《腐蚀防护培训》PPT课件.ppt

腐蚀防护知识介绍 常见腐蚀现象 目前海上油气田腐蚀主要有 管道内部腐蚀1 在高矿化度条件下采出水的二氧化碳腐蚀2 硫化氢腐蚀3 细菌腐蚀4 含砂量较高的管道内发生的冲蚀等 管道设备外腐蚀有高矿化度条件下的大气腐蚀 土壤腐蚀等 控制腐蚀的手段 控制腐蚀的手段包括金属材质的优化 不锈钢应用缓蚀剂的注入阴极保护 阳极保护金属涂层和非金属涂层等 刷漆 喷涂 涂层等 钻井平台不同腐蚀部位采取的腐蚀控制方法 腐蚀基本理论 1金属腐蚀的定义金属材料由于受到介质的作用而发生状态的变化 转变为新相 从而遭受破坏 称为金属腐蚀 或简称腐蚀 2腐蚀的类型均匀腐蚀 结果使金属均匀变薄或完全破坏 使用缓蚀剂或采用阴极保护措施等 都可以控制均匀腐蚀电偶腐蚀 又称为接触腐蚀 腐蚀主要发生在两种不同金属或金属导体相互接触的边线附近缝隙腐蚀 金属与金属之间存在缝隙 而缝隙中可进入并存留腐蚀电解质溶液 从而在缝隙内部产生加速腐蚀的现象 称为缝隙腐蚀 腐蚀基本理论 晶间腐蚀选择性腐蚀 合金中较活泼的金属元素组分腐蚀溶解 使金属的机械强度降低或完全丧失的腐蚀现象叫作选择性腐蚀 比较典型的选择性腐蚀是黄铜的脱锌和灰口铸铁的石墨化 应力腐蚀断裂 金属材料 一般指合金 不是纯金属 在固定拉应力和某种特定腐蚀介质中发生的脆性断裂 磨损腐蚀腐蚀疲劳 金属在交变的循环应力作用下 产生破裂的倾向叫金属的疲劳 如油田的抽油杆 油井转杆 深井泵轴 抽油杆等 氢损伤 由于氢的存在或与氢气反应而引起的金属破坏叫作氢损伤 腐蚀基本理论 孔蚀 又称点蚀或坑蚀 是一种集中于金属表面的很小范围内 并深入到金属内部的特殊局部腐蚀形态 孔蚀是一种破坏性 隐患性较大的腐蚀形态之一 各种气体和液体输送管道上 跑冒滴漏 的主要原因之一 难以预测和控制 影响孔蚀的因素1 金属本性的影响 不锈钢中铬是最有效的耐孔蚀的元素 2 热处理对孔蚀的影响 对于不锈钢和铝合金来说 在某些温度下进行回火或退火等热处理 能够生成沉淀相 从而增加孔蚀的倾向 不锈钢焊缝处容易发生孔蚀与此有关 3 表面状况对孔蚀的影响 一般来说 随着金属表面光洁度的提高 其耐孔蚀能力增强 4 溶液的组成及浓度的影响 含有卤素离子的溶液中 金属表面容易发生孔蚀5 电解质溶液温度的影响 温度升高 使孔蚀加重6 溶液流速的影响 通常 在静止的溶液中易形成孔蚀 若增大液体流速 则会使孔蚀速度减小 海上油气田基本腐蚀机理及其影响因素 一 二氧化碳腐蚀干燥的CO2气体本身是没有腐蚀性的 CO2较容易溶解在水中 而在碳氢化合物 如原油 中的溶解度则更高 气体CO2与碳氢化合物的体积比可以达到3比1 当CO2溶解在水中时 会促进钢铁发生电化学腐蚀 根据CO2腐蚀的不同腐蚀破坏形态 能提出不同的腐蚀机理 以CO2对钢铁和含铬钢的腐蚀为例 有全面腐蚀 也有局部腐蚀 根据介质温度的不同 腐蚀的发生可以分为三类 在温度较低时 150 