腐蝕_腐蝕現象_腐蝕分類_腐蝕的機理析氫腐蝕_吸氧腐蝕_析氫腐蝕的特點和發(fā)生條件縫隙腐蝕_縫隙腐蝕機理_縫隙腐蝕特點與防護腐蝕性_常見的腐蝕性化學品_腐蝕性最強的酸和堿耐腐蝕性_耐腐蝕金屬材料_最強的耐腐蝕材料

由于許多金屬容易被腐蝕生銹，雖然腐蝕完全避免不太可能，但是人們可以找到一些方法來讓腐蝕變慢，也就是降低腐蝕速率。腐蝕速率又稱腐蝕率，通常表示的是單位時間的腐蝕程度平均值，可以有以下幾種表示方法：

1、腐蝕深度表示法

用單位時間內的腐蝕深度來表示腐蝕速度。常用的單位是毫米/年（mm/a）。在歐美常用的單位是密耳/年（mil/a，mpy），即毫英寸/年。

2、質量變化表示法

用單位時間單位面積上質量的變化來表示腐蝕速度。常用的單位是毫克/（分米·日）[mg/（dm·d）]，簡寫為mdd；有時也用克/（米·時）[g/（m·h）]或 克/（米·日）[g/（m·d）]來表示。

1 mil （密耳）= 0。001（英寸） ； 1mpy = 0。0254 mm/a

3、機械強度表示法

適用于表示某些特殊類型的腐蝕，即用前兩種表示法都不能確切地反映其腐蝕速度的。如應力腐蝕開裂、氣蝕等。這類腐蝕往往伴隨著機械強度的降低。因此可測試腐蝕前后強度的變化，如張力、壓力、彎曲或沖擊等極限值的降低率來表示。

4、采用腐蝕電流密度表示腐蝕速度

常用的單位是微安/厘米2（μA/cm2）。 1μA/cm2=0。0117mm/a 。是一種電化學測試方法

金福腐蝕速率影響因素

隨環(huán)境的改變，各種影響腐蝕因素愈形復雜，它們會使得腐蝕的程度或是型態(tài)都跟著改變，并且增加腐蝕的嚴重性。影響金屬腐蝕的因素很多，金屬腐蝕是由各種內在的和外在的因素所引起的，主要有以下幾種：

1、金屬材料本身化學成分和結構；金屬越活潑，就越容易失去電子而被腐蝕。如果金屬中能導電的雜質不如該金屬活潑，則容易形成原電池而使金屬發(fā)生電化學腐蝕；

2、環(huán)境溫度和濕度，一般情況下，溫度的升高會加快化學反應速率。因此，溫度對化學腐蝕的影響較明顯。

3、與金屬表面接觸的溶液成分及pH值；

4、與金屬表面相接觸的各種環(huán)境介質。

5、金屬表面光潔度（氧濃度差電池腐蝕）；

金屬遇潮濕空氣、腐蝕性氣體、電解質溶液，都容易被腐蝕。

析氫腐蝕速率計算

在含有自由水的情況下，CO2將會對鋼質管道造成腐蝕，屬于酸性溶液中的析氫腐蝕。在常溫無氧的CO2溶液中，析氫反應控制著鋼的腐蝕速率。CO2在水中的溶解度很高，一旦溶于水便形成碳酸，釋放出氫離子。氫離子是強去極化劑，極易奪取電子還原，促進陽極鐵溶解而導致腐蝕。這個電化學腐蝕過程如下：

