11/1960關(guān)注點(diǎn)之二：沖刷腐蝕試驗(yàn)研究設(shè)備人們尚未在多相流環(huán)境損傷與介質(zhì)、工藝、材料和幾何參數(shù)之間建立起可靠的相關(guān)關(guān)系，很難對(duì)多相流腐蝕進(jìn)行失效控制、壽命預(yù)測(cè)和安全評(píng)估主要原因之一：缺乏系列管徑試驗(yàn)環(huán)路試驗(yàn)及其有效的測(cè)試設(shè)備，導(dǎo)致許多關(guān)鍵的“尺度域”、“環(huán)境域”和“時(shí)間域”的科學(xué)問(wèn)題研究尚未有效開(kāi)展創(chuàng)造急需而必要的試驗(yàn)條件，使我國(guó)科學(xué)家直接針對(duì)多相流腐蝕的許多急需而重大的核心科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行研究，消除由于沒(méi)有試驗(yàn)設(shè)備而接觸不到多相流腐蝕核心問(wèn)題的研究現(xiàn)狀盡早取得對(duì)我國(guó)諸多重要工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)實(shí)踐具有重大指導(dǎo)作用的研究成果，為多相流腐蝕失效事故預(yù)測(cè)預(yù)防和安全評(píng)價(jià)奠定堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)提高我國(guó)多相流腐蝕研究在國(guó)際上的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為保障我國(guó)的科技安全和經(jīng)濟(jì)安全做出貢獻(xiàn)2022/11/1160關(guān)注點(diǎn)之二：沖刷腐蝕試驗(yàn)研究設(shè)備人們2022/11/1961國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)與水平國(guó)際上較為大型和復(fù)雜的多相流腐蝕試驗(yàn)環(huán)路建設(shè)主要是上世紀(jì)90年代以后發(fā)展起來(lái)的有代表性的是美國(guó)Ohio大學(xué)、Tulsa大學(xué)以及挪威能源技術(shù)中心（IFE）這些環(huán)路試驗(yàn)裝置：各有特色，但相對(duì)行業(yè)背景較重，試驗(yàn)設(shè)備通用性較差，難以滿足工業(yè)領(lǐng)域所面臨的多相流腐蝕的共性問(wèn)題研究多數(shù)以單相和兩相流腐蝕試驗(yàn)為主，有少數(shù)的三相流腐蝕試驗(yàn)環(huán)路，但還沒(méi)有能夠進(jìn)行水、氣、油、固四相流腐蝕的試驗(yàn)環(huán)路2022/11/1161國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)與水平國(guó)際上較為2022/11/1962研究材料多相流損傷的試驗(yàn)裝置核心在于如何造成介質(zhì)與研究試樣間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)研究試樣旋轉(zhuǎn)研究試樣固定不動(dòng)旋轉(zhuǎn)式管流式噴射式振動(dòng)式PPPP21469109911835792022/11/1162研究材料多相流損傷的試驗(yàn)裝置核心在于2022/11/1963關(guān)注點(diǎn)之二：沖刷腐蝕試驗(yàn)研究設(shè)備

管道結(jié)構(gòu)在水、氣、油、固四相中的兩相、三相或四相典型組合的流速流態(tài)分布、各相流體動(dòng)力學(xué)及相間動(dòng)力學(xué)耦合行為等，對(duì)腐蝕速率、腐蝕形態(tài)和腐蝕電化學(xué)行為影響的本征機(jī)制和相關(guān)性研究。以“環(huán)境域”的科學(xué)思想為指導(dǎo)，謀求建立不同相組成和流態(tài)環(huán)境之間腐蝕行為和腐蝕參量的相關(guān)性

管道幾何尺寸（管徑大?。?、幾何形狀（彎頭和孔徑突變）和幾何取向（垂直、水平或傾斜）變化、管道壁面粗糙化等對(duì)多相流流速流態(tài)分布、邊界層流體特性、腐蝕速率、腐蝕形態(tài)和腐蝕電化學(xué)行為的影響機(jī)制。結(jié)合其他材料腐蝕模擬試驗(yàn)，謀求在“尺度域”方面，建立材料試驗(yàn)、小管徑環(huán)路和大管徑環(huán)路之間典型腐蝕行為和腐蝕參量之間的相關(guān)性幾何條件對(duì)多相流腐蝕行為影響研究流速流態(tài)對(duì)多相流腐蝕行為影響研究2022/11/1163關(guān)注點(diǎn)之二：沖刷腐蝕試驗(yàn)研究設(shè)備2022/11/1964關(guān)注點(diǎn)之二：沖刷腐蝕試驗(yàn)研究設(shè)備

復(fù)雜間歇多相流中壁面剪切力的脈動(dòng)和循環(huán)變化規(guī)律、漩渦、氣泡和固體顆粒的密度和能量分布，及其對(duì)腐蝕產(chǎn)物膜和金屬基體的力學(xué)、化學(xué)和力學(xué)化學(xué)損傷作用機(jī)制、各種力學(xué)和化學(xué)因素對(duì)腐蝕速率、腐蝕形態(tài)和腐蝕電化學(xué)行為影響的相關(guān)性研究復(fù)雜流態(tài)多相流損傷機(jī)制研究

與高溫高壓旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極試驗(yàn)、射流沖擊試驗(yàn)、葉片攪拌試驗(yàn)、以及小尺寸單相環(huán)路試驗(yàn)相結(jié)合，研究幾種試驗(yàn)方法之間材料和管道結(jié)構(gòu)腐蝕損傷機(jī)理、腐蝕速率、腐蝕形態(tài)的差異和同一，探索各種試驗(yàn)方法之間的相關(guān)性和相關(guān)規(guī)律多相流腐蝕試驗(yàn)方法之間的相關(guān)性研究

2022/11/1164關(guān)注點(diǎn)之二：沖刷腐蝕試驗(yàn)研究設(shè)備2022/11/1965關(guān)注點(diǎn)之二：沖刷腐蝕試驗(yàn)研究設(shè)備

