油气田的腐蚀特征及控制技术.ppt

白真权白真权白真权白真权中国石油天然气集团公司管材研究所中国石油天然气集团公司管材研究所中国石油天然气集团公司管材研究所中国石油天然气集团公司管材研究所Friday, September 6, 2024Friday, September 6, 2024向参加培训的各位学员问好向参加培训的各位学员问好大家辛苦了！大家辛苦了！9/6/20241油气田的腐蚀特征及控制技术油气田的腐蚀特征及控制技术油气田的腐蚀特征及控制技术油气田的腐蚀特征及控制技术9/6/20242提提    纲纲第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点– –油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征– –几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点– –腐蚀与防护国内外发展趋势腐蚀与防护国内外发展趋势腐蚀与防护国内外发展趋势腐蚀与防护国内外发展趋势第二部分：油气田腐蚀控制技术第二部分：油气田腐蚀控制技术第二部分：油气田腐蚀控制技术第二部分：油气田腐蚀控制技术– –油气管道的腐蚀控制途径油气管道的腐蚀控制途径油气管道的腐蚀控制途径油气管道的腐蚀控制途径– –油气田常用防腐蚀技术及及经济性分析油气田常用防腐蚀技术及及经济性分析油气田常用防腐蚀技术及及经济性分析油气田常用防腐蚀技术及及经济性分析– –油气田腐蚀检测与监测油气田腐蚀检测与监测油气田腐蚀检测与监测油气田腐蚀检测与监测– –油气田腐蚀控制的长远目标油气田腐蚀控制的长远目标油气田腐蚀控制的长远目标油气田腐蚀控制的长远目标– –塔里木和新疆油田在用腐蚀控制措施及效果塔里木和新疆油田在用腐蚀控制措施及效果塔里木和新疆油田在用腐蚀控制措施及效果塔里木和新疆油田在用腐蚀控制措施及效果9/6/20243第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点第一部分：油气田腐蚀类型、特征及研究热点l l油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征– –腐蚀的定义腐蚀的定义腐蚀的定义腐蚀的定义– –腐蚀类型与特点腐蚀类型与特点腐蚀类型与特点腐蚀类型与特点l l几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点几种典型的油气输送管道腐蚀类型及其关注点– –CO2CO2腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀– –H2SH2S腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀– –冲刷腐蚀冲刷腐蚀冲刷腐蚀冲刷腐蚀l l腐蚀与防护国内外发展趋势腐蚀与防护国内外发展趋势腐蚀与防护国内外发展趋势腐蚀与防护国内外发展趋势9/6/202441.1 油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征…………腐蚀定义腐蚀定义腐蚀定义腐蚀定义l l材料由于同周围介质发生化学或电化学的作用而引起的破坏和材料由于同周围介质发生化学或电化学的作用而引起的破坏和材料由于同周围介质发生化学或电化学的作用而引起的破坏和材料由于同周围介质发生化学或电化学的作用而引起的破坏和变质变质变质变质– –材料使用过程中在环境介质的作用下性能下降、状态改变，直至损坏变材料使用过程中在环境介质的作用下性能下降、状态改变，直至损坏变材料使用过程中在环境介质的作用下性能下降、状态改变，直至损坏变材料使用过程中在环境介质的作用下性能下降、状态改变，直至损坏变质即为质即为质即为质即为“ “腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀” ”或或或或“ “老化老化老化老化” ”。

随着近代科学技术的发展，现已发现几乎随着近代科学技术的发展，现已发现几乎随着近代科学技术的发展，现已发现几乎随着近代科学技术的发展，现已发现几乎所有材料在环境作用下都存在腐蚀或老化问题所有材料在环境作用下都存在腐蚀或老化问题所有材料在环境作用下都存在腐蚀或老化问题所有材料在环境作用下都存在腐蚀或老化问题– –退化是必然的，如人的衰老一样是不可避免的从物理化学理论上讲，退化是必然的，如人的衰老一样是不可避免的从物理化学理论上讲，退化是必然的，如人的衰老一样是不可避免的从物理化学理论上讲，退化是必然的，如人的衰老一样是不可避免的从物理化学理论上讲，腐蚀的本质：遵循热力学第二定律，是一个自由能减少，墒增加的自发腐蚀的本质：遵循热力学第二定律，是一个自由能减少，墒增加的自发腐蚀的本质：遵循热力学第二定律，是一个自由能减少，墒增加的自发腐蚀的本质：遵循热力学第二定律，是一个自由能减少，墒增加的自发过程过程过程过程腐腐蚀蚀腐腐败败自由能最低自由能最低达到最稳定状态达到最稳定状态欲望得到满足欲望得到满足达到最舒适程度达到最舒适程度9/6/202451.1 1.1 油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征…………油气田腐蚀四大危害油气田腐蚀四大危害油气田腐蚀四大危害油气田腐蚀四大危害l l造成巨大的经济损失，包括能源和材料的损失造成巨大的经济损失，包括能源和材料的损失造成巨大的经济损失，包括能源和材料的损失造成巨大的经济损失，包括能源和材料的损失––腐蚀导致设备损坏，油气漏失，人员伤亡，停工停产，污腐蚀导致设备损坏，油气漏失，人员伤亡，停工停产，污腐蚀导致设备损坏，油气漏失，人员伤亡，停工停产，污腐蚀导致设备损坏，油气漏失，人员伤亡，停工停产，污染环境，这些后果都会造成巨大的直接和间接经济损失。

染环境，这些后果都会造成巨大的直接和间接经济损失染环境，这些后果都会造成巨大的直接和间接经济损失染环境，这些后果都会造成巨大的直接和间接经济损失19711971年年年年5 5月四川威成线天然气管线腐蚀爆裂，造成爆炸和燃月四川威成线天然气管线腐蚀爆裂，造成爆炸和燃月四川威成线天然气管线腐蚀爆裂，造成爆炸和燃月四川威成线天然气管线腐蚀爆裂，造成爆炸和燃烧，导致直接经济损失烧，导致直接经济损失烧，导致直接经济损失烧，导致直接经济损失70007000万元万元万元万元––新疆油田公司每年投入大量资金对管线、容器进行维修或新疆油田公司每年投入大量资金对管线、容器进行维修或新疆油田公司每年投入大量资金对管线、容器进行维修或新疆油田公司每年投入大量资金对管线、容器进行维修或更换，据统计，每年更新改造的资金约更换，据统计，每年更新改造的资金约更换，据统计，每年更新改造的资金约更换，据统计，每年更新改造的资金约2 2 2 2亿元左右亿元左右亿元左右亿元左右l l腐蚀导致人员伤亡腐蚀导致人员伤亡腐蚀导致人员伤亡腐蚀导致人员伤亡– –19711971年年年年5 5月至月至月至月至19861986年年年年2 2月，四川天然气管网腐蚀导致爆炸和月，四川天然气管网腐蚀导致爆炸和月，四川天然气管网腐蚀导致爆炸和月，四川天然气管网腐蚀导致爆炸和燃烧事故燃烧事故燃烧事故燃烧事故8383次，其中第一次事故就伤亡次，其中第一次事故就伤亡次，其中第一次事故就伤亡次，其中第一次事故就伤亡2424人。

