金属腐蚀与防护-05-第四章(腐蚀控制方法)课件

4 腐蚀控腐蚀控制方法制方法4 腐蚀控制方法1CONTENT4.1 4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构4.2 4.2 缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂4.3 4.3 电化学保护电化学保护电化学保护电化学保护4.4 4.4 表面保护覆盖层表面保护覆盖层表面保护覆盖层表面保护覆盖层CONTENT4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构24.1 正确选用金属材料和正确选用金属材料和合理设计金属结构合理设计金属结构4.1.1 4.1.1 正确选用金属材料和加工工艺正确选用金属材料和加工工艺正确选用金属材料和加工工艺正确选用金属材料和加工工艺4.1.2 4.1.2 合理设计金属结构合理设计金属结构合理设计金属结构合理设计金属结构4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构4.1.1 正34.1.1 正确选用金属材料和加工工艺 选材时不单纯追求强度指标，而根据情况综合考虑，包括选材时不单纯追求强度指标，而根据情况综合考虑，包括选材时不单纯追求强度指标，而根据情况综合考虑，包括选材时不单纯追求强度指标，而根据情况综合考虑，包括耐蚀耐蚀耐蚀耐蚀性和经济性性和经济性性和经济性性和经济性 对初选材料应查明其腐蚀类型敏感性；在选用部位发生腐蚀的对初选材料应查明其腐蚀类型敏感性；在选用部位发生腐蚀的对初选材料应查明其腐蚀类型敏感性；在选用部位发生腐蚀的对初选材料应查明其腐蚀类型敏感性；在选用部位发生腐蚀的类型和可能性；与接触的材料是否相同，是否可能发生接触腐类型和可能性；与接触的材料是否相同，是否可能发生接触腐类型和可能性；与接触的材料是否相同，是否可能发生接触腐类型和可能性；与接触的材料是否相同，是否可能发生接触腐蚀；承受应力的类型、大小和方向等蚀；承受应力的类型、大小和方向等蚀；承受应力的类型、大小和方向等蚀；承受应力的类型、大小和方向等 在容易产生腐蚀和不易维护的部位应选择高耐蚀性的材料在容易产生腐蚀和不易维护的部位应选择高耐蚀性的材料在容易产生腐蚀和不易维护的部位应选择高耐蚀性的材料在容易产生腐蚀和不易维护的部位应选择高耐蚀性的材料 选择腐蚀倾向小的材料和热处理方法选择腐蚀倾向小的材料和热处理方法选择腐蚀倾向小的材料和热处理方法选择腐蚀倾向小的材料和热处理方法 选用杂志含量低的材料选用杂志含量低的材料选用杂志含量低的材料选用杂志含量低的材料4.1.1 正确选用金属材料和加工工艺选材时不单纯追求强度44.1 正确选用金属材料和正确选用金属材料和合理设计金属结构合理设计金属结构4.1.1 4.1.1 正确选用金属材料和加工工艺正确选用金属材料和加工工艺正确选用金属材料和加工工艺正确选用金属材料和加工工艺4.1.2 4.1.2 合理设计金属结构合理设计金属结构合理设计金属结构合理设计金属结构4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构4.1.1 正54.1.2合理设计金属结构合理设计金属结构设计合理性设计合理性设计合理性设计合理性 腐蚀敏感性腐蚀敏感性腐蚀敏感性腐蚀敏感性 （应力、接触、均匀、缝隙和微生物）（应力、接触、均匀、缝隙和微生物）（应力、接触、均匀、缝隙和微生物）（应力、接触、均匀、缝隙和微生物）4.1.2合理设计金属结构设计合理性 64.1.2合理设计金属结构合理设计金属结构 外形力求简单外形力求简单外形力求简单外形力求简单 采用密闭结构采用密闭结构采用密闭结构采用密闭结构 能积水地方设置排水孔能积水地方设置排水孔能积水地方设置排水孔能积水地方设置排水孔 布置合适的通风孔布置合适的通风孔布置合适的通风孔布置合适的通风孔 避免尖角、凹槽、缝隙避免尖角、凹槽、缝隙避免尖角、凹槽、缝隙避免尖角、凹槽、缝隙 连接结合面有隔离层连接结合面有隔离层连接结合面有隔离层连接结合面有隔离层 少用吸水性强的材料少用吸水性强的材料少用吸水性强的材料少用吸水性强的材料 避免应力腐蚀避免应力腐蚀避免应力腐蚀避免应力腐蚀 避免不同金属相互接触；避免不同金属相互接触；避免不同金属相互接触；避免不同金属相互接触；处理结合面处理结合面处理结合面处理结合面 防止零部件应力集中局部防止零部件应力集中局部防止零部件应力集中局部防止零部件应力集中局部受热，控制材料最大允许受热，控制材料最大允许受热，控制材料最大允许受热，控制材料最大允许使用应力使用应力使用应力使用应力4.1.2合理设计金属结构外形力求简单少用吸水性强的材料7CONTENT4.1 4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构4.2 4.2 缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂4.3 4.3 电化学保护电化学保护电化学保护电化学保护4.4 4.4 表面保护覆盖层表面保护覆盖层表面保护覆盖层表面保护覆盖层CONTENT4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构84.2 缓蚀剂缓蚀剂4.2.1 4.2.1 概述概述概述概述4.2.2 4.2.2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类4.2.3 4.2.3 缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理4.2.4 4.2.4 缓释剂的选择和应用缓释剂的选择和应用缓释剂的选择和应用缓释剂的选择和应用4.2 缓蚀剂4.2.1 概述9l是一些用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的添加剂。是一些用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的添加剂。