输油管线的腐蚀及阴极保护.doc

问题一：输油管线的腐蚀及阴极保护问题一：输油管线的腐蚀及阴极保护答：输油管道基本上都采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管输油管道的敷设一般采用地上架空或埋地两种方式但无论采用哪种方式，当金属管道和周围介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起其表面锈蚀金属管道遭到腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，影响所输油品的质量，缩短输油管道的使用寿命，严重可能造成泄露，污染环境，甚至不能使用根据金属腐蚀过程的不同点，可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种1、化学腐蚀单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀例如，金属裸露在空气中，与空气中中的O2、H2S、SO2、Cl2等接触时，在金属表面上生成相应的化合物（如氧化物、硫化物、氯化物等）通常金属在常温和干燥的空气里并不腐蚀，单在高温下就容易被氧化，生成一层氧化皮（由 FeO、Fe2O3、Fe3O4组成），同时还会发生脱碳现象此外，在油品中含有多种形式的有机硫化物，环烷酸，它们对金属输油管道也会产生化学腐蚀2、电化学腐蚀当金属和电解质溶液接触时，由电化学作用而引起的腐蚀叫电化学腐蚀它和化学腐蚀不同，是由于形成了原电池而引起的金属管道与含有水分的大气，土壤、湖泊、海洋接触。

这些介质中含有 CO2、SO2、HCl、NaCl 及灰尘都是不同浓度的电解质溶液，金属本身由于含有杂质，由于铁元素和杂质元素的电位不同，所以当钢铁暴露于潮湿空气中时，由于表面的吸附作用，就使铁表面上覆盖一层极薄的水膜水的电离度虽小，但仍能电离成 H+离子和 OH-离子，在酸性介质的大气环境中 H+的数量由于水中溶解了 CO2、SO2等气体而增加因此，铁和杂质就好象放在含有 H+、OH-、HCO32-、HSO3-等离子的溶液中一样，形成了原电池铁为阳极，杂质为阴极由于铁和杂质紧密的接触，电化学腐蚀作用得以不断进行铁变成铁离子进入水膜，同时多余的电子移向杂质水膜中的 Fe2+离子和 OH-离子结合，生成 Fe（OH）2附着在铁表面，这样铁便很快遭受腐蚀其反应如下：阳极（铁） Fe= Fe2+ + 2e- Fe2+ +2OH- = Fe（OH）2阴极（杂质） 2H+ + 2e- =H2↑然后， Fe（OH）2被氧气氧化为 Fe（OH）3Fe（OH）3及其脱水产物 Fe2O3是红褐色铁锈的主要成分该腐蚀实际上是在酸性较强的情况下进行的在一般情况下，如果铁表面吸附的水膜酸性很弱或是中性溶液，则在阳极也好是铁氧化成 Fe2+离子，在阴极主要是溶解在水膜中的氧得到电子：阳极 2Fe= 2Fe2+ + 4e-阴极 O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-所以介质中不仅 H+离子能引起金属腐蚀，含有氧时也能腐蚀。

影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和外界介质两个方面就金属本身来说，金属越活泼就越容易失去电子而被腐蚀外界介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都易于腐蚀输油管道的防腐一般采用如下方法：1、上管道外防腐根据以往经验，普遍认好以红丹油性防腐漆、红丹醇酸防腐漆等作底漆这些漆防腐性能好，与钢铁表面俯着力强施工现场用樟丹和清油现配，掌握好比例很重要，一般按下面比例配制：樟丹 56.6%，清油 37.8%，另外，加汽油或煤油 5.6%左右，以利调和快干待底漆干燥后，均匀涂刷两遍面漆面漆材料有很多种，但使用较多的为铝粉（或称银粉）漆铝粉漆漆膜平滑、坚韧、附着力强，并有金属光泽施工现场配制时，其配比为：铝粉：清油或清漆：溶剂汽油（重量比为 1：1.5：1.5）2、埋地管道的防腐绝缘（1） 内防腐由于油品的洁净度不同，油品中扔残留一些杂质、水分、微生物，前面也提到过，因为这些残留物的存在，管道内壁也会形成原电池，造成防腐，产生的锈片将严重影响油品质量一般内防腐采用 036 耐油防腐涂料该涂料化学稳定性好，机械性能高，不污染油品，使用方便施工中要求对底材处理，用喷丸除锈，质量应达到国标 Sa2.5 级（GB8923-88）。

做两道 036-1 底漆，再涂两道 036-2 面漆按规定严格控制涂漆厚度2）外防腐埋地管道的防腐绝缘，一般分为三级：当土壤电阻率，〈20Ω 时采用特加强绝缘；20Ω≤当土壤电阻率〈50Ω 时采用加强绝缘；当土壤电阻率≥50Ω 采用普通绝缘；施工中按国个、标除锈，采用环氧煤沥青和玻璃丝布进行防腐绝缘，其耐油性，耐细菌腐蚀性和优异的抗阴极剥离性，适用于各种环境3、埋地管道的电化学保护除了上述涂料防腐保护外，还可以配合牺牲阳极保护在电化学腐蚀中，金属电位高的为阴极，电位低的为阳极，电流从高电位到低电位，低电位金属失去电子而被氧化，产生腐蚀如找出另外一些金属的电位比管道低，这些电位较低的金属失去电子而被腐蚀保护了埋地管道，这种做法叫牺牲阳极保护一般采用镁阳极和锌阳极具体做法按着〈埋地刚质管道牺牲阳极阴极保护设计规范〉执行阴极保护一般即牺牲阳极保护法阴极保护一般即牺牲阳极保护法在待保护的金属管道上连接一种电位更低的金属或在待保护的金属管道上连接一种电位更低的金属或合金，形成一个新的腐蚀电池该方法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳合金，形成一个新的腐蚀电池该方法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电极，被保护金属作为阴极而得到保护。

适用于对电极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电极，被保护金属作为阴极而得到保护适用于对电流需要量很小的裸管或有涂层管道的外露部位提供阴极保护流需要量很小的裸管或有涂层管道的外露部位提供阴极保护。