在研究各種多相流腐蝕損傷動(dòng)力學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)上，結(jié)合管道結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度評(píng)價(jià)，建立多相流腐蝕速率、腐蝕形態(tài)和腐蝕壽命預(yù)測(cè)模型和方法，為建立多相流動(dòng)管道結(jié)構(gòu)的安全評(píng)估規(guī)范奠定基礎(chǔ)多相流腐蝕失效預(yù)測(cè)研究2022/11/1165關(guān)注點(diǎn)之二：沖刷腐蝕試驗(yàn)研究設(shè)備2022/11/19661.3腐蝕與防護(hù)國(guó)外發(fā)展趨勢(shì)美國(guó)：最早發(fā)現(xiàn)使用環(huán)境對(duì)材料服役性能和使用壽命的影響通過(guò)系統(tǒng)的試驗(yàn)與研究，發(fā)展各種“腐蝕與防護(hù)技術(shù)”大力發(fā)展耐蝕材料，品種多，質(zhì)量高重視傳統(tǒng)材料、新材料服役性能提高歐盟：1976年成立歐洲腐蝕聯(lián)盟，聯(lián)合研究、相互協(xié)作，推動(dòng)材料腐蝕與防護(hù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展首先提出防護(hù)系統(tǒng)工程，成立防護(hù)系統(tǒng)工程工作部，推動(dòng)能源、石油、航空等行業(yè)大型工程的綜合系統(tǒng)防護(hù)工作的發(fā)展腐蝕與防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范齊全2022/11/11661.3腐蝕與防護(hù)國(guó)外發(fā)展趨勢(shì)美國(guó)2022/11/19671.3腐蝕與防護(hù)國(guó)外發(fā)展趨勢(shì)日本：從保護(hù)資源與節(jié)約能源出發(fā)，注重材料的實(shí)用性，特別是傳統(tǒng)材料服役性能的提高建立環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站網(wǎng)，進(jìn)行系統(tǒng)的大氣暴露試驗(yàn)和室內(nèi)模擬加速試驗(yàn)，提高了材料的競(jìng)爭(zhēng)力2022/11/11671.3腐蝕與防護(hù)國(guó)外發(fā)展趨勢(shì)日本2022/11/19681.3腐蝕與防護(hù)國(guó)外發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)與國(guó)外的差距目前材料常規(guī)的腐蝕與防護(hù)技術(shù)基本能滿足國(guó)家建設(shè)和生產(chǎn)發(fā)展的要求但特殊環(huán)境使用的耐蝕材料，高性能長(zhǎng)壽命環(huán)保型防腐涂料，以及要求高的表面處理和表面防護(hù)技術(shù)等防護(hù)新產(chǎn)品、新技術(shù)很少我國(guó)已基本掌握了國(guó)際上常用的腐蝕與防護(hù)技術(shù)，并在化工、石油、鐵路交通、造船等重點(diǎn)行業(yè)中推廣使用，保證了生產(chǎn)和建設(shè)的發(fā)展，但缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，缺乏有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的防護(hù)技術(shù)對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料的腐蝕與防護(hù)、高分子材料的老化與防老化方面，還落后于金屬，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需要腐蝕與防護(hù)的產(chǎn)業(yè)還沒(méi)有真正形成，距國(guó)際水平還相差甚遠(yuǎn)2022/11/11681.3腐蝕與防護(hù)國(guó)外發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)2022/11/19691.3腐蝕與防護(hù)研究發(fā)展目標(biāo)提高材料的服役性能和使用壽命。使目前我國(guó)常用主要結(jié)構(gòu)材料的服役性能能基本滿足使用要求，材料及制品的使用壽命，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上到2019年提高10－20％，到2020年提高40％發(fā)展“環(huán)保型、無(wú)公害、長(zhǎng)壽命”的涂層防護(hù)技術(shù)。使長(zhǎng)壽命、環(huán)保型涂料生產(chǎn)到2019年提高10%，到2020年再提高10%，初步形成產(chǎn)業(yè)為提高我國(guó)材料在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力作貢獻(xiàn)。使目前進(jìn)口的耐蝕金屬材料到2019年下降20%，2020年再下降30%降低材料腐蝕對(duì)國(guó)家造成的經(jīng)濟(jì)損失。爭(zhēng)取到2019年每年降低3－4百億，到2020年每年降低1千億左右（建議國(guó)家與相關(guān)行業(yè)、企業(yè)增加對(duì)腐蝕與防護(hù)的投入，并有措施保證）2022/11/11691.3腐蝕與防護(hù)研究發(fā)展目標(biāo)提高2022/11/1970第二部分油氣田的腐蝕控制2.1腐蝕與防護(hù)研究的學(xué)科特點(diǎn)2.2油氣田安全服役的主要工作內(nèi)容2.3油氣田的腐蝕控制途徑2.4油氣田常用防腐蝕技術(shù)2.5油氣田常用防腐蝕技術(shù)特點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)性分析2.6油氣田腐蝕檢測(cè)與監(jiān)測(cè)2.7油氣田腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)2.8油氣管道腐蝕控制技術(shù)和管理措施2.9塔里木和新疆油田在用腐蝕控制措施及效果2022/11/1170第二部分油氣田的腐蝕控制2.12022/11/1971第二部分油氣田的腐蝕控制腐蝕控制的目的和作用腐蝕防護(hù)是采取技術(shù)措施盡可能使腐蝕破壞的速度減小腐蝕控制是為降低或延緩材料或構(gòu)件在環(huán)境作用下因腐蝕失效而采取的技術(shù)工藝措施，其追求的目標(biāo)是使社會(huì)為腐蝕付出的代價(jià)為最小，也就是設(shè)法使腐蝕損失與花費(fèi)的防護(hù)費(fèi)用的總和為最小良好的腐蝕控制提高管材的服役性能延長(zhǎng)使用壽命保證油氣開(kāi)發(fā)的安全運(yùn)行促進(jìn)新技術(shù)、新材料的發(fā)展保護(hù)資源節(jié)約能源節(jié)省原材料減少腐蝕經(jīng)濟(jì)損失減少腐蝕事故2022/11/1171第二部分油氣田的腐蝕控制腐蝕控2022/11/19722.1腐蝕與防護(hù)研究的學(xué)科特點(diǎn)提出問(wèn)題分析問(wèn)題解決問(wèn)題信息反饋2022/11/11722.1腐蝕與防護(hù)研究的學(xué)科特點(diǎn)提2022/11/19732.1腐蝕與防護(hù)研究的學(xué)科特點(diǎn)油氣田的腐蝕及其防治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程所有腐蝕研究的目的是為了防止和減緩腐蝕的發(fā)生，通過(guò)采用經(jīng)濟(jì)、適用、可行的防護(hù)措施，使腐蝕損失降低到最低程度，最大限度提高系統(tǒng)的安全可靠性油氣田腐蝕與防護(hù)研究領(lǐng)域油氣田腐蝕失效原因、機(jī)理分析及評(píng)價(jià)腐蝕防護(hù)措施的評(píng)選、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用腐蝕評(píng)估、壽命預(yù)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)分析腐蝕監(jiān)控技術(shù)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用2022/11/11732.1腐蝕與防護(hù)研究的學(xué)科特點(diǎn)油2022/11/19742.1腐蝕與防護(hù)研究的學(xué)科特點(diǎn)腐蝕與防護(hù)研究的各個(gè)環(huán)節(jié)是相輔相成、互為促進(jìn)的只有針對(duì)油氣田腐蝕與防護(hù)研究的特點(diǎn)，開(kāi)展系列研究，并最終形成從腐蝕原因分析到采取合適有效的腐蝕防護(hù)措施抑制和減緩腐蝕，直至腐蝕壽命預(yù)測(cè)和腐蝕實(shí)時(shí)監(jiān)控及信息反饋等一整套理論、技術(shù)和手段，才能真正較好地解決油氣田的腐蝕問(wèn)題，最大限度的減少因腐蝕而造成的各類(lèi)損失2022/11/11742.1腐蝕與防護(hù)研究的學(xué)科特點(diǎn)腐2022/11/19752.2油氣管道安全服役的主要工作內(nèi)容油氣管道安全運(yùn)營(yíng)材料控制經(jīng)濟(jì)性和風(fēng)險(xiǎn)分析選材制造質(zhì)量控制基礎(chǔ)研究防護(hù)措施