l缓缓蚀蚀剂剂是是一一些些少少量量加加入入腐腐蚀蚀介介质质中中就就能能显显著著减减缓缓或或阻阻止止金属腐蚀的物质，金属腐蚀的物质，也叫也叫腐蚀抑制剂腐蚀抑制剂（Corrosion Inhibitor）。）。l原原理理：缓缓蚀蚀物物质质在在金金属属与与溶溶液液介介面面上上产产生生了了某某种种作作用用，阻滞了腐蚀过程，而并非使腐蚀体系的本质发生改变。阻滞了腐蚀过程，而并非使腐蚀体系的本质发生改变。l加入量：加入量：0.1%1%。l 缓蚀剂保护有强烈地选择性。缓蚀剂保护有强烈地选择性。4.2.1 缓蚀剂概述覆盖、负催化覆盖、负催化覆盖、负催化覆盖、负催化是一些用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的添加剂。4.2.1 缓蚀10l优点：优点：用量少、见效快、成本较低、使用方便。用量少、见效快、成本较低、使用方便。l缺缺点点：只只适适用用于于腐腐蚀蚀介介质质的的体体积积量量有有限限的的情情况况下下，例例如如电电镀镀和和喷喷漆漆前前金金属属的的酸酸洗洗除除锈锈、锅锅炉炉内内壁壁的的化化学学清清洗洗、油油气气井井的的酸酸化化、内内燃燃机机及及工工业业冷冷却却水水的的防防腐腐蚀蚀处处理理和和金金属属产产品品的的工工序序间间防防锈锈和和产产品品包包装装等等；但但对对于于钻钻井井平平台台、码头、桥梁等敞开体系，则不适用。码头、桥梁等敞开体系，则不适用。l目目前前已已广广泛泛应应用用于于机机械械、化化工工、电电子子、能能源源等等许许多多部部门门。例例如如酸酸洗洗过过程程中中硫硫酸酸和和盐盐酸酸除除去去钢钢铁铁表表面面氧氧化化皮皮的的同同时时，也也会会使使金金属属本本身身溶溶解解；若若加加入入适适当当的的缓缓蚀蚀剂剂，则则可可抑制金属本身过分的腐蚀抑制金属本身过分的腐蚀4.2.1 缓蚀剂概述优点：用量少、见效快、成本较低、使用方便。4.2.1 缓蚀114.2 缓蚀剂缓蚀剂4.2.1 4.2.1 概述概述概述概述4.2.2 4.2.2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类4.2.3 4.2.3 缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理4.2.4 4.2.4 缓释剂的选择和应用缓释剂的选择和应用缓释剂的选择和应用缓释剂的选择和应用4.2 缓蚀剂4.2.1 概述124.2.1 缓蚀剂的分类4.2.1 缓蚀剂的分类134.2.1 缓蚀剂的分类4.2.1 缓蚀剂的分类144.2.1 缓蚀剂的分类4.2.1 缓蚀剂的分类154.2.1 缓蚀剂的分类4.2.1 缓蚀剂的分类164.2 缓蚀剂缓蚀剂4.2.1 4.2.1 概述概述概述概述4.2.2 4.2.2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类4.2.34.2.3 缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理4.2.4 4.2.4 缓蚀剂的选择和应用缓蚀剂的选择和应用缓蚀剂的选择和应用缓蚀剂的选择和应用4.2 缓蚀剂4.2.1 概述17(1)氧化型缓蚀剂氧化型缓蚀剂u促促使使金金属属阳阳极极钝钝化化，可可使使腐腐蚀蚀金金属属的的电电位位正正移移进进入入钝钝化化曲曲线线的钝化区。的钝化区。u本本身身是是氧氧化化剂剂。添添加加量量必必须须超超过过某某临临界界值值；若若不不足足，易易加加速速腐蚀腐蚀or造成局部腐蚀造成局部腐蚀(2)沉淀型缓蚀剂沉淀型缓蚀剂u能能和和金金属属表表面面阳阳极极部部分分溶溶解解的的金金属属离离子子生生成成难难溶溶性性化化合合物物，沉淀沉淀在阳极的表面或者修补氧化膜的破损处，抑制阳极反应在阳极的表面或者修补氧化膜的破损处，抑制阳极反应u本身本身是非氧化性物质是非氧化性物质。要有。要有O2等去极剂存在时才起作用等去极剂存在时才起作用1 阳极型缓蚀剂作用机理(1)氧化型缓蚀剂1 阳极型缓蚀剂作用机理18u在在金金属属表表面面形形成成沉沉淀淀膜膜，覆覆盖盖阴阴极极表表面面，阻阻碍碍氧氧的的扩扩散散或或提提高氧化高氧化H+还原反应的过电位，使腐蚀速度降低。还原反应的过电位，使腐蚀速度降低。(1)氧化型缓蚀剂氧化型缓蚀剂u缓缓蚀蚀剂剂的的阳阳离离子子向向腐腐蚀蚀微微电电池池的的阴阴极极迁迁移移，与与阴阴极极产产生生的的OH-反反应应，形形成成OH化化物物或或碳碳酸酸盐盐沉沉淀淀膜膜，阻阻碍碍氧氧向向阴阴极极扩扩散散，提高阴极过电位，降低腐蚀（提高阴极过电位，降低腐蚀（ZnSO4，Ca(HCO3)等）等）(2)沉淀型缓蚀剂沉淀型缓蚀剂u能能和和金金属属表表面面阳阳极极部部分分溶溶解解的的金金属属离离子子生生成成难难溶溶性性化化合合物物，沉淀沉淀在极的表面或者修补氧化膜的破损处，抑制阳极反应在极的表面或者修补氧化膜的破损处，抑制阳极反应u本身本身是非氧化性物质是非氧化性物质。要有。要有O2等去极剂存在时才起作用等去极剂存在时才起作用2 阴极型缓蚀剂作用机理在金属表面形成沉淀膜，覆盖阴极表面，阻碍氧的扩散或提高氧化H19介质中加缓蚀剂后的腐蚀速度介质中加缓蚀剂后的腐蚀速度未加缓蚀剂时金属腐蚀速度未加缓蚀剂时金属腐蚀速度介质中未加缓蚀剂时金属腐蚀电流介质中未加缓蚀剂时金属腐蚀电流u缓蚀效率能达到缓蚀效率能达到9090以上的为良好的缓蚀剂；以上的为良好的缓蚀剂；u若达到若达到100100(v v=0)=0)，则意味着达到了完全保护。，则意味着达到了完全保护。缓蚀效率计算介质中加缓蚀剂后的腐蚀速度未加缓蚀剂时金属腐蚀速度介质中未加204.2 缓蚀剂缓蚀剂4.2.1 4.2.1 概述概述概述概述4.2.2 4.2.2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类缓蚀剂的分类4.2.3 4.2.3 缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理4.2.4 4.2.4 缓蚀剂的选择和应用缓蚀剂的选择和应用缓蚀剂的选择和应用缓蚀剂的选择和应用4.2 缓蚀剂4.2.1 概述21u（1）应应根根据据所所要要防防护护的的金金属属及及其其所所处处的的腐腐蚀蚀性性介介质质性性质质来选取不同的缓蚀剂。