人19911991年年年年1 1月月月月2525日川东油田日川东油田日川东油田日川东油田HH2 2S S腐蚀造成井喷，造成两人死亡，七人受伤腐蚀造成井喷，造成两人死亡，七人受伤腐蚀造成井喷，造成两人死亡，七人受伤腐蚀造成井喷，造成两人死亡，七人受伤9/6/202461.1 1.1 油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征…………油气田腐蚀四大危害油气田腐蚀四大危害油气田腐蚀四大危害油气田腐蚀四大危害l l腐蚀造成停工停产，影响正常生产腐蚀造成停工停产，影响正常生产腐蚀造成停工停产，影响正常生产腐蚀造成停工停产，影响正常生产––如如如如19831983年川南窝深一井，腐蚀疲劳造成钻杆失效，导致停年川南窝深一井，腐蚀疲劳造成钻杆失效，导致停年川南窝深一井，腐蚀疲劳造成钻杆失效，导致停年川南窝深一井，腐蚀疲劳造成钻杆失效，导致停钻钻钻钻127127天；又如中原油田胡状油田天；又如中原油田胡状油田天；又如中原油田胡状油田天；又如中原油田胡状油田19881988年年年年1111月投产至月投产至月投产至月投产至19931993年年年年2 2月间穿孔月间穿孔月间穿孔月间穿孔780780余次，被迫停井余次，被迫停井余次，被迫停井余次，被迫停井5050多次多次多次多次l l腐蚀造成环境污染腐蚀造成环境污染腐蚀造成环境污染腐蚀造成环境污染––如地下水资源破坏，生态环境破坏，以及天然资源浪费等如地下水资源破坏，生态环境破坏，以及天然资源浪费等如地下水资源破坏，生态环境破坏，以及天然资源浪费等如地下水资源破坏，生态环境破坏，以及天然资源浪费等l l腐蚀是高新技术产业发展的限制性因素腐蚀是高新技术产业发展的限制性因素腐蚀是高新技术产业发展的限制性因素腐蚀是高新技术产业发展的限制性因素9/6/20247油气管道腐蚀危害油气管道腐蚀危害原油漏失原油漏失原油漏失原油漏失污染良田污染良田污染良田污染良田9/6/20248l l环境因素：环境因素：环境因素：环境因素：– –H H2 2S S，，，，COCO2 2，，，，ClCl- -，温度、压力、，温度、压力、，温度、压力、，温度、压力、pHpH、含水量、气油比等、含水量、气油比等、含水量、气油比等、含水量、气油比等l l材料因素：材料因素：材料因素：材料因素：– –材料类型（碳钢、不锈钢、耐蚀材料类型（碳钢、不锈钢、耐蚀材料类型（碳钢、不锈钢、耐蚀材料类型（碳钢、不锈钢、耐蚀合金、非金属），金相组织，化合金、非金属），金相组织，化合金、非金属），金相组织，化合金、非金属），金相组织，化学成分、强度、夹杂缺陷等学成分、强度、夹杂缺陷等学成分、强度、夹杂缺陷等学成分、强度、夹杂缺陷等l l力学因素：力学因素：力学因素：力学因素：– –工作应力，残余应力（制造，焊接，外力破坏，表面处理）工作应力，残余应力（制造，焊接，外力破坏，表面处理）工作应力，残余应力（制造，焊接，外力破坏，表面处理）工作应力，残余应力（制造，焊接，外力破坏，表面处理），流体冲刷应力，流体冲刷应力，流体冲刷应力，流体冲刷应力   1.1 油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征…………腐蚀因素腐蚀因素腐蚀因素腐蚀因素9/6/202491.1 油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征…………腐蚀类型腐蚀类型腐蚀类型腐蚀类型l l按照腐蚀机制，可以分为三大类型：按照腐蚀机制，可以分为三大类型：按照腐蚀机制，可以分为三大类型：按照腐蚀机制，可以分为三大类型：– –常规电化学腐蚀常规电化学腐蚀常规电化学腐蚀常规电化学腐蚀• •失重腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀等失重腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀等失重腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀等失重腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀等– –流体力学化学腐蚀流体力学化学腐蚀流体力学化学腐蚀流体力学化学腐蚀• •冲刷腐蚀、冲蚀腐蚀、空泡腐蚀冲刷腐蚀、冲蚀腐蚀、空泡腐蚀冲刷腐蚀、冲蚀腐蚀、空泡腐蚀冲刷腐蚀、冲蚀腐蚀、空泡腐蚀– –固体力学化学腐蚀固体力学化学腐蚀固体力学化学腐蚀固体力学化学腐蚀• •腐蚀疲劳、应力腐蚀、硫化物应力开裂、氢致开裂等腐蚀疲劳、应力腐蚀、硫化物应力开裂、氢致开裂等腐蚀疲劳、应力腐蚀、硫化物应力开裂、氢致开裂等腐蚀疲劳、应力腐蚀、硫化物应力开裂、氢致开裂等l l按腐蚀破坏特征：按腐蚀破坏特征：按腐蚀破坏特征：按腐蚀破坏特征：– –全面腐蚀：全面腐蚀：全面腐蚀：全面腐蚀：分布整个表面，可是均匀的，也可是不均匀的分布整个表面，可是均匀的，也可是不均匀的分布整个表面，可是均匀的，也可是不均匀的分布整个表面，可是均匀的，也可是不均匀的– –局部腐蚀：局部腐蚀：局部腐蚀：局部腐蚀：小孔腐蚀、电偶腐蚀、氢脆、应力腐蚀破裂、晶间腐蚀、小孔腐蚀、电偶腐蚀、氢脆、应力腐蚀破裂、晶间腐蚀、小孔腐蚀、电偶腐蚀、氢脆、应力腐蚀破裂、晶间腐蚀、小孔腐蚀、电偶腐蚀、氢脆、应力腐蚀破裂、晶间腐蚀、   缝隙腐蚀、选择性腐蚀、细菌腐蚀、其它腐蚀（如沉积腐蚀、浓差电缝隙腐蚀、选择性腐蚀、细菌腐蚀、其它腐蚀（如沉积腐蚀、浓差电缝隙腐蚀、选择性腐蚀、细菌腐蚀、其它腐蚀（如沉积腐蚀、浓差电缝隙腐蚀、选择性腐蚀、细菌腐蚀、其它腐蚀（如沉积腐蚀、浓差电池腐蚀、冲刷腐蚀等）池腐蚀、冲刷腐蚀等）池腐蚀、冲刷腐蚀等）池腐蚀、冲刷腐蚀等）9/6/2024101.1 油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征…………腐蚀类型腐蚀类型腐蚀类型腐蚀类型l l按腐蚀发生部位分为两类按腐蚀发生部位分为两类按腐蚀发生部位分为两类按腐蚀发生部位分为两类– –外腐蚀外腐蚀外腐蚀外腐蚀主要是管体外部遭受的土壤腐蚀和地下水腐蚀，以及杂散电流主要是管体外部遭受的土壤腐蚀和地下水腐蚀，以及杂散电流主要是管体外部遭受的土壤腐蚀和地下水腐蚀，以及杂散电流主要是管体外部遭受的土壤腐蚀和地下水腐蚀，以及杂散电流腐蚀和宏观电池腐蚀等腐蚀和宏观电池腐蚀等腐蚀和宏观电池腐蚀等腐蚀和宏观电池腐蚀等– –内腐蚀内腐蚀内腐蚀内腐蚀主要是管体内部由于内部介质所导致的腐蚀，是目前的研究难主要是管体内部由于内部介质所导致的腐蚀，是目前的研究难主要是管体内部由于内部介质所导致的腐蚀，是目前的研究难主要是管体内部由于内部介质所导致的腐蚀，是目前的研究难点和热点点和热点点和热点点和热点l l按照腐蚀介质分：常见六大主要腐蚀类型按照腐蚀介质分：常见六大主要腐蚀类型按照腐蚀介质分：常见六大主要腐蚀类型按照腐蚀介质分：常见六大主要腐蚀类型– –   H H2 2S S腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀                        – –COCO2 2腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀– –H H2 2S S和和和和COCO2 2共存条件下腐蚀共存条件下腐蚀共存条件下腐蚀共存条件下腐蚀– –OO2 2腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀– –细菌腐蚀细菌腐蚀细菌腐蚀细菌腐蚀– –土壤腐蚀土壤腐蚀土壤腐蚀土壤腐蚀   （外腐蚀）（外腐蚀）（外腐蚀）（外腐蚀）• •过去关于高温高压过去关于高温高压过去关于高温高压过去关于高温高压CO2CO2腐蚀和多相流冲刷腐蚀研究不多，而实践腐蚀和多相流冲刷腐蚀研究不多，而实践腐蚀和多相流冲刷腐蚀研究不多，而实践腐蚀和多相流冲刷腐蚀研究不多，而实践证明这两种腐蚀，越来越成为油气田的主要危害证明这两种腐蚀，越来越成为油气田的主要危害证明这两种腐蚀，越来越成为油气田的主要危害证明这两种腐蚀，越来越成为油气田的主要危害9/6/2024111.1 油气田腐蚀类型与特征油气田腐蚀类型与特征…………腐蚀类型腐蚀类型腐蚀类型腐蚀类型分类方式分类方式 主主 要要 研研 究究 内内 容容 腐蚀环境腐蚀环境COCO2 2 腐蚀、腐蚀、H H2 2 S S腐蚀、溶解盐类腐蚀、酸腐蚀、腐蚀、溶解盐类腐蚀、酸腐蚀、水腐蚀、大气腐蚀、细菌腐蚀、土壤腐蚀、杂水腐蚀、大气腐蚀、细菌腐蚀、土壤腐蚀、杂散电流腐蚀、铁离子腐蚀、原电池腐蚀、散电流腐蚀、铁离子腐蚀、原电池腐蚀、CaCa、、MgMg、、ZnZn等的浓缩卤盐腐蚀、凝析气相腐蚀等等的浓缩卤盐腐蚀、凝析气相腐蚀等 腐蚀形貌及腐蚀形貌及部位部位均均匀匀腐腐蚀蚀、、点点蚀蚀、、缝缝隙隙腐腐蚀蚀、、晶晶间间腐腐蚀蚀、、氢氢脆脆、、氢氢鼓鼓泡泡、、硫硫化化物物应应力力腐腐蚀蚀开开裂裂、、腐腐蚀蚀疲疲劳劳、、焊焊缝缝腐腐蚀蚀、、刀刀状状腐腐蚀蚀、、冲冲刷刷腐腐蚀蚀、、冲冲蚀蚀促促进进腐腐蚀蚀、、空泡腐蚀、内腐蚀及外腐蚀等空泡腐蚀、内腐蚀及外腐蚀等9/6/2024121.2  几种典型的腐蚀类型及其关注点几种典型的腐蚀类型及其关注点l lCO2腐蚀腐蚀l lH2S腐蚀腐蚀            l l多相流冲刷腐蚀多相流冲刷腐蚀9/6/202413l l“ “CO2 CO2 腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀” ”术语术语术语术语19251925年被年被年被年被APIAPI采用，采用，采用，采用，Texas Texas 油田的油田的油田的油田的气井气井气井气井19431943年首次出现年首次出现年首次出现年首次出现l l国外国外国外国外2020世纪世纪世纪世纪6060年代，我国起步晚年代，我国起步晚年代，我国起步晚年代，我国起步晚(80(80年代年代年代年代) )l l美国国家腐蚀工程师协会美国国家腐蚀工程师协会美国国家腐蚀工程师协会美国国家腐蚀工程师协会(NACE)(NACE)成立成立成立成立T-ICT-IC小组，专门小组，专门小组，专门小组，专门从事从事从事从事CO2 CO2 腐蚀研究腐蚀研究腐蚀研究腐蚀研究l l国外国外国外国外– –公司公司公司公司     --      Shell--      Shell、、、、Exxon-MobileExxon-Mobile、、、、BPBP等等等等– –研究机构研究机构研究机构研究机构   -- Ohio-- Ohio大学、大学、大学、大学、TulsaTulsa大学、挪威能源研究院大学、挪威能源研究院大学、挪威能源研究院大学、挪威能源研究院（（（（IFEIFE）、英国利兹大学、加拿大）、英国利兹大学、加拿大）、英国利兹大学、加拿大）、英国利兹大学、加拿大CANMETCANMET、德国、德国、德国、德国IserlohnIserlohn应用科学大学、美国西南研究院等应用科学大学、美国西南研究院等应用科学大学、美国西南研究院等应用科学大学、美国西南研究院等1.2.1  CO2 腐蚀腐蚀9/6/202414l lCOCO2 2   溶于水溶于水溶于水溶于水: :l l溶解的溶解的溶解的溶解的COCO2 2水合过程水合过程水合过程水合过程: :l l碳酸水解碳酸水解碳酸水解碳酸水解: :l l碳酸氢根进一步水解碳酸氢根进一步水解碳酸氢根进一步水解碳酸氢根进一步水解: :l l水电解水电解水电解水电解: :1.2.1 CO2 腐蚀腐蚀9/6/202415CO2局部腐蚀机理局部腐蚀机理l lCOCO2 2局部腐蚀有以下三种典型机理局部腐蚀有以下三种典型机理局部腐蚀有以下三种典型机理局部腐蚀有以下三种典型机理– –台地状腐蚀台地状腐蚀台地状腐蚀台地状腐蚀– –蜗旋状腐蚀蜗旋状腐蚀蜗旋状腐蚀蜗旋状腐蚀– –点状腐蚀点状腐蚀点状腐蚀点状腐蚀– –我们研究发现，腐蚀后试样表面呈现为图所示的蜂窝状我们研究发现，腐蚀后试样表面呈现为图所示的蜂窝状我们研究发现，腐蚀后试样表面呈现为图所示的蜂窝状我们研究发现，腐蚀后试样表面呈现为图所示的蜂窝状和和和和   底大口小的烧瓶型点状腐蚀底大口小的烧瓶型点状腐蚀底大口小的烧瓶型点状腐蚀底大口小的烧瓶型点状腐蚀• •这种腐蚀形状由于口小，这种腐蚀形状由于口小，这种腐蚀形状由于口小，这种腐蚀形状由于口小，   闭塞电池效应很强：孔外闭塞电池效应很强：孔外闭塞电池效应很强：孔外闭塞电池效应很强：孔外大阴极，孔内小阳极，促进腐蚀向深度方向发展大阴极，孔内小阳极，促进腐蚀向深度方向发展大阴极，孔内小阳极，促进腐蚀向深度方向发展大阴极，孔内小阳极，促进腐蚀向深度方向发展9/6/202416CO2CO2腐蚀的影响因素腐蚀的影响因素腐蚀的影响因素腐蚀的影响因素CO2腐蚀速率影响因素腐蚀速率影响因素环境因环境因素素内部因素内部因素力学因力学因素素原油原油温度温度 CO2分压分压 pH值值 介质介质材料成分组织材料成分组织多相流、固体颗粒多相流、固体颗粒力学化学作用力学化学作用腐蚀缓减作用腐蚀缓减作用腐蚀产物膜的形成腐蚀产物膜的形成腐蚀产物膜的破坏腐蚀产物膜的破坏传质加速作用传质加速作用腐蚀产物膜的状态腐蚀产物膜的状态腐蚀速率、腐蚀形态腐蚀速率、腐蚀形态9/6/202417CO2CO2腐蚀影响因素腐蚀影响因素腐蚀影响因素腐蚀影响因素COCO2 2腐蚀的腐蚀的腐蚀的腐蚀的影响因素影响因素影响因素影响因素研究的研究的研究的研究的重点重点重点重点研究的研究的研究的研究的重点重点重点重点9/6/202418关注点之一：关注点之一：CO2腐蚀产物膜研究腐蚀产物膜研究l lCOCO2 2腐蚀产物膜对腐蚀产物膜对腐蚀产物膜对腐蚀产物膜对COCO2 2腐蚀至关重要腐蚀至关重要腐蚀至关重要腐蚀至关重要– –COCO2 2多相流腐蚀研究关键在于腐蚀产物膜多相流腐蚀研究关键在于腐蚀产物膜多相流腐蚀研究关键在于腐蚀产物膜多相流腐蚀研究关键在于腐蚀产物膜, ,膜好坏决定了膜好坏决定了膜好坏决定了膜好坏决定了COCO2 2腐蚀的严重程度腐蚀的严重程度腐蚀的严重程度腐蚀的严重程度– –在多数情况下，金属表面都会形成具有不同保护性的腐蚀在多数情况下，金属表面都会形成具有不同保护性的腐蚀在多数情况下，金属表面都会形成具有不同保护性的腐蚀在多数情况下，金属表面都会形成具有不同保护性的腐蚀产物膜产物膜产物膜产物膜– –膜的性能，尤其是膜的力学性能决定了膜耐受破坏的能力膜的性能，尤其是膜的力学性能决定了膜耐受破坏的能力膜的性能，尤其是膜的力学性能决定了膜耐受破坏的能力膜的性能，尤其是膜的力学性能决定了膜耐受破坏的能力– –腐蚀速率与膜的保护性强弱和抗外力损伤能力密切相关腐蚀速率与膜的保护性强弱和抗外力损伤能力密切相关腐蚀速率与膜的保护性强弱和抗外力损伤能力密切相关腐蚀速率与膜的保护性强弱和抗外力损伤能力密切相关– –流体流动是导致腐蚀产物膜的破坏关键因素之一流体流动是导致腐蚀产物膜的破坏关键因素之一流体流动是导致腐蚀产物膜的破坏关键因素之一流体流动是导致腐蚀产物膜的破坏关键因素之一9/6/202419关注点之二：关注点之二：CO2腐蚀速率预测模型腐蚀速率预测模型l