篩選防腐蝕

設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)階段應(yīng)開(kāi)展的工作腐蝕預(yù)測(cè)模擬試驗(yàn)

篩選控制措施耐蝕材料緩蝕劑涂鍍層陰極保護(hù)影響因素腐蝕機(jī)理腐蝕規(guī)律訂貨條件駐廠監(jiān)造驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)失效分析安全評(píng)估腐蝕監(jiān)檢測(cè)HSE管理2022/11/11752.2油氣管道安全服役的主要工作2022/11/19762.2石油管安全服役的主要工作內(nèi)容設(shè)計(jì)階段材料控制材料種類(lèi)選擇：腐蝕預(yù)測(cè)、模擬試驗(yàn)篩選材料制造質(zhì)量控制：訂貨技術(shù)條件、駐廠監(jiān)造、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)腐蝕控制措施：防腐蝕措施篩選防腐蝕設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)濟(jì)性分析2022/11/11762.2石油管安全服役的主要工作內(nèi)2022/11/19772.2石油管安全服役的主要工作內(nèi)容后續(xù)生產(chǎn)開(kāi)發(fā)階段基礎(chǔ)研究腐蝕機(jī)理與規(guī)律影響因素腐蝕失效分析防護(hù)措施耐蝕材料緩蝕劑涂鍍層陰極保護(hù)安全可靠性評(píng)定腐蝕監(jiān)檢測(cè)HSE管理體系2022/11/11772.2石油管安全服役的主要工作2022/11/19782.3油氣田的腐蝕控制途徑腐蝕檢測(cè)與監(jiān)測(cè)腐蝕綜合治理防腐投入與管理腐蝕類(lèi)型、原因、機(jī)理與規(guī)律腐蝕防治措施的篩選、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用耐蝕材料緩蝕劑涂鍍層陰極保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與測(cè)試室內(nèi)模擬研究文獻(xiàn)查閱與研究腐蝕評(píng)估與預(yù)測(cè)2022/11/11782.3油氣田的腐蝕控制途徑腐蝕檢2022/11/19792.3油氣田的腐蝕控制途徑從油氣田防腐工程師，到油田管理的決策者，都應(yīng)該知道，迄今還沒(méi)有一種包治油氣田腐蝕百病的良藥需要將多種方法綜合利用，才能有效控制油氣田的腐蝕腐蝕預(yù)測(cè)和腐蝕控制是兩個(gè)主要目的，腐蝕預(yù)測(cè)是有限腐蝕壽命設(shè)計(jì)和防止腐蝕災(zāi)害的基礎(chǔ)腐蝕機(jī)理和規(guī)律研究，是建立腐蝕預(yù)測(cè)和開(kāi)發(fā)腐蝕控制措施的必要基礎(chǔ)腐蝕監(jiān)測(cè)與檢測(cè)和腐蝕模擬試驗(yàn)是建立和校正腐蝕預(yù)測(cè)模型的兩個(gè)支柱2022/11/11792.3油氣田的腐蝕控制途徑從油氣2022/11/19802.3油氣田的腐蝕控制途徑腐蝕決策應(yīng)注意下述幾點(diǎn)：腐蝕控制需要經(jīng)濟(jì)投入，進(jìn)行腐蝕風(fēng)險(xiǎn)分析和腐蝕經(jīng)濟(jì)分析，進(jìn)行綜合平衡找到最佳腐蝕控制措施和方案才是明智之舉跨學(xué)科研究，CO2腐蝕與流體力學(xué)結(jié)合，H2S腐蝕與固體力學(xué)結(jié)合，壽命預(yù)測(cè)與強(qiáng)度評(píng)價(jià)相結(jié)合腐蝕控制的工程性相當(dāng)強(qiáng)，應(yīng)當(dāng)與油藏、采油、工藝、地面等方面工程師密切結(jié)合，才能得到有效措施2022/11/11802.3油氣田的腐蝕控制途徑腐蝕決2022/11/1981腐蝕問(wèn)題防治工作實(shí)施步驟首先弄清目前的腐蝕狀況、及其主要癥結(jié)所在，為提出合理的控制措施奠定基礎(chǔ)，真正解決油田安全生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中令人頭痛的問(wèn)題制定適合管道腐蝕問(wèn)題防護(hù)的總體防治方案，以規(guī)范腐蝕問(wèn)題的治理工作從最基本的腐蝕問(wèn)題普查、不同腐蝕問(wèn)題采用何種防護(hù)措施的確定，到有針對(duì)性地選用哪個(gè)廠家的技術(shù)和產(chǎn)品，如何實(shí)施，防治效果的跟蹤監(jiān)測(cè)等，涵蓋一整套科學(xué)地綜合防治腐蝕問(wèn)題的步驟2.3油氣管道的腐蝕控制途徑2022/11/1181腐蝕問(wèn)題防治工作實(shí)施步驟2.3油2022/11/19822.3油氣田的腐蝕控制途徑腐蝕綜合治理思路