来选取不同的缓蚀剂。u （2）该该缓缓蚀蚀剂剂应应与与腐腐蚀蚀介介质质具具有有较较好好的的相相溶溶性性，且且在在介介质质中中具具有有一一定定的的分分散散能能力力，才才能能有有效效到到达达金金属属表表面面，发发挥挥缓缓蚀蚀功功能能。为为做做到到这这点点，常常在在缓缓蚀蚀剂剂中中添添加加少少量量表表面面活活性性剂，或在缓蚀剂分子上联接亲水性的极性基团。剂，或在缓蚀剂分子上联接亲水性的极性基团。u （3）缓缓蚀蚀剂剂的的用用量量要要少少，缓缓蚀蚀效效果果要要好好，才才能能使使缓缓蚀蚀防防蚀蚀具具有有经经济济性性。为为提提高高缓缓蚀蚀效效果果，往往往往采采取取多多种种缓缓蚀蚀剂剂复复配，这就是协同效应。配，这就是协同效应。u（4）缓缓蚀蚀剂剂除除缓缓蚀蚀功功能能外外，还还应应考考虑虑到到工工业业体体系系的的总总体体效果，例如环保、阻垢、灭菌等。效果，例如环保、阻垢、灭菌等。4.2.4 缓蚀剂选用原则及评价方法 1、选用原则、选用原则（1）应根据所要防护的金属及其所处的腐蚀性介质性质来选取不22 缓缓蚀蚀剂剂的的缓缓蚀蚀效效果果的的评评价价、缓缓蚀蚀剂剂的的筛筛选选和和复复配配等等均均可可采采用用经经典典的的失失重法、电化学方法及其他更先进的光谱法、表面谱法来评估。重法、电化学方法及其他更先进的光谱法、表面谱法来评估。（1）失重法）失重法u最常用的、最简单的测定缓蚀剂缓蚀效果的方法。最常用的、最简单的测定缓蚀剂缓蚀效果的方法。u可通过试验室模拟缓蚀介质环境和现场试验来进行。可通过试验室模拟缓蚀介质环境和现场试验来进行。u分分别别测测取取金金属属在在空空白白条条件件下下（未未加加缓缓蚀蚀剂剂）和和加加人人缓缓蚀蚀剂剂后后的的腐腐蚀蚀介介质质中中的的腐腐蚀蚀失失重重，从从而而确确定定其其腐腐蚀蚀速速率率，再再比比较缓蚀剂的缓蚀效果。较缓蚀剂的缓蚀效果。u也也可可进进行行缓缓蚀蚀剂剂配配方方的的筛筛选选，缓缓蚀蚀剂剂浓浓度度的的选选用用，用用量量、失效期的测定及复配物的选择。失效期的测定及复配物的选择。4.2.4 缓蚀剂选用原则及评价方法2、评价方法、评价方法 缓蚀剂的缓蚀效果的评价、缓蚀剂的筛选和复配等均23（2）电化学法）电化学法u可可在在实实验验室室条条件件下下，快快速速便便捷捷地地测测定定金金属属的的腐腐蚀蚀速速率率。因因此也可用电化学方法来评估、筛选缓蚀剂。此也可用电化学方法来评估、筛选缓蚀剂。u 电电化化学学方方法法采采用用电电化化学学极极化化手手段段，利利用用电电化化学学动动力力学学理理论论和和测测试试手手段段，通通过过对对缓缓蚀蚀剂剂加加人人前前后后在在腐腐蚀蚀介介质质中中金金属属表表面面的的极极化化特特征征的的研研究究，以以及及利利用用Tafel曲曲线线外外推推法法和和极极化化电电阻阻法法对对金金属属腐腐蚀蚀速速率率的的测测定定，来来评评价价金金属属在在缓缓蚀蚀剂剂中中的的缓缓蚀性的优劣。蚀性的优劣。4.2.4 缓蚀剂选用原则及评价方法2、评价方法、评价方法（2）电化学法4.2.4 缓蚀剂选用原则及评价方法2、评价24（3）光谱法和表面谱法）光谱法和表面谱法u 随随着着近近年年来来物物质质结结构构测测试试仪仪器器的的普普及及，采采用用光光谱谱法法和和表表面面谱谱法法对对添添加加缓缓蚀蚀剂剂后后金金属属表表面面膜膜结结构构的的作作用用和和研研究究，已已成为评价缓蚀剂的现代化手段和技术。成为评价缓蚀剂的现代化手段和技术。u例例如如利利用用吸吸收收光光谱谱、拉拉曼曼散散射射光光膜膜、X线线光光电电子子能能谱谱和和俄俄歇电子能谱等技术。歇电子能谱等技术。4.2.4 缓蚀剂选用原则及评价方法2、评价方法、评价方法（3）光谱法和表面谱法4.2.4 缓蚀剂选用原则及评价方法25 理论，测试和计算方法的研究及进展理论，测试和计算方法的研究及进展 中中国国腐腐蚀蚀与与防防护护学学会会缓缓蚀蚀剂剂专专业业委委员员会会于于1981年年在在武武汉汉成立，挂靠华中科技大学成立，挂靠华中科技大学 1、缓蚀剂研究的新方法新技术缓蚀剂研究的新方法新技术 恒电位恒电位恒电流（恒电流（PGPG）瞬态响应测量技术）瞬态响应测量技术 光电化学方法研究缓蚀剂光电化学方法研究缓蚀剂 谐被分析法研究缓蚀剂谐被分析法研究缓蚀剂 载波器法研究油溶性缓蚀剂载波器法研究油溶性缓蚀剂 穆斯尔谱方法研究缓蚀剂穆斯尔谱方法研究缓蚀剂 MottSchottky MottSchottky ltulultulu图图方方法法研研究究缓缓蚀蚀剂剂的的电电化化学学测测试试技技术术 缓蚀剂的研究现状及其应用 理论，测试和计算方法的研究及进展缓蚀剂的研究现状及其262 2、常用缓蚀剂介绍、常用缓蚀剂介绍（1）酸性介质缓蚀剂）酸性介质缓蚀剂 石石油油工工业业常常遇遇到到酸酸性性腐腐蚀蚀环环境境，如如井井下下油油管管表表面面酸酸化化处处理理，锅锅炉炉的的清清洗洗除除垢垢，集集输输管管道道中中的的油油气气由由于于含含有有H2S、H2O或或CO2等等物物质质。这这些些成成分分构构成成的的酸酸性性介介质质环环境境均均可可对对管管道道设设备备等等造造成成极大的威胁，采用缓蚀剂防护是切实可行的防护方法。极大的威胁，采用缓蚀剂防护是切实可行的防护方法。（2）中性介质缓蚀剂）中性介质缓蚀剂 冷冷却却水水、锅锅炉炉水水、污污水水及及中中性性盐盐类类水水溶溶液液（如如海海水水等等），均均属属中中性性介介质质，有有机机溶溶液液也也属属中中性性介介质质。在在中中性性介介质质水水溶溶液液中中的的腐腐蚀蚀，大大部部分分都都是是由由溶溶解解氧氧引引起起的的腐腐蚀蚀，常常采采用用氧氧化化膜膜型型 和和沉沉淀淀膜膜型型缓缓蚀蚀剂剂。常常用用的的有有铬铬酸酸盐盐类类、聚聚磷磷酸酸盐盐、硅硅酸酸盐盐、锌锌盐、有机磷酸盐、有机磷酸脂类等。盐、有机磷酸盐、有机磷酸脂类等。缓蚀剂的研究现状及其应用 2、常用缓蚀剂介绍 缓蚀剂的研究现状及其应用 273 3、缓蚀剂在油气管道中的应用、缓蚀剂在油气管道中的应用 缓缓蚀蚀剂剂在在石石油油系系统统应应用用范范围围十十分分广广泛泛，如如油油田田集集输输系系统统。注注水水系系统统、油油气气处处理理装装置置、工工业业循循环环水水冷冷却却系系统统等等。由由于于天天然然气气中中含含有有H2S、CO2、H2O等等有有害害成成分分，对对管管道道内内壁壁造造成成了了严严重重的的内内腐腐蚀蚀。