l预测模型预测模型预测模型预测模型– –经验型经验型经验型经验型•对腐蚀机理的认识要求不高，模型比较简洁受实验室数据以及现场对腐蚀机理的认识要求不高，模型比较简洁受实验室数据以及现场数据的影响较大数据的影响较大– –半经验型半经验型半经验型半经验型•对腐蚀数据的要求相对较少，理论模型与实验数据都会影响到半经对腐蚀数据的要求相对较少，理论模型与实验数据都会影响到半经验模型的精度验模型的精度– –机制型机制型机制型机制型•机制模型的物理意义比较明确机制模型的物理意义比较明确• 机制模型对腐蚀数据的要求不高机制模型对腐蚀数据的要求不高•机制模型的建立需要对腐蚀机理、关键性的控制因素有一个清楚的机制模型的建立需要对腐蚀机理、关键性的控制因素有一个清楚的认识认识9/6/202420 以挪威的以挪威的Norsok模型为代表模型为代表挪威的挪威的CorrOcean公司的公司的Corpos模型在模型在Norsok模型基础上又加入了流体模块和油的润湿性模型基础上又加入了流体模块和油的润湿性 OHIO大学的大学的Jepson多相流条件下模型多相流条件下模型：：经验型腐蚀速率预测模型经验型腐蚀速率预测模型9/6/202421挪威的挪威的Norsok模型模型9/6/202422半经验腐蚀速率预测模型半经验腐蚀速率预测模型l l多数模型选择建立的方式多数模型选择建立的方式多数模型选择建立的方式多数模型选择建立的方式– –   其中以其中以其中以其中以ShellShell公司的公司的公司的公司的De De waardwaard模型最为著名模型最为著名模型最为著名模型最为著名– –   BPBP公司开发的公司开发的公司开发的公司开发的CassandraCassandra模型模型模型模型– –   IntercorrIntercorr公司开发的公司开发的公司开发的公司开发的PredictPredict模型模型模型模型– –   IntetechIntetech公司的公司的公司的公司的ECEECE模型模型模型模型l l   IFEIFE模型模型模型模型– –考虑基本的电化学动力学过程以及离子传质过程考虑基本的电化学动力学过程以及离子传质过程考虑基本的电化学动力学过程以及离子传质过程考虑基本的电化学动力学过程以及离子传质过程– –   腐蚀数据确定模型中的系数大小腐蚀数据确定模型中的系数大小腐蚀数据确定模型中的系数大小腐蚀数据确定模型中的系数大小   9/6/202423De Waard模型模型动力学公式动力学公式拟合出（拟合出（9191模型）模型）加入了传质过程，即电阻模型加入了传质过程，即电阻模型（（9595模型）模型）9/6/202424De Waard 95模型模型CO2腐蚀速率预测结果腐蚀速率预测结果9/6/202425单相水介质单相水介质油水两相油水两相E/CRC模型预测的模型预测的CO2腐蚀速率腐蚀速率9/6/2024263ØJepsonJepson的多相流条件下的机制模型的多相流条件下的机制模型 逐渐成为预测模型的发展方向逐渐成为预测模型的发展方向ØNesicNesic机制模型机制模型电极表面的电化学反应电极表面的电化学反应膜对离子的传质过程影响膜对离子的传质过程影响电极表面的电化学反应电极表面的电化学反应段塞流对离子的传质过程影响段塞流对离子的传质过程影响机制模型机制模型9/6/202427CO2腐蚀速率预测模型的局限腐蚀速率预测模型的局限l l目前的预测模型都需要进一步的完善目前的预测模型都需要进一步的完善目前的预测模型都需要进一步的完善目前的预测模型都需要进一步的完善– –   腐蚀数据的局限腐蚀数据的局限腐蚀数据的局限腐蚀数据的局限– –   所研究的现场环境的局限所研究的现场环境的局限所研究的现场环境的局限所研究的现场环境的局限– –   对对对对CO2CO2腐蚀认识的局限腐蚀认识的局限腐蚀认识的局限腐蚀认识的局限• •模型对原油考虑的都很简单模型对原油考虑的都很简单模型对原油考虑的都很简单模型对原油考虑的都很简单• •对腐蚀产物膜的考虑也不太完善对腐蚀产物膜的考虑也不太完善对腐蚀产物膜的考虑也不太完善对腐蚀产物膜的考虑也不太完善• •局部腐蚀考虑的很少局部腐蚀考虑的很少局部腐蚀考虑的很少局部腐蚀考虑的很少9/6/202428CO2腐蚀速率预测模型的局限腐蚀速率预测模型的局限l l原油的影响认识还不充分原油的影响认识还不充分9/6/202429CO2腐蚀速率预测模型的局限腐蚀速率预测模型的局限l腐蚀产物膜的影响腐蚀产物膜的影响–形成腐蚀产物膜以后，腐蚀速率会下降形成腐蚀产物膜以后，腐蚀速率会下降1~2个数量级个数量级9/6/202430De Waard模型中的腐蚀产模型中的腐蚀产物膜因子与温度的关系物膜因子与温度的关系 Norsok预测模型中考虑预测模型中考虑的腐蚀产物膜的影响的腐蚀产物膜的影响 Nesic机制模型，腐机制模型，腐蚀产物膜的孔隙度蚀产物膜的孔隙度腐蚀产物膜的影响腐蚀产物膜的影响9/6/202431不同的软件预测渤南油田的腐蚀速率不同的软件预测渤南油田的腐蚀速率9/6/202432CO2腐蚀预测模型腐蚀预测模型9/6/202433关注点之三：关注点之三：CO2腐蚀防护措施腐蚀防护措施l l脱水处理脱水处理脱水处理脱水处理l l脱除二氧化碳脱除二氧化碳脱除二氧化碳脱除二氧化碳l l碳钢碳钢碳钢碳钢+ +缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂l lCRACRAl lCRACRA与碳钢相结合与碳钢相结合与碳钢相结合与碳钢相结合l lpHpH稳定剂稳定剂稳定剂稳定剂l l内涂层或衬里内涂层或衬里内涂层或衬里内涂层或衬里l l管道定期进行清管管道定期进行清管管道定期进行清管管道定期进行清管l l监测、定期检测、腐蚀评估及管道完整性评估监测、定期检测、腐蚀评估及管道完整性评估监测、定期检测、腐蚀评估及管道完整性评估监测、定期检测、腐蚀评估及管道完整性评估– –合理的方案需从技术、经济等多方面综合考虑。

在防腐措施选用时，合理的方案需从技术、经济等多方面综合考虑在防腐措施选用时，合理的方案需从技术、经济等多方面综合考虑在防腐措施选用时，合理的方案需从技术、经济等多方面综合考虑在防腐措施选用时，必须结合实际情况，综合考虑安全性和经济性进行经济性分析时，必须结合实际情况，综合考虑安全性和经济性进行经济性分析时，必须结合实际情况，综合考虑安全性和经济性进行经济性分析时，必须结合实际情况，综合考虑安全性和经济性进行经济性分析时，不仅要考虑材料本身的费用，而且要考虑操作费用，添加缓蚀剂、停不仅要考虑材料本身的费用，而且要考虑操作费用，添加缓蚀剂、停不仅要考虑材料本身的费用，而且要考虑操作费用，添加缓蚀剂、停不仅要考虑材料本身的费用，而且要考虑操作费用，添加缓蚀剂、停产检修等发生的费用往往很大，生产周期越长，操作费用也越高产检修等发生的费用往往很大，生产周期越长，操作费用也越高产检修等发生的费用往往很大，生产周期越长，操作费用也越高产检修等发生的费用往往很大，生产周期越长，操作费用也越高9/6/2024341.2.2  H2S腐蚀腐蚀l lH H2 2S S腐蚀类型及特征腐蚀类型及特征腐蚀类型及特征腐蚀类型及特征– –H H2 2S S腐蚀类型腐蚀类型腐蚀类型腐蚀类型• •除电化学腐蚀外，其最具危害的还是固体力学化学腐蚀，即硫化物除电化学腐蚀外，其最具危害的还是固体力学化学腐蚀，即硫化物除电化学腐蚀外，其最具危害的还是固体力学化学腐蚀，即硫化物除电化学腐蚀外，其最具危害的还是固体力学化学腐蚀，即硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂等应力腐蚀开裂、氢致开裂等应力腐蚀开裂、氢致开裂等应力腐蚀开裂、氢致开裂等– –H H2 2S S可以导致五种开裂损伤，可以导致五种开裂损伤，可以导致五种开裂损伤，可以导致五种开裂损伤，• •硫化物应力腐蚀开裂（硫化物应力腐蚀开裂（硫化物应力腐蚀开裂（硫化物应力腐蚀开裂（SSCSSC））））• •氢鼓泡（氢鼓泡（氢鼓泡（氢鼓泡（HBHB））））• •氢致开裂（氢致开裂（氢致开裂（氢致开裂（HICHIC））））• •应力导向氢致开裂（应力导向氢致开裂（应力导向氢致开裂（应力导向氢致开裂（SOHICSOHIC））））• •碱性应力腐蚀开裂（碱性应力腐蚀开裂（碱性应力腐蚀开裂（碱性应力腐蚀开裂（ASCCASCC）。