根據(jù)管道服役環(huán)境特征，研究分三步走：針對(duì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中所涉及到的管線腐蝕環(huán)境，研究管網(wǎng)材料的基本腐蝕行為，包括主要的影響因素的篩選及腐蝕機(jī)理與發(fā)展規(guī)律的確定在腐蝕行為研究的基礎(chǔ)上，篩選并確定出一種或幾種有效的腐蝕防護(hù)措施并在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)腐蝕狀況的監(jiān)測(cè)及防護(hù)措施效果的評(píng)估與改進(jìn)2022/11/11822.3油氣田的腐蝕控制途徑腐蝕2022/11/1983具體含四部分內(nèi)容通過(guò)開(kāi)展腐蝕原因、機(jī)理的研究，為防護(hù)措施的選用提供理論指導(dǎo)通過(guò)開(kāi)展防護(hù)措施的篩選、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究，選出最具應(yīng)用價(jià)值的防護(hù)方法通過(guò)開(kāi)展腐蝕狀態(tài)和剩余壽命預(yù)測(cè)，做到對(duì)油氣田腐蝕狀況心中有數(shù)通過(guò)開(kāi)展腐蝕監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解油氣田現(xiàn)場(chǎng)腐蝕狀況和防護(hù)措施應(yīng)用效果，機(jī)理與規(guī)律研究、防護(hù)措施應(yīng)用及腐蝕評(píng)估與預(yù)測(cè)提供數(shù)據(jù)信息腐蝕控制途徑2022/11/1183具體含四部分內(nèi)容腐蝕控制途徑防腐體系評(píng)價(jià)跟蹤實(shí)施監(jiān)測(cè)檢測(cè)選擇防腐選材輔助措施防腐效果評(píng)價(jià)（室內(nèi)）井下油套管防腐方案地面集輸防腐方案壓力容器防腐方案長(zhǎng)輸管線防腐方案現(xiàn)場(chǎng)跟蹤、失效分析腐蝕與防腐數(shù)據(jù)庫(kù)陰極保護(hù)維護(hù)腐蝕趨勢(shì)、緩蝕劑效果缺陷檢測(cè)、剩余壽命規(guī)范體系技術(shù)體系組織體系選材規(guī)范涂層、內(nèi)襯緩蝕劑陰極保護(hù)方法、條件監(jiān)測(cè)網(wǎng)建設(shè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求失效分析原因數(shù)據(jù)支撐保障維護(hù)確保有效基于選材研究和效果評(píng)價(jià)，形成油田防腐的技術(shù)體系和規(guī)范體系重在研究基于防腐研究成果，編制相應(yīng)油氣田的防腐方案重在方案跟蹤監(jiān)測(cè)和檢測(cè)數(shù)據(jù)，分析腐蝕趨勢(shì)，評(píng)價(jià)緩蝕效果，提出預(yù)警機(jī)制重在現(xiàn)場(chǎng)防腐體系框架防腐體系評(píng)價(jià)跟蹤實(shí)施監(jiān)測(cè)選擇防腐選材防腐效果評(píng)價(jià)（室內(nèi)）井下2022/11/1985防腐措施耐蝕材質(zhì)緩蝕劑涂（鍍）層、內(nèi)襯陰極保護(hù)新型材質(zhì)不斷出現(xiàn)；單一材質(zhì)可以解決腐蝕問(wèn)題……成本高；與其它對(duì)策結(jié)合，優(yōu)化。國(guó)內(nèi)外常用，效果好；投加管理與篩選同等重要。存在局限，難以廣泛應(yīng)用……技術(shù)進(jìn)步；處于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)階段。常用技術(shù)，應(yīng)用廣泛。設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行需要跟蹤和評(píng)估。腐蝕監(jiān)測(cè)腐蝕檢測(cè)2.4油氣田常用防腐蝕技術(shù)2022/11/1185防耐蝕材質(zhì)緩蝕劑2022/11/19862.4.1主要的防護(hù)措施……耐蝕材料1）耐蝕金屬材料種類(lèi)2205雙相不銹鋼13Cr、HP13Cr鎳基合金028、825、G3、C276等耐蝕材料的局限22Cr價(jià)格昂貴使用范圍溫度-450°FH2S–0.3PP-psiaCO2–NoLimitCl--120,000ppm13CrpH–3.5Temperature-300°FH2S–1.5PP-psiaCO2–1000PP-psiCl--60,000ppm2022/11/11862.4.1主要的防護(hù)措施……耐蝕2022/11/19872.4.1主要的防護(hù)措施……耐蝕材料2）耐腐蝕非金屬?gòu)?fù)合材料 種類(lèi)復(fù)合材料（PVC）改性復(fù)合材料(mod.PVC)玻璃鋼（FRP)局限性使用溫度受限：最大溫度=200°F(93°C)壓力受限：一般最高壓力=850psi(60bar)73°F(23°C)2022/11/11872.4.1主要的防護(hù)措施……耐蝕覆蓋層普通/特種不銹鋼、鈦/鋁/銅合金及其它耐蝕合金材料

基材碳鋼無(wú)縫/焊接鋼管、合金鋼無(wú)縫鋼管特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：保證了原基管的各項(xiàng)機(jī)械性能，降低成本缺點(diǎn)：接頭部位難處理，基管與襯層結(jié)合力難保證3)內(nèi)襯復(fù)合管……耐蝕材料覆蓋層基材特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：保證了原基管的各項(xiàng)機(jī)械2022/11/1989內(nèi)襯復(fù)合管－內(nèi)襯管材類(lèi)型常用名稱UNS編號(hào)元素含量（wt%）NiFeCrMo其它316LS316001266172.51Mn2205S318035.5余量2230.16N2507S325507余量2540.3N,0.7Cu,0.7W926N0892625余量216-28N080283135273.50.05N,1.3Cu31N080313132276.50.2N,1.3Cu825N088254031233.22.2Cu,0.8TiG3N06985余量18~2121~23.56.0~8.01.5W,1.5~2.5Cu,5.0Co50N06950余量15.～2019～218～102.5Co,1.0W625N066256242293.4NbC-276N1027657616163~4.5W59N06059余量＜12316～合金元素含量增加，價(jià)格升高，耐蝕性提高2022/11/1189內(nèi)襯復(fù)合管－內(nèi)襯管材類(lèi)型常用名稱UN△▽▲▲▲▲拉拔復(fù)合管△▲▽▲▲▲防腐涂層管△▽▲▲△▲鎳磷鍍管▽▽▲▲▲△不銹鋼管▽▲▲▲▽▲碳鋼管▲▲▲▲▲▲雙金屬?gòu)?fù)合管性價(jià)比力學(xué)性能耐高溫能力焊接性能耐蝕性能承壓能力管道類(lèi)型注：▲高△中▽低