陽極反應：

Fe-2e→Fe2+

陰極反應：

2H++2e→H2

CO2腐蝕總的表達式為：

Fe+CO2+H2O→FeCO3+H2

研究表明，在溫度高于60 ℃時，CO2腐蝕所形成的腐蝕產物為疏松的FeCO3，不能在管道表面形成保護膜。FeCO3不溶于水，但能溶于酸性溶液中。

Norsok M506 腐蝕速率預測模型

該模型適用于海上和陸地油氣田的CO2腐蝕預測，包含多個參數，綜合考慮了分壓、溫度、剪切力和pH值對腐蝕速率的影響。

當溫度為20、40、60、80、90、120、150 ℃時：

式中：CRt為腐蝕速率，mm/a；Kt為與溫度有關的常數；fCO2為修正后的CO2分壓，bar(1 bar=0。1 MPa)； τw為壁面剪切力，Pa；f(pH)t為pH影響因子。

分析修正后的De。Waard模型可知，管道的腐蝕速率是由反應速率和傳質速率兩部分組成的。反應速率隨著溫度和CO2分壓的升高而增大。傳質速率隨流速和CO2分壓的升高而增大，隨管徑的增大而減小。

管道腐蝕速率計算實例

管道腐蝕介質中含有一定量鐵離子，表明管道內部可能發(fā)生腐蝕行為。產物中油垢含量較高，腐蝕產物以FeCO3為主，通常FeCO3是CO2氣體腐蝕的主要產物，表明管道內部發(fā)生CO2氣體腐蝕。根據水相分析結果可知，生產水中含有一定量CO2氣體，是注水系統(tǒng)CO2氣體的主要來源，也是導致CO2氣體腐蝕的主要原因。在之前的檢測中，該管線介質中Ca2+、Mg2+離子含量較高，水介質總硬度較大，該管線有結垢的趨勢，容易發(fā)生垢下腐蝕。介質中不含離子，因此可以判斷腐蝕產物中離子來源于生產水流程中的CO2氣體，進一步說明管道內部發(fā)生CO2氣體腐蝕。

綜上所述，該管道以CO2氣體腐蝕為主，同時管線內部結垢后極易發(fā)生垢下腐蝕。

該管道未變徑，影響總腐蝕速率的主要因素就是溫度、CO2分壓以及介質流速。通過在多相流仿真模型基礎上添加相應模塊即可建立管道腐蝕預測模型?？紤]到管道中添加了緩蝕劑，根據文獻[5]中緩蝕效率按90%～95%計算，在分析時取保守值90%。采用常規(guī)天然氣組分進行模擬，CO2含量為3%，采用OLGA軟件建立的管道腐蝕預測模型。

已知參數為管道入口壓力、入口溫度及入口介質體積流量，可計算得到出口壓力及出口溫度，并與現場實際值對比?；诠艿缹嶋H運行情況、軟件整體模擬結果及管道歷年的監(jiān)測/檢測報告，OLGA能較準確地模擬出CO2腐蝕狀況與腐蝕速率。結合預測模擬結果，通過分析可以得到以下結果：

(1)管道入口底部的腐蝕速率最大值為0.04 mm/a，此處介質流動速度較大；

(2)大部分管段腐蝕速率為0.015～0.022 mm/a；

(3)管道高程上升段腐蝕速率變小，而下降段腐蝕速率變大，主要與介質流速有關，上升段介質流速減小而下降段介質流速增大。

管道維護時，可在清管死角或容易發(fā)生垢下腐蝕的地方(如管道拐點、管道低洼處等部位)，每月定點定時開展超聲波測厚工作，即可得到管道壁厚變化數據，進一步對預測結果進行驗證和補充，從理論計算和現場測試兩方面掌握管道腐蝕程度，進而有效控制管道腐蝕。

2018-07-09 14:54:42 1503 http://www.yiqi.com/citiao/detail_935.html 熱門標簽： 腐蝕_腐蝕現象_腐蝕分類_腐蝕的機理析氫腐蝕_吸氧腐蝕_析氫腐蝕的特點和發(fā)生條件縫隙腐蝕_縫隙腐蝕機理_縫隙腐蝕特點與防護腐蝕性_常見的腐蝕性化學品_腐蝕性最強的酸和堿耐腐蝕性_耐腐蝕金屬材料_最強的耐腐蝕材料