输气管道防腐技术ch3s080825ppt课件

输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 第三章第三章 金属防腐蚀技术金属防腐蚀技术 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 研究金属腐蚀的主要目的在于弄清金属腐蚀的原因、 机理和影响因素，以便控制和防止金属腐蚀。为了控制或 防止金属腐蚀而采取的各种方法，称为防腐蚀技术。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.1.1 耐蚀材料 3.1从微观腐蚀体系有分析防腐 蚀的四种基本方法 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.1.2 防蚀涂层（表面保护技术） 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.1.3 缓蚀剂（环境介质处理） 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.2.2 耐腐蚀非金属材料 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye q 基本原理：金属表面采用覆盖屋，尽量避免金属和腐蚀介 质直接接触是金属材料的主要防护技术 。 q 保护性覆盖层的基本要求是： 结构致密，完整无孔，不透过介质； 与基本金属有良好的结合力，不易脱落； 具有高的硬度和耐磨性； 在整个被保护表面上均匀分布。 q 保护性覆盖层分为金属覆盖层和非金属覆盖层两大类。可 用化学法、电化学法或物理方法实现。 3.3 金属表面覆盖层 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.3.1 覆盖层的分类 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.3.2 金属表面预处理 q必要性 表面处理的好坏直接关系到防腐层与钢管或钢质储罐的 粘结性。防腐层在施工中引起的起泡、翘起、返锈等现 象，主要原因是表面处理未达标准。表面处理要达到规 定的除锈标准，同时金属表面要求有一定的粗糙度（亦 称锚纹深度），这是两个关键因素。 q常用方法 手工或动力工具除锈、喷射或抛射除锈、火焰除锈及化 学除锈等。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 喷砂流程图 （压力为 0.350.5MPa） 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 金属储罐外壁喷砂除锈 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 基本方法 q阴极保护：在金属表面上通入足够的阴极电流，使阳极溶解 速度减小，从而防止腐蚀，该法又称为牺牲阳极保护和外加 电流阴极保护（具本应用设计过程放在管线腐蚀中）。 q阳极保护：在金属表面上能入足够的阳极电流，使金属电位 达到并保持在钝化区内从而防止腐蚀。 3.4 电化学保护 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 阳极保护原理 q 原理：使金属的电位处于稳定的钝化区的防腐蚀方法 q 方法： 用外电源进行阳极极化； 在溶液中加入氧化剂，使金属钝化； 合金的阴极改性处理，使合金电位正移到钝化区 。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.5.1 概述 是一些用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的添加剂。 q 缓蚀剂是一些少量加入腐蚀介质中就能显著减缓或阻止金属 腐蚀的物质，也叫腐蚀抑制剂（Corrosion Inhibitor）。 q 缓蚀剂防护金属的优点在于用量少、见效注、成本较低、使 用方便。 q 目前广泛应用于机械、化工、电子、能源等许多部门。 3.5 缓蚀剂 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye q缓蚀剂保护的缺点是：它只适用于腐蚀介质的体积量有限 的情况下，例如电镀和喷漆前金属的酸洗除锈、锅炉内壁 的化学清洗、油气井的酸化、内燃机及工业冷却水的防腐 蚀处理和金属产品的工序间防锈和产品包装等；但对于钻 井平台、码头、桥梁等敞开体系，则不适用。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye q原理： 缓蚀物质在金属与溶液介面上产生了某种作用，阻 滞了腐蚀过程，而并非使腐蚀体系的本质发生改变 。