不銹鋼內(nèi)襯復(fù)合管的綜合性能內(nèi)襯復(fù)合管－適用范圍△▽▲▲▲▲拉拔復(fù)合管△▲▽▲▲▲防腐涂層管△▽▲▲△▲鎳2022/11/1991內(nèi)襯復(fù)合管－性能要求耐腐蝕根據(jù)腐蝕工況選擇襯管材料與性能指標(biāo)其它要求力學(xué)性能熱處理狀態(tài)金相組織壁厚：襯管材料可以是1~3mm,襯管壁厚越薄，焊接施工難度越大，越厚，成本越高，建議選擇2mm襯管壁厚為宜2022/11/1191內(nèi)襯復(fù)合管－性能要求耐腐蝕2022/11/1992內(nèi)襯復(fù)合管－生產(chǎn)工藝（11種）編號(hào)工藝名稱工藝特點(diǎn)研究或生產(chǎn)單位1爆炸復(fù)合法材質(zhì)選擇范圍廣，界面結(jié)合區(qū)易形成波形，屬于機(jī)械復(fù)合Butting向陽(yáng)、貝根2水壓法形成機(jī)械復(fù)合，結(jié)合力小Butting，成都貝根3冷拔復(fù)合法采用拉拔、旋壓或滾壓，機(jī)械復(fù)合法4熱擠壓法復(fù)層為鎳基合金，會(huì)出現(xiàn)壁厚波動(dòng)，由于變形抗力不一致產(chǎn)生裂紋日本住友5類(lèi)無(wú)縫鋼管法熱穿孔，冶金結(jié)合,可生產(chǎn)Φ60.3～219.1mmNKK，西班牙擠壓成形鋼管公司Tubacex)6復(fù)合板焊接法直縫或螺旋焊縫，適合大于Φ300mm石油天然氣輸送管道用復(fù)合鋼管的主要方法NKK7離心鑄造法需要對(duì)管坯表面進(jìn)行機(jī)械加工,這樣就增加了兩層金屬的壁厚不均,也因鑄造時(shí)液態(tài)金屬相互沖刷和拌合會(huì)形成過(guò)渡層。新興鑄管8粉末冶金法粉末法＋熱等靜壓＋熱擠壓，冶金結(jié)合日本山陽(yáng)特鋼，新日鐵9低熔點(diǎn)金屬層粘結(jié)法結(jié)合界面之間采用低熔點(diǎn)金屬層，再冷軋；結(jié)合強(qiáng)度大于300Mpa美國(guó)，日本10噴射成型法冶金結(jié)合，技術(shù)基本成熟瑞典AB山德維克鋼廠，美國(guó)Bebcock&Wileox11離心鋁熱法鋁熱反應(yīng)，冶金復(fù)合北京科技大學(xué)2022/11/1192內(nèi)襯復(fù)合管－生產(chǎn)工藝（11種）編號(hào)工2022/11/19932.4.2主要的防護(hù)措施……緩蝕劑緩蝕劑也是一種常用的管道腐蝕控制措施緩蝕劑使用要求抗CO2、H2S、Cl-離子腐蝕具有一定的氣體揮發(fā)性具有一定的水溶性緩蝕劑的應(yīng)用有較大的盲目性常溫下緩蝕效果好，高溫高壓下緩蝕效果不知道有時(shí)不能?chē)?yán)格按使用要求進(jìn)行使用，不僅達(dá)不到預(yù)期使用效果，而且造成巨大讓費(fèi)緩蝕劑的選擇與加注技術(shù)是制約該技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵2022/11/11932.4.2主要的防護(hù)措施……緩蝕2022/11/19941IMC—80—N含炔氧基、胺基、芳香基、季胺基化合物H2S油井和輸油管線中科院腐蝕所2TG500硫代磷酸酯、含N化合物H2S/CO2油氣井張玉芳等3KS—1咪唑啉衍生物類(lèi)H2S污水處理系統(tǒng)華北油田設(shè)計(jì)院4CT2-7有機(jī)胺鹽與有機(jī)胺H2S

四川天然氣研究所5CT2-10

H2S

四川天然氣研究所6CT2-15有機(jī)胺類(lèi)H2S/CO2油氣井四川天然氣研究所7N—11丙二胺衍生物H2S

陜西省化工研究所8581咪唑啉、酰胺H2S

北京化工學(xué)院9BARAFLM成膜胺H2S油氣井Baroid（美）10COAT-145成膜胺H2S油氣井Exxon（美）11DRILLCOROI

H2S

Ewabo（德）12IMC—921炔氧甲基胺和多硫化物O2-CO2-H2S-SRB油田污水中科院腐蝕所13SL-2咪唑啉磷酸酯/咪唑啉硫代磷酸酯O2-CO2-H2S-SRB油田污水勝利設(shè)計(jì)院油氣田最常用的一些抗H2S腐蝕的緩蝕劑2022/11/11941IMC—80—N含炔氧基、胺基、芳2022/11/1995緩蝕劑應(yīng)用流程優(yōu)選緩蝕劑類(lèi)型，確定現(xiàn)場(chǎng)加注工藝根據(jù)研究成果確定緩蝕劑類(lèi)型確定緩蝕劑現(xiàn)場(chǎng)加注工藝，泵入法，平衡罐加注法緩蝕劑加注濃度和周期的確定預(yù)膜處理的緩蝕劑用量：V=2.4DL緩蝕劑日加注量可按下式計(jì)算：Qd=εQε+ΦG確定緩蝕劑有效保護(hù)周期及效果定期監(jiān)測(cè)，測(cè)試緩蝕劑濃度、腐蝕速率，用現(xiàn)場(chǎng)掛片或腐蝕探針測(cè)試，推薦監(jiān)測(cè)方案2022/11/1195緩蝕劑應(yīng)用流程優(yōu)選緩蝕劑類(lèi)型，確定現(xiàn)2022/11/1996緩蝕劑應(yīng)用流程緩蝕劑平衡罐加注示意圖2022/11/1196緩蝕劑應(yīng)用流程緩蝕劑平衡罐加注示意圖2022/11/19972.4.2主要的防護(hù)措施……緩蝕劑緩蝕劑的評(píng)價(jià)與篩選不同緩蝕劑在模擬環(huán)境中動(dòng)態(tài)高溫高壓下的評(píng)價(jià)結(jié)果:TG200對(duì)地面管線的保護(hù)效果優(yōu)于CT2-17和VS-4

腐蝕速率隨緩蝕劑濃度變化曲線

2022/11/11972.4.2主要的防護(hù)措施……緩蝕2022/11/19982.4.3主要的防護(hù)措施……涂鍍層內(nèi)鍍涂層作用：對(duì)油田的安全生產(chǎn)及節(jié)能降耗有著重要的意義防止和減緩內(nèi)壁腐蝕提高使用壽命，降低管線運(yùn)行成本減輕內(nèi)壁結(jié)垢和結(jié)蠟涂鍍層使用中存在的問(wèn)題涂層易磨損結(jié)合力不夠涂層缺陷涂層接頭部位的防腐未很好解決2022/11/11982.4.3主要的防護(hù)措施……涂鍍2022/11/1999涂層選擇介質(zhì)環(huán)境壓力溫度pH值腐蝕類(lèi)型流速設(shè)計(jì)參數(shù)2022/11/1199涂層選擇介質(zhì)環(huán)境2022/11/19100涂鍍層評(píng)價(jià)與篩選涂鍍層評(píng)價(jià)與篩選CO2+產(chǎn)出水的高溫高壓試驗(yàn)后檢測(cè)結(jié)果

涂層類(lèi)型鎳磷鍍層三元復(fù)合鍍層改性玻璃鋼內(nèi)襯雙金屬?gòu)?fù)合管環(huán)氧酚醛涂層TC2000表觀描述表面有銹蝕加重現(xiàn)象試樣表層涂層有脫落內(nèi)襯玻璃鋼略有退色且有部分較淺微孔分布，但是，內(nèi)襯管與金屬基體附著良好內(nèi)襯管與金屬基體附著良好涂層顏色變深，未見(jiàn)其它變化