我我国国输输气气干干线线曾曾多多次次发发生生管管道道的的爆爆炸炸、泄泄漏漏事事故故，造造成成巨巨大大经经济济损损失失。因因此此四四川川石石油油管管理理局局十十分分重重视视在在输输气气管管道道内内部部使使用用的的缓缓蚀蚀剂剂的的开开发发与应用研究，并成功地应用于输气管道的防护。与应用研究，并成功地应用于输气管道的防护。缓蚀剂的研究现状及其应用 3、缓蚀剂在油气管道中的应用 缓蚀剂的研究现状及其应用 28（1 1）输气管道应用的缓蚀剂输气管道应用的缓蚀剂CT2-2缓蚀剂缓蚀剂u CT2-2型型缓缓蚀蚀剂剂属属阴阴极极成成膜膜型型有有机机缓缓蚀蚀剂剂，棕棕褐褐色色粘粘稠稠状状液液体体，有有微微胺胺味味，溶溶于于烃烃类类，并并能能分分散散于于水水和和盐盐水水中中。经经过过现现场场试试验验表表明明，CT2-2的的缓缓蚀蚀率率在在90以以上上，管管道道内内壁壁的的缓缓蚀蚀速速率率由由0.78mma降到降到0.069mma以下。以下。u CT2-2不不仅仅适适用用于于输输气气于于线线，还还适适用用于于天天然然气气井井。压压气气站站等等；对对H2S、CO2等酸性气体的腐蚀有显著缓蚀功能等酸性气体的腐蚀有显著缓蚀功能 GP-1缓蚀剂缓蚀剂u GP-1型型缓缓蚀蚀剂剂是是用用于于输输气气管管道道的的酰酰胺胺型型缓缓蚀蚀剂剂，是是一一种种同同时时阻阻滞阳极、阴极过程的混合型缓蚀剂。滞阳极、阴极过程的混合型缓蚀剂。u挂挂片片失失重重和和线线性性极极化化法法试试验验均均证证明明了了GP-l型型缓缓蚀蚀剂剂在在NaCl-H2S-H2O介介质质中中对对管管道道钢钢材材具具有有较较高高的的缓缓蚀蚀功功能能，其其缓缓蚀蚀率率可可达达 90以以上上。同同时时现现场场试试验验证证明明其其对对点点蚀蚀和和氢氢渗渗透透的的抑抑制制能能力力较较强强，广泛适用于含硫油气井及合硫天然气集输管线广泛适用于含硫油气井及合硫天然气集输管线。缓蚀剂的研究现状及其应用（1）输气管道应用的缓蚀剂缓蚀剂的研究现状及其应用 29（2）输油管道应用的缓蚀剂）输油管道应用的缓蚀剂u 当当输输油油管管道道中中存存在在H2S、CO2、Cl-及及水水等等腐腐蚀蚀性性介介质质时时，采采用用缓缓蚀蚀剂剂防防蚀蚀也也是是十十分分必必要要的的。例例如如我我国国南南海海西西部部石石油油公公司司一一条条海海洋洋集集输输油油管管线线，内内壁壁的的腐腐蚀蚀介介质质中中含含有有H2S 1700mg/L；CO22.5；Cl-16600mgL；操操作作条条件件为为60，1.31.5 MPa。为为抑抑制制内内腐腐蚀蚀，CT2-4缓缓蚀蚀剂剂经经试试验证明只需验证明只需25mgL以上即可达到保护。以上即可达到保护。缓蚀剂的研究现状及其应用（2）输油管道应用的缓蚀剂缓蚀剂的研究现状及其应用 30CONTENT4.1 4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构4.2 4.2 缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂4.3 4.3 电化学保护电化学保护电化学保护电化学保护4.4 4.4 表面保护覆盖层表面保护覆盖层表面保护覆盖层表面保护覆盖层CONTENT4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构314.3 电化学腐蚀电化学腐蚀4.3.1 阴极保护阴极保护4.3.2 阳极保护阳极保护4.3 电化学腐蚀4.3.1 阴极保护324.3.1 阴极保护阴极保护（极化）阴极保护（极化）阴极保护（极化）阴极保护（极化）将阴极电位向将阴极电位向将阴极电位向将阴极电位向负负负负值移动到其腐蚀电池的值移动到其腐蚀电池的值移动到其腐蚀电池的值移动到其腐蚀电池的阳极平衡电位以下阳极平衡电位以下阳极平衡电位以下阳极平衡电位以下，即向被保护的金，即向被保护的金，即向被保护的金，即向被保护的金属通以足够的阴极电流，对金属表面进行阴极极化，减少或消除造成金属腐属通以足够的阴极电流，对金属表面进行阴极极化，减少或消除造成金属腐属通以足够的阴极电流，对金属表面进行阴极极化，减少或消除造成金属腐属通以足够的阴极电流，对金属表面进行阴极极化，减少或消除造成金属腐蚀的各种腐蚀原电池的电极电位差，使阳极溶解速度降低，甚至极化到非腐蚀的各种腐蚀原电池的电极电位差，使阳极溶解速度降低，甚至极化到非腐蚀的各种腐蚀原电池的电极电位差，使阳极溶解速度降低，甚至极化到非腐蚀的各种腐蚀原电池的电极电位差，使阳极溶解速度降低，甚至极化到非腐蚀区金属完全不腐蚀（腐蚀电流趋于零），进而达到阻止金属腐蚀的目的蚀区金属完全不腐蚀（腐蚀电流趋于零），进而达到阻止金属腐蚀的目的蚀区金属完全不腐蚀（腐蚀电流趋于零），进而达到阻止金属腐蚀的目的蚀区金属完全不腐蚀（腐蚀电流趋于零），进而达到阻止金属腐蚀的目的。（经济效益显著）（经济效益显著）（经济效益显著）（经济效益显著）阳极保护阳极保护阳极保护阳极保护 将将将将金金金金属属属属电电电电位位位位向向向向正正正正值值值值移移移移动动动动到到到到其其其其致致致致钝钝钝钝电电电电位位位位以以以以上上上上，即即即即在在在在金金金金属属属属表表表表面面面面上上上上通通通通入入入入足足足足够够够够的的的的阳阳阳阳极极极极电流电流电流电流(电位），使金属电位达到并保持在钝化区内从而防止腐蚀。电位），使金属电位达到并保持在钝化区内从而防止腐蚀。电位），使金属电位达到并保持在钝化区内从而防止腐蚀。电位），使金属电位达到并保持在钝化区内从而防止腐蚀。4.3.1 阴极保护阴极保护（极化）334.3.1 阴极保护阴极保护原理阴极保护原理阴极保护原理阴极保护原理O通外电后通外电后E1ECICIPI电位电位E0电流电流I未通电流前未通电流前EA0阳极平衡电位；阳极平衡电位；EC0阴极平衡电位阴极平衡电位EC自然腐蚀电位；自然腐蚀电位；IC自然腐蚀电流自然腐蚀电流I对应电位的腐蚀电流；对应电位的腐蚀电流；IP最小保护电流最小保护电流EA0A阳极化阳极化EC0C阴极化阴极化CI1外加电流段外加电流段金属微电池的阳极电流DP结结论论：要要使使金金属属得得到到保保护护，必必须须把把阴阴极极极极化化到到其其腐腐蚀蚀电电池池阳阳极极的平衡电位的平衡电位4.3.1 阴极保护阴极保护原理O通外电后E1ECICIP344.3.1 阴极保护阴极保护的应用条件阴极保护的应用条件阴极保护的应用条件阴极保护的应用条件pp环境介质必须能够导电，是极化电流回路的一部分。