无论碳钢和含铬钢 腐蚀产物可以较好地沉淀在金属表面 从而抑制金属的腐蚀 海上油气田基本腐蚀机理及其影响因素 二 硫化氢的腐蚀H2S是一种很强的渗透介质 关于硫化氢促进渗氢过程的机制 氢在钢中存在的状态 运行过程以及氢脆本质至今看法还不统一 三 细菌的腐蚀铁细菌 好氧菌 在中性环境下生长 靠氧化水中亚铁生成高铁获得能量 介质中的CO2为铁细菌的生长繁殖提供了有利的条件 腐蚀作用主要分为两种 一种是利用新陈代谢形成酸引起腐蚀 另一种是造成氧浓差电池引起腐蚀 硫酸盐还原菌 SRB 厌氧菌 在一定的条件下能够将SO42 还原成二价硫离子 进而形成副产物硫化氢 对金属有很大的腐蚀作用 适宜生长温度 30 60 生长的最高温度随压力增加而明显增高 PH范围较广 一般在5 5 9 0之间均可以生长 最适宜的PH值为7 0 7 5 硫酸盐还原菌的危害有5个方面 1 硫酸盐还原菌直接参与腐蚀反应 在细菌菌落下面直接造成点蚀 2 细菌产生硫化氢 从而引起H2S腐蚀 3 在原来不含硫化氢的系统中 若有硫酸盐还原菌时 就有可能造成碳钢的硫化物脆性开裂和爆皮 4 酸性腐蚀可产生不溶的硫化铁层 这种不溶的硫化铁是一种极强的堵塞物 5 使储层含硫 由于硫酸盐还原菌的活动 已使许多储油层含硫量增加 海上油气田基本腐蚀机理及其影响因素 使用杀菌剂目的杀死系统中的SRB细菌 减少硫化氢的产生 降低流程的腐蚀倾向 注入杀菌剂会产生一定的污泥剥离作用 破坏SRB菌的生长环境 杀死SRB 降低硫化氢的产生 注入杀菌剂方式的探讨发射清管球破坏细菌的生长环境 将生长在污泥下的细菌引入到管道中 半小时后 注入杀菌剂 杀死细菌 对于含沙量较高的油田不建议频繁的通球 海上油气田基本腐蚀机理及其影响因素 腐蚀检测的方法1 腐蚀软件预测通过水质分析数据 各项离子 温度 压力 流速 气体等参数 能够对金属在各种条件下的化学及电化学的腐蚀进行模拟 分析 计算 可以计算某一条件下的腐蚀速率 2 物理方法挂片失重法 超声波测厚 光法 通过反射镜 放大镜 内窥镜 体视显微镜和照相机 摄像机等设备 实现水环境中实时监测 腐蚀检测的方法 3 电化学法线性极化电阻法 LPR ER电阻探针法 测量结果偏高电位探针 腐蚀检测的方法 常用的腐蚀防护方法 1 阴极保护 牺牲阳极保护法和外加电流保护法 2 缓蚀剂 向腐蚀介质中加入少量或微量的化学物质 通过物理 化学或物化反应而阻止 减缓金属的腐蚀速率 同时还保持着金属材料原来的物理 化学及机械性能 缓蚀剂具有高度的选择性 针对不同介质有不同的缓蚀剂 缓蚀剂的用量在保证对金属材料有足够缓蚀效果的前提下 应尽量减少 若用量过多不仅可能改变介质的性质 而且会相应提高经济投入 甚至有可能降低缓蚀剂的缓蚀效果 若用量太少则不能达到预期的缓蚀目的 缓蚀剂的用量一般存在着某个 临界浓度 此时缓蚀剂用量不大 但缓蚀效果最佳 3 表面处理与涂层技术 采技服防腐防垢能力 结束谢谢