– –最近研究发现，还有其它类型的最近研究发现，还有其它类型的最近研究发现，还有其它类型的最近研究发现，还有其它类型的H2SH2S致开裂致开裂致开裂致开裂9/6/202435H2S腐蚀腐蚀l lH H2 2S S腐蚀类型及特征腐蚀类型及特征腐蚀类型及特征腐蚀类型及特征– –硫化氢溶于水显弱酸性，腐蚀反应为：硫化氢溶于水显弱酸性，腐蚀反应为：硫化氢溶于水显弱酸性，腐蚀反应为：硫化氢溶于水显弱酸性，腐蚀反应为：– –硫化铁膜溶解度非常低，是良导体，作为阴极，促进点蚀硫化铁膜溶解度非常低，是良导体，作为阴极，促进点蚀硫化铁膜溶解度非常低，是良导体，作为阴极，促进点蚀硫化铁膜溶解度非常低，是良导体，作为阴极，促进点蚀– –硫化物离子会减慢氢原子复合速率，造成氢分子积累，为氢原子进入硫化物离子会减慢氢原子复合速率，造成氢分子积累，为氢原子进入硫化物离子会减慢氢原子复合速率，造成氢分子积累，为氢原子进入硫化物离子会减慢氢原子复合速率，造成氢分子积累，为氢原子进入金属提供动力，所以不仅造成点蚀，还经常导致金属开裂金属提供动力，所以不仅造成点蚀，还经常导致金属开裂金属提供动力，所以不仅造成点蚀，还经常导致金属开裂金属提供动力，所以不仅造成点蚀，还经常导致金属开裂9/6/202436H2S腐蚀机理腐蚀机理Mackinawite formation:D. W. Shoesmith, P. Taylor, J. Electro. Soc. 1980, Vol. 127, No. 59/6/202437H2S腐蚀主要影响因素腐蚀主要影响因素l l   环境因素环境因素环境因素环境因素– –H H2 2S S浓度；浓度；浓度；浓度；– –PHPH值；值；值；值；– –温度；温度；温度；温度；– –压力、电位以及其它杂质；压力、电位以及其它杂质；压力、电位以及其它杂质；压力、电位以及其它杂质；l l   材料因素材料因素材料因素材料因素– –强度（硬度）的提高将会使腐蚀倾向加重；强度（硬度）的提高将会使腐蚀倾向加重；强度（硬度）的提高将会使腐蚀倾向加重；强度（硬度）的提高将会使腐蚀倾向加重；– –显微组织中具有细小球化碳化物的金相组织有利于管线管的抗显微组织中具有细小球化碳化物的金相组织有利于管线管的抗显微组织中具有细小球化碳化物的金相组织有利于管线管的抗显微组织中具有细小球化碳化物的金相组织有利于管线管的抗HIC/SSCHIC/SSC能力，而带状组织结构特别是是非常有害的能力，而带状组织结构特别是是非常有害的能力，而带状组织结构特别是是非常有害的能力，而带状组织结构特别是是非常有害的– –S S的作用是非常有害的，必须降低其含量才能避免片状的作用是非常有害的，必须降低其含量才能避免片状的作用是非常有害的，必须降低其含量才能避免片状的作用是非常有害的，必须降低其含量才能避免片状MnSMnS夹杂夹杂夹杂夹杂– –管线管表面状态和残余应力是影响管线管抗管线管表面状态和残余应力是影响管线管抗管线管表面状态和残余应力是影响管线管抗管线管表面状态和残余应力是影响管线管抗HIC/SSCHIC/SSC能力的重要影响能力的重要影响能力的重要影响能力的重要影响因素因素因素因素9/6/202438H2S腐蚀控制的腐蚀控制的8项关键要素项关键要素l l遵循标准选材设计施工遵循标准选材设计施工遵循标准选材设计施工遵循标准选材设计施工l l脱水、脱硫、除去腐蚀介质脱水、脱硫、除去腐蚀介质脱水、脱硫、除去腐蚀介质脱水、脱硫、除去腐蚀介质 l l管道中加注缓蚀剂进行保护管道中加注缓蚀剂进行保护管道中加注缓蚀剂进行保护管道中加注缓蚀剂进行保护 l l管道内壁涂层保护，提高输气能力管道内壁涂层保护，提高输气能力管道内壁涂层保护，提高输气能力管道内壁涂层保护，提高输气能力 l l定期清管排污定期清管排污定期清管排污定期清管排污 l l建立腐蚀监测系统，把握输气管线腐蚀动态建立腐蚀监测系统，把握输气管线腐蚀动态建立腐蚀监测系统，把握输气管线腐蚀动态建立腐蚀监测系统，把握输气管线腐蚀动态 l l加强腐蚀预测加强腐蚀预测加强腐蚀预测加强腐蚀预测l l建立防腐专业机构和制度，提高管理水平建立防腐专业机构和制度，提高管理水平建立防腐专业机构和制度，提高管理水平建立防腐专业机构和制度，提高管理水平9/6/202439关注点之一：关注点之一：H2S开裂评价开裂评价l l在在在在ISO 15156/NACE M0175ISO 15156/NACE M0175中，按照两大种类来规中，按照两大种类来规中，按照两大种类来规中，按照两大种类来规定需要进行腐蚀评价的试验类型：定需要进行腐蚀评价的试验类型：定需要进行腐蚀评价的试验类型：定需要进行腐蚀评价的试验类型：– –   Part 2Part 2：碳钢和低合金钢；：碳钢和低合金钢；：碳钢和低合金钢；：碳钢和低合金钢；– –   part 3:   part 3:   耐蚀合金（耐蚀合金（耐蚀合金（耐蚀合金（CRACRA）和其它合金）和其它合金）和其它合金）和其它合金l l对于碳钢和低合金钢，不仅应该进行对于碳钢和低合金钢，不仅应该进行对于碳钢和低合金钢，不仅应该进行对于碳钢和低合金钢，不仅应该进行– –SSC SSC （硫化物应力腐蚀开裂）评价试验，（硫化物应力腐蚀开裂）评价试验，（硫化物应力腐蚀开裂）评价试验，（硫化物应力腐蚀开裂）评价试验，– –HIC      —— HIC      —— 氢致开裂氢致开裂氢致开裂氢致开裂l l而且必要时，还要进行如下评价试验而且必要时，还要进行如下评价试验而且必要时，还要进行如下评价试验而且必要时，还要进行如下评价试验– –SOHIC —— SOHIC —— 硫化物定向氢致开裂（容易发生在母材板中硫化物定向氢致开裂（容易发生在母材板中硫化物定向氢致开裂（容易发生在母材板中硫化物定向氢致开裂（容易发生在母材板中– –SZC      —— SZC      —— 软化区开裂试验（容易发生在焊缝热影响区）软化区开裂试验（容易发生在焊缝热影响区）软化区开裂试验（容易发生在焊缝热影响区）软化区开裂试验（容易发生在焊缝热影响区）9/6/202440关注点之一：关注点之一：H2S开裂评价开裂评价l l对于耐蚀合金和其它合金，要进行如下评价试验对于耐蚀合金和其它合金，要进行如下评价试验对于耐蚀合金和其它合金，要进行如下评价试验对于耐蚀合金和其它合金，要进行如下评价试验– –SSC     ——  SSC     ——  硫化物应力腐蚀开裂硫化物应力腐蚀开裂硫化物应力腐蚀开裂硫化物应力腐蚀开裂– –SCC    ——  SCC    ——  应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂– –GHSC ——  GHSC ——  