(a)(b)(c)(d)2022/11/11100涂鍍層評(píng)價(jià)與篩選涂鍍層評(píng)價(jià)與篩選C2022/11/19101管道內(nèi)涂敷及補(bǔ)口工藝與施工機(jī)具研究控制面板CCTV內(nèi)窺鏡視頻定位器

除銹車(chē)

噴涂車(chē)

2022/11/11101管道內(nèi)涂敷及補(bǔ)口工藝與施工機(jī)具研究2022/11/19102涂層應(yīng)用……焊接補(bǔ)口技術(shù)（UBSleeve)制造、安裝快捷，周期短無(wú)壓力損失可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)制造不影響管道內(nèi)檢測(cè)2022/11/11102涂層應(yīng)用……焊接補(bǔ)口技術(shù)（UBS2022/11/191032.4.4主要的防護(hù)措施……陰極保護(hù)傳統(tǒng)直流陰極保護(hù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：保護(hù)機(jī)理明確，理論成熟應(yīng)用技術(shù)成熟，規(guī)范有大量的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累已廣泛應(yīng)用，保護(hù)效果得到普遍認(rèn)同缺點(diǎn)：電流、電位分布不均勻易出現(xiàn)過(guò)保護(hù)和欠保護(hù)現(xiàn)象干擾大，能耗高保護(hù)距離和范圍受到限制：如深井套管保護(hù)深度無(wú)法延長(zhǎng)2022/11/111032.4.4主要的防護(hù)措施……陰極2022/11/19104脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：電流分布非常均勻電流具有更強(qiáng)的穿透性，可以發(fā)送得更深、更遠(yuǎn)電流需求顯著減小，節(jié)省能源干擾小，易于維護(hù)缺點(diǎn)：保護(hù)機(jī)理尚未完全清楚應(yīng)用起步較晚，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)2.4.4主要的防護(hù)措施……陰極保護(hù)2022/11/11104脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)2.42022/11/19105脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)目前應(yīng)用現(xiàn)狀及效果對(duì)長(zhǎng)輸管線近陽(yáng)極端的過(guò)保護(hù)現(xiàn)象顯著改善，遠(yuǎn)端電位明顯變負(fù)，電位分布更加均勻?qū)艿婪栏瘜悠茡p和剝落處比直流好，陰極保護(hù)屏蔽現(xiàn)象顯著改善對(duì)換熱器與供熱鍋爐系統(tǒng)綜合效果優(yōu)于傳統(tǒng)直流2.4.4主要的防護(hù)措施……陰極保護(hù)2022/11/11105脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)目前應(yīng)用現(xiàn)狀及2022/11/191062.5幾種主要管道內(nèi)腐蝕控制措施的特點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)性比較加注緩蝕劑，工藝成熟，最常用但緩蝕劑種類(lèi)繁多，各種緩蝕劑的使用范圍和效果多不相同，選用時(shí)須十分謹(jǐn)慎，應(yīng)在使用前，在模擬環(huán)境下進(jìn)行評(píng)價(jià)和篩選內(nèi)涂層或襯里，成本增加較小，經(jīng)濟(jì)性好，一般投入增加量不足鋼管成本50%，且基本為一次性投資但在接頭部位的腐蝕問(wèn)題很難解決，而且涂層易產(chǎn)生針孔等缺陷，而一旦有針孔存在，將加速管道的穿孔泄漏內(nèi)襯聚乙烯是近幾年興起的一種防護(hù)方法，但也存在接頭部位的腐蝕問(wèn)題，且襯層與鋼管結(jié)合力不太好，一旦剝離，腐蝕則更嚴(yán)重耐蝕合金管抗腐蝕性能最好，使用最安全方便但由于其材料成本過(guò)高，一次性投入很大，且在機(jī)械及焊接性能方面有所欠缺，其可靠性會(huì)受到影響2022/11/111062.5幾種主要管道內(nèi)腐蝕控制措施2022/11/191072.5主要的防護(hù)措施……幾種措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較地面管線腐蝕控制措施類(lèi)型及費(fèi)用分析目前所用幾種管線腐蝕控制措施，均有其不同的特點(diǎn)每種措施成本投入的方式存在較大差異有的措施起始成本較高，但為一次性投入，后需補(bǔ)充費(fèi)用很少，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看經(jīng)濟(jì)效益良好，如采用耐蝕合金材料等有的措施初期投入較少，短期效益好，但追加投入不斷，導(dǎo)致累積成本很高比如加注緩蝕劑方法，開(kāi)始投入較少，但在后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)不斷發(fā)生修井作業(yè)費(fèi)、緩蝕劑購(gòu)置費(fèi)以及其它的附加費(fèi)用等因此選用時(shí)應(yīng)綜合考慮其成本和性能比，以及長(zhǎng)期和短期效益等因素2022/11/111072.5主要的防護(hù)措施……幾種措2022/11/191082.5

主要的防護(hù)措施……幾種措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較(國(guó)內(nèi)）上圖中普通碳鋼管按0.8萬(wàn)元/噸計(jì)緩蝕劑單價(jià)按1萬(wàn)元/噸計(jì)加藥量按1.5噸/月涂層按鋼管成本18%計(jì)13鉻價(jià)格按普通鋼管的2.5倍，即2萬(wàn)元/噸計(jì)超級(jí)13鉻按4.5萬(wàn)元/噸計(jì)22鉻按6.5萬(wàn)元/噸計(jì)抗腐蝕低鉻經(jīng)濟(jì)型鋼較普通碳鋼管價(jià)格高出約20%，按1萬(wàn)元/噸計(jì)玻璃鋼管按48萬(wàn)元/公里（輸油）、108萬(wàn)元/公里（注水）計(jì)鋼塑復(fù)合管按50萬(wàn)元/公里（輸油）、113萬(wàn)元/公里（注水）計(jì)2022/11/111082.5主要的防護(hù)措施……幾種措2022/11/191092.5主要的防護(hù)措施……幾種措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較幾防護(hù)措施綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析初期投入以采用耐蝕合金材料為最高，采用碳鋼＋緩蝕劑進(jìn)行防護(hù)花錢(qián)最少，其次是采用涂層，再次是采用經(jīng)濟(jì)型鋼＋緩蝕劑；而采用耐蝕合金材料（包括13Cr、超級(jí)13Cr、22Cr）初期投入均較高隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，緩蝕劑累計(jì)成本不斷增加，而涂層累計(jì)成本增加較少在使用約2年后，采用內(nèi)涂層方法的累計(jì)成本即低于采用普通碳鋼＋緩蝕劑的防護(hù)措施玻璃鋼及鋼塑復(fù)合管在全壽命期內(nèi)始終較涂層方法高，比采用耐蝕合金低2022/11/111092.5主要的防護(hù)措施……幾種措施2022/11/191102.6油氣管道的腐蝕監(jiān)測(cè)腐蝕監(jiān)測(cè)體系建立的目的和范圍腐蝕監(jiān)測(cè)的目的在于掌握腐蝕過(guò)程，了解腐蝕控制的應(yīng)用情況和效果。通過(guò)腐蝕監(jiān)測(cè)，可以獲得腐蝕過(guò)程和操作參數(shù)之間的相互聯(lián)系等有關(guān)信息，可對(duì)腐蝕問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估，改善腐蝕控制方案，起到“防患于未然”的效果。監(jiān)測(cè)體系將對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的腐蝕性進(jìn)行有效地監(jiān)控并將結(jié)果數(shù)據(jù)與施加防腐措施的管道系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。監(jiān)測(cè)技術(shù)必須是正確和可復(fù)現(xiàn)的。TGRC建議必須使用幾項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)確定其他方法的結(jié)果是否具有科學(xué)性和較好的再現(xiàn)性。2022/11/111102.6油氣管道的腐蝕監(jiān)測(cè)腐蝕監(jiān)2022/11/191112.6

