Page 79 - 腐蚀与防护2024年第十一期

李娟娟, 等: 沿海城镇天然气管道焊接接头的腐蚀与防护研究进展

1.2.5 其他因素 以外, 表1所示其他因素也是影响输气管道腐蚀的
除常见的介质因素、 沉积物因素以及环境因素 重要因素。
表1 沿海城镇天然气管道的其他腐蚀因素

Tab.1 Othercorrosionfactorsofnatural g as p i p elinesincoastaltowns
腐蚀因素 腐蚀原因 参考文献
焊接材料、 技术不当、 焊缝内应力过大以及焊工水平都会影响其腐蚀性能。同时微裂纹在应力集
人为因素 [ 26-27 ]
中区( 焊接接头缺陷处) 形核, 腐蚀作用加速其发展为宏观裂纹
管道擦伤部位、 缝隙及穴窝等内侧聚积污垢, 钝化膜不够致密均匀, 造成深洼处的氧气含量分布不
管道因素 [ 28-29 ]
均, 使深洼处成为阳极, 表面变为阴极, 形成浓差电池
生物因素 沿海城镇地下土壤环境中主要含有硫酸盐还原菌等微生物 [ 30 ]
1.3 腐蚀类型 体、 金属离子等接触后形成电池回路发生电化学腐
天然气管道在安装、 建造及使用过程中常因所 蚀 [ 33 ] 。管道的腐蚀程度因周边土质中杂散电流、 微
处环境不同而产生一系列的腐蚀现象。土壤条件是 生物以及管道周围土壤温度的不同而不同 [ 34 ] 。在
埋地天然气管道发生腐蚀的主要因素。与内陆土壤 沿海城镇土壤环境中, 天然气管道腐蚀的主要类型
环境比, 沿海城镇的土壤含盐量较高、 湿度较大, 且 有冲刷腐蚀、 海水腐蚀、 点蚀、 应力腐蚀开裂及晶间
由于 受 潮 汐 变 化 土 壤 存 在 干 湿 交 替 变 化 的 特 腐蚀, 其特点如表2所示。沿海城镇特殊的土壤环
征 [ 31-32 ] 。埋地天然气管道与土壤中的水、 湿冷气 境是加速管线钢腐蚀失效的主要因素。
表2 沿海城镇天然气管道主要腐蚀类型

Tab.2 Maincorrosiont yp esofnatural g as p i p elinesincoastaltowns
腐蚀类型 腐蚀特点 参考文献
外界水流流速较慢时, 腐蚀性物质会附着在管道表面, 造成电化学腐蚀等。水流流速较快时, 管道
冲刷腐蚀 [ 35-36 ]
同时受到水流的腐蚀与冲刷, 更易引发穿孔
海水腐蚀 腐蚀环境具有较高的盐含量、 高湿以及较多的微生物, 管道在不同潮差区的腐蚀情况不同 [ 37-39 ]

受沿海土壤高氯离子浓度、 干湿交替及与空气接触影响; 在管道表面钝化膜缺陷和表面 MnS相夹
点蚀 [ 40-41 ]
杂物处形成闭塞电池, 发生点蚀
应力腐蚀开裂 在沿海土壤环境发生包含阳极溶解和氢脆混合腐蚀情况的低 p H 应力腐蚀开裂 [ 42-43 ]
合金中晶界受到热处理或焊接加热的影响, 导致镍铬沉积层被氧化破坏; 同时, 高盐、 高湿环境加
晶间腐蚀 [ 44-45 ]
速了腐蚀破坏
的防腐蚀涂层材料及技术有环氧粉末涂覆技术 [ 49 ] 、
2 防护措施
液体环氧涂料技术 [ 49 ] 、 纳米复合内涂层技术 [ 50 ] 及
管道的防腐蚀及维护管理是保障油气运输安全 其他涂料涂敷技术等。纳米复合防腐蚀涂层是通过
的重要措施。金属管道防腐蚀的方法主要有添加缓 在金属表面形成被动保护膜对管道起到防护作用,
蚀剂, 防腐蚀涂层, 改善腐蚀环境以及阴极保护等。 具有涂层附着力优良、 对腐蚀介质的隔离性好等优
2.1 添加缓蚀剂 势 [ 51 ] 。
添加腐蚀剂是一种效率很高的金属防护措施。 2.3 阴极保护
我国天然气管道中添加的缓蚀剂主要是复合型缓蚀 阴极保护是将天然气管道作为阴极进行防护,
剂。例如在管道内添加乙二醇, 可以有效减少水合 以降低天然气管道的腐蚀风险。常见的阴极保护法
物的含量 [ 46 ] ; 在管道内添加含氯元素的气相缓蚀 为牺牲阳极保护法和外加电流保护法 [ 52 ] 。
含量, 减缓管道腐蚀 [ 47 ] 牺牲阳极保护法: 将电位更低的金属或者合金
剂, 可以控制管道内 CO 2 。
2.2 防腐蚀涂层 作为阳极与金属管道相连接, 形成一个腐蚀电池, 阳
针对油气管道内部的腐蚀, 在管道表面涂抹抗 极材料会被消耗, 而待保护的金属作为阴极会被保
腐蚀性的材料, 将管道内部环境与金属材料分开, 极 护。这种方法可极大提高金属的耐蚀性, 并具有稳
大降低管道内部发生金属腐蚀的可能性 [ 48 ] 。常用 定、 耐用的特点 [ 53 ] 。

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