电偶致氢应力开裂电偶致氢应力开裂电偶致氢应力开裂电偶致氢应力开裂• •这里应当注意：这里应当注意：这里应当注意：这里应当注意：• •   电偶致氢应力开裂与电偶腐蚀电偶致氢应力开裂与电偶腐蚀电偶致氢应力开裂与电偶腐蚀电偶致氢应力开裂与电偶腐蚀                        过程正好相反：过程正好相反：过程正好相反：过程正好相反：9/6/202441l l电偶腐蚀：电偶腐蚀：电偶腐蚀：电偶腐蚀：              是一个电位较负的金属（阳极）是一个电位较负的金属（阳极）是一个电位较负的金属（阳极）是一个电位较负的金属（阳极）                连接到一个电位较正的金属上（阴极），连接到一个电位较正的金属上（阴极），连接到一个电位较正的金属上（阴极），连接到一个电位较正的金属上（阴极），                              导致电位较负金属的阳极溶解加速，导致电位较负金属的阳极溶解加速，导致电位较负金属的阳极溶解加速，导致电位较负金属的阳极溶解加速，                                              腐蚀过程加剧腐蚀过程加剧腐蚀过程加剧腐蚀过程加剧l l电偶致氢应力开裂：电偶致氢应力开裂：电偶致氢应力开裂：电偶致氢应力开裂：            是一个电位较正的金属（阴极），是一个电位较正的金属（阴极），是一个电位较正的金属（阴极），是一个电位较正的金属（阴极），              连接到一个电位较负的金属上（阳极）连接到一个电位较负的金属上（阳极）连接到一个电位较负的金属上（阳极）连接到一个电位较负的金属上（阳极）                                  导致电位较正金属表面的阴极析氢加剧，导致电位较正金属表面的阴极析氢加剧，导致电位较正金属表面的阴极析氢加剧，导致电位较正金属表面的阴极析氢加剧，                                                  氢渗入总量加大，开裂概率增加氢渗入总量加大，开裂概率增加氢渗入总量加大，开裂概率增加氢渗入总量加大，开裂概率增加l l过去关于软化区开裂（过去关于软化区开裂（过去关于软化区开裂（过去关于软化区开裂（SZCSZC）和电偶致氢应力开裂（）和电偶致氢应力开裂（）和电偶致氢应力开裂（）和电偶致氢应力开裂（GHSCGHSC）人）人）人）人们在工程中间较少注意，事实上，这种开裂形式往往也会造们在工程中间较少注意，事实上，这种开裂形式往往也会造们在工程中间较少注意，事实上，这种开裂形式往往也会造们在工程中间较少注意，事实上，这种开裂形式往往也会造成灾难性的破坏成灾难性的破坏成灾难性的破坏成灾难性的破坏关注点之一：关注点之一：H2S开裂评价开裂评价9/6/202442关注点之二：关注点之二：H2S与与CO2腐蚀共存下的腐蚀腐蚀共存下的腐蚀l lH H2 2S S腐蚀与腐蚀与腐蚀与腐蚀与COCO2 2腐蚀的腐蚀的腐蚀的腐蚀的交互作用交互作用交互作用交互作用– –H H2 2S S与与与与COCO2 2往往共存，二往往共存，二往往共存，二往往共存，二者的腐蚀机理存在竞争者的腐蚀机理存在竞争者的腐蚀机理存在竞争者的腐蚀机理存在竞争与协同效应与协同效应与协同效应与协同效应– –H H2 2S S不仅造成应力腐蚀开不仅造成应力腐蚀开不仅造成应力腐蚀开不仅造成应力腐蚀开裂，而且对电化学减薄裂，而且对电化学减薄裂，而且对电化学减薄裂，而且对电化学减薄腐蚀也有很大影响腐蚀也有很大影响腐蚀也有很大影响腐蚀也有很大影响– –虽然对减薄腐蚀，虽然对减薄腐蚀，虽然对减薄腐蚀，虽然对减薄腐蚀，COCO2 2的腐蚀性比的腐蚀性比的腐蚀性比的腐蚀性比H H2 2S S强，但是强，但是强，但是强，但是一旦一旦一旦一旦H H2 2S S出现，又往往起出现，又往往起出现，又往往起出现，又往往起控制作用控制作用控制作用控制作用– –PotsPots等认为，等认为，等认为，等认为，   H H2 2S S 与与与与COCO2 2含量的比值对腐蚀含量的比值对腐蚀含量的比值对腐蚀含量的比值对腐蚀状态的影响符合右图所状态的影响符合右图所状态的影响符合右图所状态的影响符合右图所示的规律示的规律示的规律示的规律9/6/202443关注点之二：关注点之二：H2S与与CO2腐蚀共存下的腐蚀腐蚀共存下的腐蚀l lH H2 2S S与与与与COCO2 2共存腐蚀环境中的选材规则共存腐蚀环境中的选材规则共存腐蚀环境中的选材规则共存腐蚀环境中的选材规则– –H H2 2S S含量小于含量小于含量小于含量小于0.3kPa0.3kPa时，用一般碳钢和低合金钢；大于时，用一般碳钢和低合金钢；大于时，用一般碳钢和低合金钢；大于时，用一般碳钢和低合金钢；大于0.3kPa0.3kPa，可以使用抗硫钢，可以使用抗硫钢，可以使用抗硫钢，可以使用抗硫钢– –当当当当H H2 2S S和和和和COCO2 2共存且含量较高时，需用不锈钢或其它耐蚀共存且含量较高时，需用不锈钢或其它耐蚀共存且含量较高时，需用不锈钢或其它耐蚀共存且含量较高时，需用不锈钢或其它耐蚀合金合金合金合金– –为了抗为了抗为了抗为了抗COCO2 2，最早开发使用，最早开发使用，最早开发使用，最早开发使用API 13CrAPI 13Cr；为了既抗；为了既抗；为了既抗；为了既抗COCO2 2又抗又抗又抗又抗H H2 2S S，加入，加入，加入，加入NiNi和和和和MoMo，开发出，开发出，开发出，开发出Super 13CrSuper 13Cr– –但当腐蚀环境太苛刻时，但当腐蚀环境太苛刻时，但当腐蚀环境太苛刻时，但当腐蚀环境太苛刻时，Super13CrSuper13Cr抗蚀性也不足，此时抗蚀性也不足，此时抗蚀性也不足，此时抗蚀性也不足，此时需要双相不锈钢或镍基合金等。

需要双相不锈钢或镍基合金等需要双相不锈钢或镍基合金等需要双相不锈钢或镍基合金等ISO 15156 Part3ISO 15156 Part3将耐蚀将耐蚀将耐蚀将耐蚀合金归为合金归为合金归为合金归为1111个类型个类型个类型个类型9/6/202444油油固固 工业生产需用管道结构来输送水、气、油、固工业生产需用管道结构来输送水、气、油、固多相流体，往往导致多相流腐蚀多相流体，往往导致多相流腐蚀煤炭液化煤炭液化石石 油油石石 化化化化 工工制制 药药海海 洋洋冶冶 金金重大经济损失重大经济损失环环 境境 污污 染染人人 员员 伤伤 亡亡管道结构的管道结构的多相流腐蚀多相流腐蚀气气水水背景情况背景情况工程材料结构多相流环境损伤工程材料结构多相流环境损伤1.2.3  多相流冲刷腐蚀多相流冲刷腐蚀9/6/2024451.2.3  多相流冲刷腐蚀多相流冲刷腐蚀l l多相流损伤：材料／（电）化学／流体力学（流速、流态、多相流损伤：材料／（电）化学／流体力学（流速、流态、多相流损伤：材料／（电）化学／流体力学（流速、流态、多相流损伤：材料／（电）化学／流体力学（流速、流态、攻角和颗粒性质）的交叉攻角和颗粒性质）的交叉攻角和颗粒性质）的交叉攻角和颗粒性质）的交叉        多因素耦合多因素耦合多因素耦合多因素耦合l l多相流中材料的损伤形式多相流中材料的损伤形式多相流中材料的损伤形式多相流中材料的损伤形式:  :  腐蚀、冲蚀（冲刷磨损）、空腐蚀、冲蚀（冲刷磨损）、空腐蚀、冲蚀（冲刷磨损）、空腐蚀、冲蚀（冲刷磨损）、空蚀（气蚀）蚀（气蚀）蚀（气蚀）蚀（气蚀）l l冲刷与腐蚀交互作用冲刷与腐蚀交互作用冲刷与腐蚀交互作用冲刷与腐蚀交互作用– –WWT T  =  W  =  WC C’ + W’ + WE E’  ’ – –WWT T = W = WC C     ＋＋＋＋     WWE E     ＋＋＋＋     WWS S– –WWS S  =  W  =  WECEC     ＋＋＋＋     WWCE CE           =   (W          =   (WC C’ – W’ – WC C) + (W) + (WE E’ - W’ - WE E) )9/6/202446定义定义l l定义定义定义定义1 1：冲刷腐蚀：冲刷腐蚀：冲刷腐蚀：冲刷腐蚀(Erosion-corrosion)(Erosion-corrosion)：：：：“ “由于腐蚀由于腐蚀由于腐蚀由于腐蚀流体和金属表面间的相对运动引起金属的加速破坏或流体和金属表面间的相对运动引起金属的加速破坏或流体和金属表面间的相对运动引起金属的加速破坏或流体和金属表面间的相对运动引起金属的加速破坏或腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀” ”。

l l   定义定义定义定义2 2：冲刷腐蚀：冲刷腐蚀：冲刷腐蚀：冲刷腐蚀(Erosion-corrosion)(Erosion-corrosion)：：：：“ “有腐蚀有腐蚀有腐蚀有腐蚀性物质存在时腐蚀和冲刷的联合作用性物质存在时腐蚀和冲刷的联合作用性物质存在时腐蚀和冲刷的联合作用性物质存在时腐蚀和冲刷的联合作用” ”   将冲刷将冲刷将冲刷将冲刷(Erosion)(Erosion)作了进一步的解释作了进一步的解释作了进一步的解释作了进一步的解释:":"固体表面和流体、多固体表面和流体、多固体表面和流体、多固体表面和流体、多组元流体相互机械作用或是受液体或固体粒子冲击的组元流体相互机械作用或是受液体或固体粒子冲击的组元流体相互机械作用或是受液体或固体粒子冲击的组元流体相互机械作用或是受液体或固体粒子冲击的机械作用所造成的材料的固体表面逐渐流失的过程机械作用所造成的材料的固体表面逐渐流失的过程机械作用所造成的材料的固体表面逐渐流失的过程机械作用所造成的材料的固体表面逐渐流失的过程" "   9/6/202447相关术语相关术语从腐蚀角度从腐蚀角度从磨损角度从磨损角度流流动动诱诱导导腐腐蚀蚀 (flow-induced-corrosion (flow-induced-corrosion ) )冲冲 蚀蚀 (erosion)(erosion)或或 冲冲 蚀蚀 磨磨 损损 (erosive (erosive wear)wear)受受流流动动所所决决定定的的腐腐蚀蚀 (flow-dependent-(flow-dependent-corrosion)corrosion)空泡腐蚀或气蚀空泡腐蚀或气蚀( (cavitationcavitation) )流流动动影影响响下下的的腐腐蚀蚀(flow-influenced (flow-influenced or or affected corrosion )affected corrosion )磨粒磨损磨粒磨损(abrasive wear)(abrasive wear)冲击腐蚀冲击腐蚀(impingement attack)(impingement attack)磨蚀磨蚀(corrosion-erosion)(corrosion-erosion)冲刷腐蚀冲刷腐蚀(erosion-corrosion)(erosion-corrosion)腐蚀磨损腐蚀磨损(corrosive wear)(corrosive wear)9/6/202448形貌特征形貌特征l l冲蚀往往表现出明显的与流动方向相关的方向性，冲蚀往往表现出明显的与流动方向相关的方向性，冲蚀往往表现出明显的与流动方向相关的方向性，冲蚀往往表现出明显的与流动方向相关的方向性，冲蚀轻微时呈现出光滑或浅波纹状，中等或以上冲蚀轻微时呈现出光滑或浅波纹状，中等或以上冲蚀轻微时呈现出光滑或浅波纹状，中等或以上冲蚀轻微时呈现出光滑或浅波纹状，中等或以上程度时为鱼鳞坑状，严重时则为锋利的沟槽、局程度时为鱼鳞坑状，严重时则为锋利的沟槽、局程度时为鱼鳞坑状，严重时则为锋利的沟槽、局程度时为鱼鳞坑状，严重时则为锋利的沟槽、局部深孔等；部深孔等；部深孔等；部深孔等；l l空蚀轻微时呈现出麻点、针孔，严重时为蜂窝或空蚀轻微时呈现出麻点、针孔，严重时为蜂窝或空蚀轻微时呈现出麻点、针孔，严重时为蜂窝或空蚀轻微时呈现出麻点、针孔，严重时为蜂窝或海绵状。

海绵状9/6/202449关注点之一：冲刷腐蚀的极限流速关注点之一：冲刷腐蚀的极限流速l l油气生产过程中产出流体有一个流动极限速率，超出这油气生产过程中产出流体有一个流动极限速率，超出这油气生产过程中产出流体有一个流动极限速率，超出这油气生产过程中产出流体有一个流动极限速率，超出这个速率，就会出现严重腐蚀，个速率，就会出现严重腐蚀，个速率，就会出现严重腐蚀，个速率，就会出现严重腐蚀，   这个速率就是冲刷腐蚀极这个速率就是冲刷腐蚀极这个速率就是冲刷腐蚀极这个速率就是冲刷腐蚀极限速率限速率限速率限速率l lVlimitAPIVlimitAPI RP 14E  RP 14E 规定，冲刷腐蚀极限速率为规定，冲刷腐蚀极限速率为规定，冲刷腐蚀极限速率为规定，冲刷腐蚀极限速率为l l式中：式中：式中：式中：   VlimitVlimit  =   = 极限速率（极限速率（极限速率（极限速率（ft/secft/sec））））                                        = = 流动密度流动密度流动密度流动密度   （（（（lbs/cu3ftlbs/cu3ft））））                                                C = C = 常数常数常数常数   9/6/202450关注点之一：冲刷腐蚀的极限流速关注点之一：冲刷腐蚀的极限流速l l流动密度由下述参数计算所得流动密度由下述参数计算所得流动密度由下述参数计算所得流动密度由下述参数计算所得– –气体气体气体气体/ /冷凝液冷凝液冷凝液冷凝液/ /水水水水– –流动压力流动压力流动压力流动压力– –流动温度流动温度流动温度流动温度                      通常取井口参数计算通常取井口参数计算通常取井口参数计算通常取井口参数计算l l常数取决于油气井的条件常数取决于油气井的条件常数取决于油气井的条件常数取决于油气井的条件– –C C ＝＝＝＝   100            100            对于一般情况对于一般情况对于一般情况对于一般情况– –C C ＝＝＝＝   150-200    150-200    对于不腐蚀或加缓蚀剂的情况对于不腐蚀或加缓蚀剂的情况对于不腐蚀或加缓蚀剂的情况对于不腐蚀或加缓蚀剂的情况– –C C ＝＝＝＝100            100            如果有固体颗粒存在时如果有固体颗粒存在时如果有固体颗粒存在时如果有固体颗粒存在时9/6/202451l l尽管尽管尽管尽管API RP 14EAPI RP 14E极限速率在生产中得到应用，但人们发极限速率在生产中得到应用，但人们发极限速率在生产中得到应用，但人们发极限速率在生产中得到应用，但人们发现，现，现，现，API RP 14EAPI RP 14E判据存在缺陷判据存在缺陷判据存在缺陷判据存在缺陷l l下图示出下图示出下图示出下图示出API RP 14EAPI RP 14E判据与现场实测结果对比，由图对判据与现场实测结果对比，由图对判据与现场实测结果对比，由图对判据与现场实测结果对比，由图对比可见比可见比可见比可见API