环境介质必须能够导电，是极化电流回路的一部分。环境介质必须能够导电，是极化电流回路的一部分。环境介质必须能够导电，是极化电流回路的一部分。pp被保护金属容易阴极极化。被保护金属容易阴极极化。被保护金属容易阴极极化。被保护金属容易阴极极化。pp被保护构件形状和结构不太复杂，无被保护构件形状和结构不太复杂，无被保护构件形状和结构不太复杂，无被保护构件形状和结构不太复杂，无“遮蔽或屏蔽现象遮蔽或屏蔽现象遮蔽或屏蔽现象遮蔽或屏蔽现象”。pp具有钝化膜且钝化膜能显著影响腐蚀速率的金属设备不宜。具有钝化膜且钝化膜能显著影响腐蚀速率的金属设备不宜。具有钝化膜且钝化膜能显著影响腐蚀速率的金属设备不宜。具有钝化膜且钝化膜能显著影响腐蚀速率的金属设备不宜。pp对于既有氢脆敏感性的金属材料，不宜采用对于既有氢脆敏感性的金属材料，不宜采用对于既有氢脆敏感性的金属材料，不宜采用对于既有氢脆敏感性的金属材料，不宜采用pp应将保护系统和周围环境绝缘，避免保护电流流失应将保护系统和周围环境绝缘，避免保护电流流失应将保护系统和周围环境绝缘，避免保护电流流失应将保护系统和周围环境绝缘，避免保护电流流失4.3.1 阴极保护阴极保护的应用条件环境介质必须能够导电354.3.1 阴极保护阴极保护两种方法阴极保护两种方法阴极保护两种方法阴极保护两种方法pp牺牲阳极保护牺牲阳极保护牺牲阳极保护牺牲阳极保护 用一种腐蚀电位比被保护金属的腐蚀电位更负的金属组成短路电偶电用一种腐蚀电位比被保护金属的腐蚀电位更负的金属组成短路电偶电用一种腐蚀电位比被保护金属的腐蚀电位更负的金属组成短路电偶电用一种腐蚀电位比被保护金属的腐蚀电位更负的金属组成短路电偶电池，电位更负的金属为阳极，溶解，而电位较正的金属受到保护。池，电位更负的金属为阳极，溶解，而电位较正的金属受到保护。池，电位更负的金属为阳极，溶解，而电位较正的金属受到保护。池，电位更负的金属为阳极，溶解，而电位较正的金属受到保护。阳阳极极阴阴极极牺牺牲牲阳阳极极阴阴极极阳阳极极4.3.1 阴极保护阴极保护两种方法牺牲阳极保护阳极阴极牺364.3.1 阴极保护阴极保护两种方法阴极保护两种方法阴极保护两种方法阴极保护两种方法pp外加电流阴极保护外加电流阴极保护外加电流阴极保护外加电流阴极保护 利用外部直流电源提供阴极极化电流，使阴极电位向负方向变化而金属受到利用外部直流电源提供阴极极化电流，使阴极电位向负方向变化而金属受到利用外部直流电源提供阴极极化电流，使阴极电位向负方向变化而金属受到利用外部直流电源提供阴极极化电流，使阴极电位向负方向变化而金属受到保护。外部电源的负极接被保护金属，正极接辅助阳极，辅助阳极的作用是保护。外部电源的负极接被保护金属，正极接辅助阳极，辅助阳极的作用是保护。外部电源的负极接被保护金属，正极接辅助阳极，辅助阳极的作用是保护。外部电源的负极接被保护金属，正极接辅助阳极，辅助阳极的作用是为了构成电的完整回路。为了构成电的完整回路。为了构成电的完整回路。为了构成电的完整回路。阴极保护原理阴极保护原理阴极保护原理阴极保护原理O通外电后通外电后E1ECICIPI电位电位E0电流电流I未通电流前未通电流前EA0阳极平衡电位；阳极平衡电位；EC0阴极平衡电位阴极平衡电位EC自然腐蚀电位；自然腐蚀电位；IC自然腐蚀电流自然腐蚀电流I对应电位的腐蚀电流；对应电位的腐蚀电流；IP最小保护电流最小保护电流EA0A阳极化阳极化EC0C阴极化阴极化CI1外加电流段外加电流段金属微电池的阳极电流DP结结论论：要要使使金金属属得得到到保保护护，必必须须把把阴阴极极极极化化到到其其腐腐蚀蚀电电池池阳阳极极的的平平衡电位衡电位4.3.1 阴极保护阴极保护两种方法外加电流阴极保护阴极保374.3.1 阴极保护阴极保护两种方法阴极保护两种方法阴极保护两种方法阴极保护两种方法p牺牲阳极保护牺牲阳极保护牺牲阳极保护牺牲阳极保护优点：优点：优点：优点：A:A:一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维护费用护费用护费用护费用 B:B:保护电流的利用率较高，不会产生过保护保护电流的利用率较高，不会产生过保护保护电流的利用率较高，不会产生过保护保护电流的利用率较高，不会产生过保护C:C:对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源的长输管道，以及小的长输管道，以及小的长输管道，以及小的长输管道，以及小 规模的分散管道保护规模的分散管道保护规模的分散管道保护规模的分散管道保护 D:D:具有接地和保护兼顾的作用具有接地和保护兼顾的作用具有接地和保护兼顾的作用具有接地和保护兼顾的作用 E:E:施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理。施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理。施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理。施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理。