油氣管道的腐蝕監(jiān)測(cè)建立腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原因診斷-我們知道腐蝕正在發(fā)生和系統(tǒng)是否正在承受超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)格的腐蝕速率是必要的。過(guò)快的腐蝕速率將最終導(dǎo)致設(shè)備的損壞，對(duì)安全、費(fèi)用和環(huán)境具有劇烈的影響防腐措施控制–用來(lái)控制腐蝕的一種方式是使用化學(xué)腐蝕抑制劑。如果使用了一種防腐措施那么腐蝕速率必須得到監(jiān)控從而保證它是有效的，并且保證應(yīng)用的緩蝕劑不多也不少。腐蝕及評(píng)價(jià)-正如上面所示，必須對(duì)選擇的防腐措施的效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)保證它是有效的。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)確定幾種防腐措施中的哪一種是最節(jié)省成本的經(jīng)常也是必要的。維修計(jì)劃

–監(jiān)測(cè)將幫助確定如管線大規(guī)模維修這樣的作業(yè)的所需頻率。2022/11/111112.6油氣管道的腐蝕監(jiān)測(cè)建立腐蝕2022/11/191122.6

油氣管道的腐蝕監(jiān)測(cè)腐蝕監(jiān)測(cè)跟蹤情況2022/11/111122.6油氣管道的腐蝕監(jiān)測(cè)腐蝕監(jiān)測(cè)2022/11/19113陰極保護(hù)狀況監(jiān)測(cè)使用陰極保護(hù)探針來(lái)確定埋地管道外壁真實(shí)的腐蝕速率，這種方法能幫助確定高阻抗土壤環(huán)境中的陰極保護(hù)（CP）的效果。當(dāng)接點(diǎn)在貧瘠的土壤上時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的CP電位測(cè)量，或者在復(fù)雜的、相互關(guān)聯(lián)的管道系統(tǒng)上不能真正地進(jìn)行斷電電位測(cè)量時(shí)，這種技術(shù)特別有用陰極保護(hù)測(cè)試樁電纜連接頭埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)探針陰極保護(hù)測(cè)試電極陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)測(cè)試電纜頭地面管道的陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)示意圖2022/11/11113陰極保護(hù)狀況監(jiān)測(cè)使用陰極保護(hù)探針來(lái)2022/11/19114陰極保護(hù)狀況監(jiān)測(cè)陰極保護(hù)腐蝕探針陰保探針得到的腐蝕數(shù)據(jù)2022/11/11114陰極保護(hù)狀況監(jiān)測(cè)陰極保護(hù)腐蝕探針陰2022/11/191152.7管道腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)……戰(zhàn)略上宏觀上瞄準(zhǔn)國(guó)際上研究熱點(diǎn)，開(kāi)展前沿技術(shù)研究，向國(guó)際先進(jìn)水平靠攏依托國(guó)內(nèi)重大工程，圍繞油氣生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中的普遍問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)難題，開(kāi)展攻關(guān)研究，為油氣安全開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支持結(jié)合領(lǐng)域研究發(fā)展工作，依托重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)和建設(shè)一支高水平研究隊(duì)伍2022/11/111152.7管道腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)2022/11/191162.7管道腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)……戰(zhàn)略上結(jié)合本國(guó)國(guó)情與特點(diǎn)發(fā)展材料的腐蝕與防護(hù)技術(shù)貫徹“預(yù)防為主”的方針，大力推廣以預(yù)防為主的“防蝕設(shè)計(jì)”技術(shù)對(duì)重大工程實(shí)施全面腐蝕控制重視材料防護(hù)的經(jīng)濟(jì)分析，提高防護(hù)的投資效益防腐蝕技術(shù)的開(kāi)發(fā)要以人為本，以標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，有國(guó)家法律保證加強(qiáng)全壽命期各個(gè)環(huán)節(jié)的防蝕管理采用任何防護(hù)技術(shù)不能以損害環(huán)境為代價(jià)2022/11/111162.7管道腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)…2022/11/191172.7管道腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)……戰(zhàn)術(shù)上重點(diǎn)發(fā)展方向一開(kāi)始就要注意“服役性能”和“使用壽命”，提高材料的服役性能和使用壽命發(fā)展“環(huán)保型、無(wú)公害、長(zhǎng)壽命”的涂層防護(hù)技術(shù)盡可能降低材料腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域油套管表面科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品具有高性能的防護(hù)涂層與防護(hù)技術(shù)，如環(huán)保型、長(zhǎng)壽命新型防護(hù)涂層與涂料2022/11/111172.7管道腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)…2022/11/191182.7管道腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)……戰(zhàn)術(shù)上重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)共性技術(shù)油氣田用石油管材料環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)、檢測(cè)、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)技術(shù)環(huán)境對(duì)材料腐蝕性的評(píng)價(jià)、分類(lèi)和預(yù)測(cè)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)表面處理與表面防護(hù)技術(shù)綜合防護(hù)與延壽技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)特殊、嚴(yán)酷環(huán)境中的腐蝕與防護(hù)新技術(shù)2022/11/111182.7管道腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)…2022/11/191192.7管道腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)……戰(zhàn)術(shù)上對(duì)未來(lái)有重大影響的技術(shù)環(huán)保型、長(zhǎng)壽命涂層防護(hù)新技術(shù)新材料的環(huán)境行為與服役性能評(píng)價(jià)技術(shù)腐蝕與防護(hù)系列標(biāo)準(zhǔn)油氣田用石油管材料環(huán)境適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)；防蝕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；耐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；腐蝕試驗(yàn)、檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)境腐蝕性分類(lèi)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等）2022/11/111192.7管道腐蝕控制的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)…2022/11/191202.8油氣管道腐蝕控制技術(shù)和管理措施主要技術(shù)和管理措施：從如下五個(gè)方面進(jìn)行展開(kāi)深入開(kāi)展腐蝕機(jī)理與規(guī)律的研究在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)室內(nèi)研究了解油氣田的腐蝕機(jī)理規(guī)律，為采取腐蝕控制措施提供更可靠的依據(jù)加大力度開(kāi)展有關(guān)防護(hù)措施的研究、篩選與開(kāi)發(fā)工作可選用多種防護(hù)措施：如緩蝕劑涂鍍層的篩選、高Cr油氣田和經(jīng)濟(jì)性油氣田的試用、脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用等各項(xiàng)防護(hù)措施在應(yīng)用前都必須進(jìn)行高溫高壓評(píng)價(jià)試驗(yàn)和耐久性試驗(yàn)，針對(duì)不同腐蝕類(lèi)型，采取相應(yīng)防護(hù)措施2022/11/111202.8油氣管道腐蝕控制技術(shù)和管2022/11/191212.8油氣管道腐蝕控制技術(shù)和管理措施3.加強(qiáng)腐蝕監(jiān)測(cè)和評(píng)估工作，掌握腐蝕動(dòng)態(tài)，為機(jī)理研究和防護(hù)措施選用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過(guò)腐蝕監(jiān)測(cè)，可以獲得腐蝕過(guò)程和操作參數(shù)之間的相互聯(lián)系等有關(guān)信息，可對(duì)腐蝕問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估，改善腐蝕控制方案，起到“防患于未然”的效果腐蝕監(jiān)測(cè)的手段很多，最基本的腐蝕監(jiān)測(cè)方法是直接測(cè)定鋼材的腐蝕量，或者通過(guò)對(duì)環(huán)境腐蝕因子（PH、腐蝕介質(zhì)濃度、溫度、壓力、流速等）的測(cè)量間接推斷腐蝕速度或腐蝕行為4.增加防腐投入由于防腐投入具有效益滯后的特點(diǎn)，因此確保防腐投入是抓好油氣田防腐工作的關(guān)鍵要將防腐經(jīng)費(fèi)分解單列，?？顚Ｓ?022/11/111212.8油氣管道腐蝕控制技術(shù)和管2022/11/191222.8油氣管道腐蝕控制技術(shù)和管理措施5.

