【深度解析】海洋石油平台腐蚀机理

http://www.pf.hc360.com2015年09月25日10:39 来源:工程客作者:吕广磊T|T

    慧聪表面处理网讯:一、油田常见腐蚀特点

    1.pH值较低,易腐蚀;

    2.伴生硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀;CO2、H2S等腐蚀气体;

    3.伴生甲酸、环烷酸和石油磺酸等腐蚀性有机物;

    4.温度偏高(40~100℃);

    5.系统基本无氧,极易产生腐蚀;

    6.油水混合介质;

    7.连接管处存在多相流冲刷腐蚀现象。

    二、大气腐蚀及保温层下腐蚀

    1.腐蚀机理

    (1)大气腐蚀

    大气环境下的腐蚀主要表现为锈蚀。

    影响锈蚀速度的因素有:环境的温度、湿度、大气中的酸性污染物浓度、电解质微粒漂浮物等。

    当金属置于大气环境中时,潮湿的大气使得金属表面形成一层极薄的不易看见的湿气膜(水膜)。当这层水膜达到20~30个分子厚度时,它就变成电化学腐蚀所需要的电解液膜。如果金属表面只是处于纯净的水膜中,一般不足以造成强烈的电化学腐蚀。

    铁锈是一种疏松的物质,浮在钢铁表面,它没有保护作用,金属的阳极化反应可继续进行。对于碳钢,发生腐蚀后,形成的氧化铁是针状和柱状的疏松型腐蚀产物,其向上或向下生长将会增加整个锈层的内应力,使得层面间的间距增大,随着锈层间裂纹和缝隙增大,腐蚀介质更容易侵入,导致锈层内部和基体腐蚀加速。

    下图是典型的碳钢大气腐蚀形貌:

    大气对钢铁的腐蚀图

海洋石油平台腐蚀机理分析

    (2)保温层下腐蚀(CUI)

    保温层下腐蚀是由于水进入保温或耐火材料后导致的管道、压力容器和结构部件的腐蚀。

    保温层下腐蚀主要由于保温层与母材表面的蒸汽空间中的积水造成。

    积水可能来源于雨水、漏水、蒸汽凝结等。通常,位于年降雨量大的区域或较暖和的海上区域的装置容易受到保温层下腐蚀。

    碳钢和低合金钢的保温层下腐蚀通常发生在121℃以下,尤其是49℃~93℃。

    良好保温和保冷设计、安装、保养,施工时注意防潮层,以及正确的腐蚀检验或通过正确选择、使用和保养保护涂层(15年以上设备必须重新表面外防腐),是减少或消除CUI的有效手段。

    保温层下腐蚀的腐蚀形貌见下:

    碳钢管线的保温层下腐蚀

海洋石油平台腐蚀机理分析 

    2.压力容器大气及保温层下腐蚀分析

    平台上材质为碳钢的设备外部都有可能发生大气及保温层下腐蚀。

    固定式平台所处的大气环境不可改变,因此碳钢设备外涂层和保温层的状况是影响此类腐蚀发生和发展的关键因素。

责任编辑:郑必佳

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