4.3.1 阴极保护阴极保护两种方法牺牲阳极保护384.3.1 阴极保护pp牺牲阳极阴极保护牺牲阳极阴极保护牺牲阳极阴极保护牺牲阳极阴极保护优点：优点：优点：优点：A:A:一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维护费用一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维护费用一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维护费用一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维护费用 B:B:保护电流的利用率较高，不会产生过保护保护电流的利用率较高，不会产生过保护保护电流的利用率较高，不会产生过保护保护电流的利用率较高，不会产生过保护C:C:对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源的长输管道，对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源的长输管道，对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源的长输管道，对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源的长输管道，以及小以及小以及小以及小 规模的分散管道保护规模的分散管道保护规模的分散管道保护规模的分散管道保护 D:D:具有接地和保护兼顾的作用具有接地和保护兼顾的作用具有接地和保护兼顾的作用具有接地和保护兼顾的作用 E:E:施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理。施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理。施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理。施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理。缺点：缺点：缺点：缺点：A:A:驱动电位低，保护电流调节范围窄，保护范围小驱动电位低，保护电流调节范围窄，保护范围小驱动电位低，保护电流调节范围窄，保护范围小驱动电位低，保护电流调节范围窄，保护范围小 B:B:使用范围受土壤电阻率的限制，即土壤电阻率大于使用范围受土壤电阻率的限制，即土壤电阻率大于使用范围受土壤电阻率的限制，即土壤电阻率大于使用范围受土壤电阻率的限制，即土壤电阻率大于50m50m时，一般不宜时，一般不宜时，一般不宜时，一般不宜选选选选 用牺牲阳极保护法用牺牲阳极保护法用牺牲阳极保护法用牺牲阳极保护法 C:C:在存在强烈杂散电流干扰区，尤其受交流干扰时，阳极性能有可能发生在存在强烈杂散电流干扰区，尤其受交流干扰时，阳极性能有可能发生在存在强烈杂散电流干扰区，尤其受交流干扰时，阳极性能有可能发生在存在强烈杂散电流干扰区，尤其受交流干扰时，阳极性能有可能发生逆转逆转逆转逆转 D:D:有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制，需要定期更换有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制，需要定期更换有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制，需要定期更换有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制，需要定期更换 4.3.1 阴极保护牺牲阳极阴极保护394.3.1 阴极保护pp强制电流阴极保护强制电流阴极保护强制电流阴极保护强制电流阴极保护优点：优点：优点：优点：A:A:驱动电压高，能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流驱动电压高，能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流驱动电压高，能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流驱动电压高，能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流 输出量，输出量，输出量，输出量，适用于保护范围较大的场合适用于保护范围较大的场合适用于保护范围较大的场合适用于保护范围较大的场合 B:B:在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 C:C:选用不溶性或微溶性辅助阳极时，可进行长期的阴极保护选用不溶性或微溶性辅助阳极时，可进行长期的阴极保护选用不溶性或微溶性辅助阳极时，可进行长期的阴极保护选用不溶性或微溶性辅助阳极时，可进行长期的阴极保护 D:D:每个辅助阳极床的保护范围大，当管道防腐层质量良好时，每个辅助阳极床的保护范围大，当管道防腐层质量良好时，每个辅助阳极床的保护范围大，当管道防腐层质量良好时，每个辅助阳极床的保护范围大，当管道防腐层质量良好时，一个阴极一个阴极一个阴极一个阴极保护站的保护范围可达数十公里保护站的保护范围可达数十公里保护站的保护范围可达数十公里保护站的保护范围可达数十公里 E:E:对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护 缺点：缺点：缺点：缺点：A:A:一次性投资费用偏高，而且运行过程中需要支付电费一次性投资费用偏高，而且运行过程中需要支付电费一次性投资费用偏高，而且运行过程中需要支付电费一次性投资费用偏高，而且运行过程中需要支付电费 B:B:阴极保护系统运行过程中，需要严格的专业维护管理阴极保护系统运行过程中，需要严格的专业维护管理阴极保护系统运行过程中，需要严格的专业维护管理阴极保护系统运行过程中，需要严格的专业维护管理C:C:离不开外部电源，需常年外供电离不开外部电源，需常年外供电离不开外部电源，需常年外供电离不开外部电源，需常年外供电 D D：对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用：对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用：对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用：对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用 4.3.1 阴极保护强制电流阴极保护404.3.1 阴极保护阴极保护的基本参数阴极保护的基本参数阴极保护的基本参数阴极保护的基本参数 阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测定保护电位定保护电位定保护电位定保护电位的方法。