加入量：0.1%1%。 q缓蚀剂保护有强烈地选择性。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.5.2 缓蚀剂的分类 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.5.3 缓蚀效率计算 介质中加缓蚀剂后的腐蚀速度 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 缓蚀效率能达到90以上的为良好的缓蚀剂；若达到 100，则意味着达到了完全保护。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.5.4 缓蚀剂选用原则及评价方法 1、选用原则 q 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 不同的缓蚀剂。 q 该缓蚀剂应与腐蚀介质具有较好的相溶性，且在介质中具 有一定的分散能力，才能有效到达金属表面，发挥缓蚀功 能。为做到这点，常在缓蚀剂中添加少量表面活性剂，或 在缓蚀剂分子上联接亲水性的极性基团。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye q 缓蚀剂的用量要少，缓蚀效果要好，才能使缓蚀防蚀 具有经济性。为提高缓蚀效果，往往采取多种缓蚀剂 复配，这就是协同效应。 q 缓蚀剂除缓蚀功能外，还应考虑到工业体系的总体效 果，例如环保、阻垢、灭菌等。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 2、评价方法 q失重法 失重法是最常用的、最简单的测定缓蚀剂缓蚀效果的方 法。它可通过试验室模拟缓蚀介质环境和现场试验来进 行。分别测取金属在空白条件下（未加缓蚀剂）和加人 缓蚀剂后的腐蚀介质中的腐蚀失重，从而确定其腐蚀速 率，再比较缓蚀剂的缓蚀效果。也可进行缓蚀剂配方的 筛选，缓蚀剂浓度的选用，用量、失效期的测定及复配 物的选择。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye q电化学法 采用电化学方法，可在实验室条件下，快速便捷地测定 金属的腐蚀速率。也可用电化学方法来评估、筛选缓蚀 剂。 电化学方法采用电化学极化手段，利用电化学动力学理 论和测试手段，通过对缓蚀剂加人前后在腐蚀介质中金 属表面的极化特征的研究，以及利用Tafel曲线外推法和 极化电阻法对金属腐蚀速率的测定，来评价金属在缓蚀 剂中的缓蚀性的优劣。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye q光谱法和表面谱法 随着近年来物质结构测试仪器的普及，采用光谱法和 表面谱法对添加缓蚀剂后金属表面膜结构的作用和研 究，已成为评价缓蚀剂的现代化手段和技术。例如利 用吸收光谱、拉曼散射光膜、X线光电子能谱和俄歇电 子能谱等技术。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3.5.5 缓蚀剂的研究现状及其应用 中国腐蚀与防护学会缓蚀剂专业委员会于1981年在武汉 成立，挂靠华中科技大学 1、缓蚀剂研究的新方法新技术 恒电位恒电流（PG）瞬态响应测量技术 光电化学方法研究缓蚀剂 谐被分析法研究缓蚀剂 载波器法研究油溶性缓蚀剂 穆斯尔谱方法研究缓蚀剂 MottSchottky ltulu图方法研究缓蚀剂的电化学测试技术 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 2、常用缓蚀剂介绍 q 酸性介质缓蚀剂 石油工业常遇到酸性腐蚀环境，如井下油管表面酸化处理 ，锅炉的清洗除垢，集输管道中的油气由于含有H2S、 H2O或CO2等物质。这些成分构成的酸性介质环境均可对 管道设备等造成极大的威胁，采用缓蚀剂防护是切实可行 的防护方法。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye q 中性介质缓蚀剂 冷却水、锅炉水、污水及中性盐类水溶液（如海水等 ），均属中性介质，有机溶液也属中性介质。在中性 介质水溶液中的腐蚀，大部分都是由溶解氧引起的腐 蚀，常采用氧化膜型 和沉淀膜型缓蚀剂。常用的有铬 酸盐类、聚磷酸盐、硅酸盐、锌盐、有机磷酸盐、有 机磷酸脂类等。 输气管道腐蚀与防护 The Teaching Plan Made By Jiang HongyeThe Teaching Plan Made By Jiang Hongye 3、缓蚀剂在油气管道中的应用 缓蚀剂在石油系统应用范围十分广泛，如油田集输系统。 注水系统、油气处理装置、工业循环水冷却系统等。由于天然 气中含有H2S、CO2、H2O等有害成分，对管道内壁造成了严重 的内腐蚀。我国输气干线曾多次发生