加強(qiáng)防腐工作領(lǐng)導(dǎo)，建立防腐專業(yè)機(jī)構(gòu)和制度，提高管理水平各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要加以重視，要根據(jù)油氣田的腐蝕狀況和特點(diǎn)，制定出防腐工作的基本思路和指導(dǎo)思想設(shè)置專門(mén)機(jī)構(gòu)，建立從上到下的各級(jí)防腐蝕管理部門(mén)加強(qiáng)防腐蝕措施的質(zhì)量管理和考核如對(duì)管道的防腐蝕工作，應(yīng)在管道設(shè)計(jì)時(shí)就預(yù)以考慮，對(duì)選材、防護(hù)、監(jiān)測(cè)等方面給予一定資金的投入與重視，在建設(shè)上要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工和驗(yàn)收。投產(chǎn)后，更應(yīng)有專人負(fù)責(zé)管理要加強(qiáng)資料信息收集和管理，建立和健全立法制度，使防腐蝕管理法制化2022/11/111222.8油氣管道腐蝕控制技術(shù)和管理2022/11/19123防腐措施在油田應(yīng)用案例克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果新疆油田的腐蝕特點(diǎn)與東部油田相比，新疆油田具有氣候多變、地下水位高、土壤鹽堿含量大、腐蝕機(jī)理復(fù)雜，油藏采出液性質(zhì)特殊、沙漠地形起伏大等特點(diǎn)油田開(kāi)發(fā)歷史跨度長(zhǎng)，防腐技術(shù)混雜，新老設(shè)備和管線交織，造成油氣水管線、工藝設(shè)備、井下管柱的腐蝕非常嚴(yán)重新疆油田分公司2022/11/11123防腐措施在油田應(yīng)用案例克拉瑪依油田2022/11/19124克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果非金屬管線

新疆油田于2019年開(kāi)始試驗(yàn)并推廣非金屬管，主要采用了玻璃鋼管線和鋼骨架復(fù)合塑料管等非金屬管材，解決了地面管線的腐蝕問(wèn)題。到2019年累計(jì)使用各種非金屬管線1330Km。2022/11/11124克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果非2022/11/19125克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果陰極保護(hù)的應(yīng)用62年新疆建成了全國(guó)第一座陰極保護(hù)站，創(chuàng)出了國(guó)內(nèi)第一條長(zhǎng)輸管道克-獨(dú)輸油管線40年無(wú)大修的佳績(jī);

彩-石-克天然氣長(zhǎng)輸管道，應(yīng)用了獨(dú)立的燃?xì)獍l(fā)電（TEG）陰極保護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)輸管線外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的無(wú)人值守，達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。在管理上:配備專職防腐工人，按時(shí)測(cè)試和調(diào)整電位，定期巡查管線。對(duì)電位衰減大的管段和管網(wǎng)密集的管段:采用了犧牲陽(yáng)極保護(hù)裝置2022/11/11125克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果陰2022/11/19126克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果長(zhǎng)輸油氣管道：采用防腐涂層和陰極保護(hù)，通電率99%，有效保護(hù)率93.5%獨(dú)-烏成品油管道:230kmD426

采用熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層。百-電輸氣管線改造工程：10kmD325管線采用3PE防腐技術(shù)。克-烏輸氣管線擴(kuò)能改造：295kmD610管線采用3PE防腐技術(shù)。2022/11/11126克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果長(zhǎng)2022/11/19127克拉瑪依油田防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及效果近幾年，新疆油田在優(yōu)選使用壽命長(zhǎng)、質(zhì)量易控制、施工技術(shù)先進(jìn)的涂層技術(shù)方面做了大量的工作，推廣應(yīng)用無(wú)溶劑聚氨酯涂料、無(wú)溶劑環(huán)氧涂料,取得了好效果改性玻璃鋼內(nèi)襯復(fù)合技術(shù)對(duì)淘汰油管進(jìn)行內(nèi)防腐，采用聚脲噴涂技術(shù)進(jìn)行外防腐，用于地面油、水集輸管線在舊管道修復(fù)方面，采用內(nèi)穿插高密度聚乙烯管技術(shù)，累計(jì)修復(fù)管道183.7KM 修復(fù)后的管道相當(dāng)于新建一條非金屬管道，其工程造價(jià)，相當(dāng)于管道更新的60％2022/11