的方法。的方法。的方法。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。最小保护电位和合理保护电位最小保护电位和合理保护电位最小保护电位和合理保护电位最小保护电位和合理保护电位 可估算；大多通过实验确定。可估算；大多通过实验确定。可估算；大多通过实验确定。可估算；大多通过实验确定。最最最最小小小小保保保保护护护护电电电电位位位位：通通通通过过过过阴阴阴阴极极极极极极极极化化化化使使使使金金金金属属属属结结结结构构构构达达达达到到到到完完完完全全全全保保保保护护护护的的的的所所所所需需需需达达达达到到到到的的的的最小电位值最小电位值最小电位值最小电位值 合合合合理理理理保保保保护护护护电电电电位位位位：通通通通过过过过阴阴阴阴极极极极极极极极化化化化使使使使金金金金属属属属结结结结构构构构达达达达到到到到有有有有效效效效保保保保护护护护的的的的所所所所需需需需达达达达到到到到的的的的电位值电位值电位值电位值 阴阴阴阴极极极极保保保保护护护护电电电电位位位位并并并并非非非非越越越越负负负负越越越越好好好好。超超超超过过过过规规规规定定定定的的的的范范范范围围围围，除除除除浪浪浪浪费费费费电电电电能能能能外外外外，还还还还可可可可引引引引起析氢，导致附近介质的起析氢，导致附近介质的起析氢，导致附近介质的起析氢，导致附近介质的pHpH升高，破坏漆膜，甚至引起金属氢脆升高，破坏漆膜，甚至引起金属氢脆升高，破坏漆膜，甚至引起金属氢脆升高，破坏漆膜，甚至引起金属氢脆4.3.1 阴极保护阴极保护的基本参数阴极保护中，判断金属414.3.1 阴极保护阴极保护的基本参数阴极保护的基本参数阴极保护的基本参数阴极保护的基本参数 阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测定保护电位定保护电位定保护电位定保护电位的方法。的方法。的方法。的方法。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。l最最最最小小小小保保保保护护护护电电电电流流流流密密密密度度度度：使使使使金金金金属属属属得得得得到到到到完完完完全全全全保保保保护护护护（最最最最小小小小保保保保护护护护电电电电位位位位）所所所所需需需需的阴极极化电流密度的阴极极化电流密度的阴极极化电流密度的阴极极化电流密度 大大大大小小小小受受受受多多多多种种种种因因因因素素素素影影影影响响响响，金金金金属属属属种种种种类类类类、表表表表面面面面状状状状态态态态，有有有有无无无无保保保保护护护护膜膜膜膜，漆膜损失程度、腐蚀介质环境、总电阻等。漆膜损失程度、腐蚀介质环境、总电阻等。漆膜损失程度、腐蚀介质环境、总电阻等。漆膜损失程度、腐蚀介质环境、总电阻等。4.3.1 阴极保护阴极保护的基本参数阴极保护中，判断金属424.3.1 阴极保护阴极保护的基本参数阴极保护的基本参数阴极保护的基本参数阴极保护的基本参数 阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常用测定保护电位定保护电位定保护电位定保护电位的方法。的方法。的方法。的方法。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。为了达到必要的保护电位，则要通过控制电流密度来实现。l l保护程度保护程度保护程度保护程度l l保护效率保护效率保护效率保护效率未保护时的金属腐蚀电流密度保护时的金属腐蚀电流密度外加电流密度4.3.1 阴极保护阴极保护的基本参数阴极保护中，判断金属434.3 电化学腐蚀电化学腐蚀4.3.1 阴极保护阴极保护4.3.2 阳极保护阳极保护4.3 电化学腐蚀4.3.1 阴极保护444.3.2 阳极保护l原理：原理：原理：原理：通通通通过过过过外外外外加加加加电电电电流流流流使使使使被被被被保保保保护护护护金金金金属属属属进进进进行行行行阳阳阳阳极极极极极极极极化化化化，使使使使其其其其电电电电位位位位处处处处于于于于稳稳稳稳定定定定的的的的钝钝钝钝化化化化区的降低腐蚀程度的电化学保护方法。区的降低腐蚀程度的电化学保护方法。区的降低腐蚀程度的电化学保护方法。区的降低腐蚀程度的电化学保护方法。l方法：方法：方法：方法：将将将将金金金金属属属属构构构构件件件件接接接接在在在在外外外外加加加加电电电电源源源源正正正正极极极极上上上上，将将将将另另另另一一一一辅辅辅辅助助助助电电电电极极极极接接接接在在在在外外外外接接接接电电电电源源源源的的的的负负负负极构成回路。极构成回路。极构成回路。极构成回路。4.3.2 阳极保护原理：454.3.2 阳极保护l l阳极保护途径阳极保护途径阳极保护途径阳极保护途径（1 1）用外电源进行阳极极化使电位移到钝化区；）用外电源进行阳极极化使电位移到钝化区；）用外电源进行阳极极化使电位移到钝化区；）用外电源进行阳极极化使电位移到钝化区；（2 2）在溶液中加入足够氧化剂，使金属钝化；）在溶液中加入足够氧化剂，使金属钝化；）在溶液中加入足够氧化剂，使金属钝化；）在溶液中加入足够氧化剂，使金属钝化；（3 3）改改改改变变变变材材材材料料料料性性性性质质质质使使使使其其其其更更更更容容容容易易易易发发发发生生生生钝钝钝钝化化化化或或或或发发发发生生生生自自自自钝钝钝钝性性性性。如如如如合合合合金金金金的的的的阴阴阴阴极极极极改改改改性处理性处理性处理性处理l l主要参数主要参数主要参数主要参数 致钝电流密度；维钝电流密度；钝化区电位范围致钝电流密度；维钝电流密度；钝化区电位范围致钝电流密度；维钝电流密度；钝化区电位范围致钝电流密度；维钝电流密度；钝化区电位范围l l局限性局限性局限性局限性 对于不能钝化体系或在含对于不能钝化体系或在含对于不能钝化体系或在含对于不能钝化体系或在含CL-CL-的介质中阳极保护不能用的介质中阳极保护不能用的介质中阳极保护不能用的介质中阳极保护不能用4.3.2 阳极保护阳极保护途径46CONTENT4.1 4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构正确选用金属材料和合理设计金属结构4.2 4.2 缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂4.3 4.3 电化学保护电化学保护电化学保护电化学保护4.4 4.4 表面保护覆盖层表面保护覆盖层表面保护覆盖层表面保护覆盖层CONTENT4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构47外部覆盖层的基本要求等等 级级普通普通加强加强特强特强基本要求基本要求良好的粘接性良好的粘接性良好的电绝缘性良好的电绝缘性良好的防水性良好的防水性良好的化学稳定性良好的化学稳定性足够的机械性能和韧性足够的机械性能和韧性耐热和抗低温脆性耐热和抗低温脆性耐阴极剥离性能好耐阴极剥离性能好抗微生物腐蚀抗微生物腐蚀破损后易修复破损后易修复廉价且便于施工廉价且便于施工外部覆盖层的基本要求等 级普通加强特强基本要求良好的粘接性48外部覆盖层的分类覆盖层覆盖层转化膜转化膜铬铬酸酸盐盐处处理理磷磷化化氧氧化化无机涂层无机涂层搪搪瓷瓷玻玻璃璃陶陶瓷瓷混混凝凝土土有机涂层有机涂层塑塑胶胶橡橡胶胶涂涂料料防防锈锈油油非金属涂层非金属涂层金属涂层金属涂层离离子子注注入入化化学学镀镀热热浸浸镀镀扩扩散散镀镀压压制制成成复复合合材材料料金金属属衬衬里里喷喷镀镀电电镀镀 装饰装饰耐磨损耐磨损耐腐蚀耐腐蚀 外部覆盖层的分类覆盖层转化膜铬酸盐处理磷化氧化无机涂层搪瓷玻49我国目前常使用的管道外防腐涂层石油沥青石油沥青环氧煤沥青环氧煤沥青煤焦油瓷漆煤焦油瓷漆环氧粉末环氧粉末3层层PE结构等。结构等。造价低廉，但性能一般造价低廉，但性能一般结构性能较好，但造价较高结构性能较好，但造价较高我国目前常使用的管道外防腐涂层石油沥青造价低廉，但性能一般结50选择外防腐涂层的原则 确保管道防腐绝缘性能，在此基础上考虑施工方便、经济合理等因确保管道防腐绝缘性能，在此基础上考虑施工方便、经济合理等因素，通过经济技术综合分析与评价确定最佳方案。素，通过经济技术综合分析与评价确定最佳方案。技术可行：技术可行：环境腐蚀，安全运行、施工环境、施工工艺环境腐蚀，安全运行、施工环境、施工工艺经济合理：经济合理：经济分析、结合国情、市场价格变动经济分析、结合国情、市场价格变动因地制宜：因地制宜：穿过环境差异很大的地域时，可根据需要选用不同穿过环境差异很大的地域时，可根据需要选用不同 的防腐层的防腐层选择外防腐涂层的原则 确保管道防腐绝缘性能，在51外防腐涂层的选用外防腐涂层外防腐涂层环境环境多石段或河流穿越段多石段或河流穿越段 熔结环氧；挤出聚乙烯；双层熔结环氧；挤出聚乙烯；双层oror三层聚乙烯等三层聚乙烯等ClCl化物盐渍土壤化物盐渍土壤沼泽地带沼泽地带碳酸盐型土壤碳酸盐型土壤熔结环氧、挤出聚乙烯；煤焦油瓷漆等熔结环氧、挤出聚乙烯；煤焦油瓷漆等挤出聚乙烯；煤焦油瓷漆等挤出聚乙烯；煤焦油瓷漆等石油沥青；聚乙烯粘胶带等石油沥青；聚乙烯粘胶带等介质高温介质高温熔结环氧；熔结环氧；改性聚丙烯等改性聚丙烯等沙漠、极地沙漠、极地熔结环氧；熔结环氧；聚乙烯冷缠胶带；聚乙烯冷缠胶带；三层聚乙烯；三层聚乙烯；oror煤焦油玻璃布；焦油毡煤焦油玻璃布；焦油毡外防腐涂层的选用外防腐涂层环境多石段或河流穿越段熔结环氧；挤52外防腐涂层的维护手段一：埋地手段一：埋地管道防腐层缺管道防腐层缺陷检漏陷检漏目的：目的：在不开挖管道的情况下，通过地面检测找出防腐在不开挖管道的情况下，通过地面检测找出防腐层破损和缺陷，进而有针对性地开挖修补层破损和缺陷，进而有针对性地开挖修补维护手段维护手段方法：方法：连续测定距离两点间的电位差，找到电位差最大连续测定距离两点间的电位差，找到电位差最大的一点。的一点。检漏仪：检漏仪：发射机；接收机；导向仪；电火花检漏仪发射机；接收机；导向仪；电火花检漏仪检漏作业要求：检漏作业要求：修补作业每年全线进行一次；修补后修补作业每年全线进行一次；修补后3-5a可适当缩可适当缩减仪检漏修补作业减仪检漏修补作业 方法原理方法原理外防腐涂层外防腐涂层防腐层检漏原理图防腐层检漏原理图 防腐层良好，防腐层良好，信号衰减如信号衰减如1 1，电位差小电位差小 A A点破损，信点破损，信号衰减如号衰减如2 2，电，电位差小位差小外防腐涂层的维护手段一：埋地管道防腐层缺陷检漏目的：维护手段53外防腐涂层的维护手段二：防腐手段二：防腐层绝缘电阻的层绝缘电阻的测定及管理测定及管理目的：目的：从防腐层的防腐机理出发，测定其对地绝缘电阻，从防腐层的防腐机理出发，测定其对地绝缘电阻，对比该测量参数的变化，从而了解其综合状态对比该测量参数的变化，从而了解其综合状态防腐层绝缘电阻测量方法：防腐层绝缘电阻测量方法：抹布法；直流法；变频抹布法；直流法；变频选频法测量防腐层绝选频法测量防腐层绝缘电阻技术缘电阻技术防腐层分级管理及其对策防腐层分级管理及其对策 将一条管线的按单元管段实施检测，分级，按将一条管线的按单元管段实施检测，分级，按不同的技术状态登记采取措施不同的技术状态登记采取措施防腐层技术等级划分和分级管理基本原则防腐层技术等级划分和分级管理基本原则 维护手段维护手段方法原理方法原理 方法烦方法烦琐，测试段琐，测试段小，只能提小，只能提供某点的数供某点的数据，应用价据，应用价值不大值不大抹布法测量防腐层绝缘电阻抹布法测量防腐层绝缘电阻变频变频选频法示意图选频法示意图 在上述方法优缺点基础上，由我国工程技术人员开发在上述方法优缺点基础上，由我国工程技术人员开发利用交频信号传输的经典理论，将埋地管道视为单线利用交频信号传输的经典理论，将埋地管道视为单线-大地大地信号通道，根据数学推倒，计算电阻。信号通道，根据数学推倒，计算电阻。直流法测量防腐层绝缘电阻直流法测量防腐层绝缘电阻 向被测管道施加电压，测取施加电压前后被测向被测管道施加电压，测取施加电压前后被测段两端管地电位的变化，和被测段内获得的电流，段两端管地电位的变化，和被测段内获得的电流，求得被测防腐层的绝缘电阻求得被测防腐层的绝缘电阻外防腐涂层的维护手段二：防腐层绝缘电阻的测定及管理目的：防腐54ElementsElements55