RP 14EAPI RP 14E– –有时偏于保守有时偏于保守有时偏于保守有时偏于保守– –有时偏于危险有时偏于危险有时偏于危险有时偏于危险– –不能很好地满足油气生产的需要不能很好地满足油气生产的需要不能很好地满足油气生产的需要不能很好地满足油气生产的需要关注点之一：冲刷腐蚀的极限流速关注点之一：冲刷腐蚀的极限流速9/6/202452API RP 14E判据与现场结果对比判据与现场结果对比9/6/202453美国壳牌（美国壳牌（Shell）海上公司）海上公司SHELL模型模型9/6/202454美国壳牌（美国壳牌（Shell）海上公司）海上公司SHELL模型模型l lSHELLSHELL模型还考虑模型还考虑 –固体颗粒尺寸固体颗粒尺寸–沙粒产出速率沙粒产出速率–管道尺寸管道尺寸–冲刷腐蚀裕量冲刷腐蚀裕量 l l下面三图下面三图下面三图下面三图分别示出分别示出三种因素三种因素对多相流冲刷腐蚀极限的对多相流冲刷腐蚀极限的影响影响–沙粒尺寸沙粒尺寸–沙粒产出率和冲刷腐蚀裕量沙粒产出率和冲刷腐蚀裕量–管道尺寸管道尺寸9/6/202455沙粒尺寸对多相流冲刷腐蚀极限的影响沙粒尺寸对多相流冲刷腐蚀极限的影响9/6/202456沙粒产出率和冲蚀裕度对多相流冲刷腐蚀极限的影响沙粒产出率和冲蚀裕度对多相流冲刷腐蚀极限的影响沙粒产出率和冲蚀裕度对多相流冲刷腐蚀极限的影响沙粒产出率和冲蚀裕度对多相流冲刷腐蚀极限的影响9/6/202457管子直径对多相流冲刷腐蚀极限的影响管子直径对多相流冲刷腐蚀极限的影响9/6/202458诸多工业领域的技术难题诸多工业领域的技术难题管道几何管道几何尺寸尺寸多相流环境损伤多相流环境损伤材料微观材料微观组织组织多相流型多相流型流速流速多相环境多相环境介质介质损伤力学损伤力学多相流体动力学多相流体动力学表面物理化学表面物理化学薄膜断裂力学薄膜断裂力学金属材料学金属材料学腐蚀电化学腐蚀电化学学科跨度大，影响因学科跨度大，影响因素多素多成为国内外腐蚀学科成为国内外腐蚀学科研究热点、难点领域研究热点、难点领域关注点之二：冲刷腐蚀试验研究设备关注点之二：冲刷腐蚀试验研究设备9/6/202459关注点之二：冲刷腐蚀试验研究设备关注点之二：冲刷腐蚀试验研究设备l l人们尚未在多相流环境损伤与介质、工艺、材料和几何参数人们尚未在多相流环境损伤与介质、工艺、材料和几何参数人们尚未在多相流环境损伤与介质、工艺、材料和几何参数人们尚未在多相流环境损伤与介质、工艺、材料和几何参数之间建立起可靠的相关关系，很难对多相流腐蚀进行失效控之间建立起可靠的相关关系，很难对多相流腐蚀进行失效控之间建立起可靠的相关关系，很难对多相流腐蚀进行失效控之间建立起可靠的相关关系，很难对多相流腐蚀进行失效控制、寿命预测和安全评估制、寿命预测和安全评估制、寿命预测和安全评估制、寿命预测和安全评估l l主要原因之一：缺乏系列管径试验环路试验及其有效的测试主要原因之一：缺乏系列管径试验环路试验及其有效的测试主要原因之一：缺乏系列管径试验环路试验及其有效的测试主要原因之一：缺乏系列管径试验环路试验及其有效的测试设备，导致许多关键的设备，导致许多关键的设备，导致许多关键的设备，导致许多关键的 “ “尺度域尺度域尺度域尺度域” ”、、、、“ “环境域环境域环境域环境域” ”和和和和“ “时间域时间域时间域时间域” ”的科学问题研究尚未有效开展的科学问题研究尚未有效开展的科学问题研究尚未有效开展的科学问题研究尚未有效开展l l创造急需而必要的试验条件，使我国科学家直接针对多相流创造急需而必要的试验条件，使我国科学家直接针对多相流创造急需而必要的试验条件，使我国科学家直接针对多相流创造急需而必要的试验条件，使我国科学家直接针对多相流腐蚀的许多急需而重大的核心科学问题进行研究，消除由于腐蚀的许多急需而重大的核心科学问题进行研究，消除由于腐蚀的许多急需而重大的核心科学问题进行研究，消除由于腐蚀的许多急需而重大的核心科学问题进行研究，消除由于没有试验设备而接触不到多相流腐蚀核心问题的研究现状没有试验设备而接触不到多相流腐蚀核心问题的研究现状没有试验设备而接触不到多相流腐蚀核心问题的研究现状没有试验设备而接触不到多相流腐蚀核心问题的研究现状– –尽早取得对我国诸多重要工业领域生产实践具有重大指导作用的研究尽早取得对我国诸多重要工业领域生产实践具有重大指导作用的研究尽早取得对我国诸多重要工业领域生产实践具有重大指导作用的研究尽早取得对我国诸多重要工业领域生产实践具有重大指导作用的研究成果，为多相流腐蚀失效事故预测预防和安全评价奠定坚实的科学基成果，为多相流腐蚀失效事故预测预防和安全评价奠定坚实的科学基成果，为多相流腐蚀失效事故预测预防和安全评价奠定坚实的科学基成果，为多相流腐蚀失效事故预测预防和安全评价奠定坚实的科学基础础础础– –提高我国多相流腐蚀研究在国际上的核心竞争力，为保障我国的科技提高我国多相流腐蚀研究在国际上的核心竞争力，为保障我国的科技提高我国多相流腐蚀研究在国际上的核心竞争力，为保障我国的科技提高我国多相流腐蚀研究在国际上的核心竞争力，为保障我国的科技安全和经济安全做出贡献安全和经济安全做出贡献安全和经济安全做出贡献安全和经济安全做出贡献9/6/202460国内外现状、发展趋势与水平国内外现状、发展趋势与水平l l国际上较为大型和复杂的多相流腐蚀试验环路建设主国际上较为大型和复杂的多相流腐蚀试验环路建设主国际上较为大型和复杂的多相流腐蚀试验环路建设主国际上较为大型和复杂的多相流腐蚀试验环路建设主要是上世纪要是上世纪要是上世纪要是上世纪9090年代以后发展起来的年代以后发展起来的年代以后发展起来的年代以后发展起来的l l有代表性的是美国有代表性的是美国有代表性的是美国有代表性的是美国OhioOhio大学、大学、大学、大学、TulsaTulsa大学以及挪威能大学以及挪威能大学以及挪威能大学以及挪威能源技术中心（源技术中心（源技术中心（源技术中心（IFEIFE））））l l这些环路试验装置：这些环路试验装置：这些环路试验装置：这些环路试验装置：– –各有特色，但相对行业背景较重，试验设备通用性较差，各有特色，但相对行业背景较重，试验设备通用性较差，各有特色，但相对行业背景较重，试验设备通用性较差，各有特色，但相对行业背景较重，试验设备通用性较差，难以满足工业领域所面临的多相流腐蚀的共性问题研究难以满足工业领域所面临的多相流腐蚀的共性问题研究难以满足工业领域所面临的多相流腐蚀的共性问题研究难以满足工业领域所面临的多相流腐蚀的共性问题研究– –多数以单相和两相流腐蚀试验为主，有少数的三相流腐蚀多数以单相和两相流腐蚀试验为主，有少数的三相流腐蚀多数以单相和两相流腐蚀试验为主，有少数的三相流腐蚀多数以单相和两相流腐蚀试验为主，有少数的三相流腐蚀试验环路，但还没有能够进行水、气、油、固四相流腐蚀试验环路，但还没有能够进行水、气、油、固四相流腐蚀试验环路，但还没有能够进行水、气、油、固四相流腐蚀试验环路，但还没有能够进行水、气、油、固四相流腐蚀的试验环路的试验环路的试验环路的试验环路9/6/202461研究材料多相流损伤的试验装置研究材料多相流损伤的试验装置l l核心在于如何造核心在于如何造核心在于如何造核心在于如何造成介质与研究试成介质与研究试成介质与研究试成介质与研究试样间的相对运动样间的相对运动样间的相对运动样间的相对运动– –研究试样旋转研究试样旋转研究试样旋转研究试样旋转            研究试样固定不研究试样固定不研究试样固定不研究试样固定不动动动动– –旋转式旋转式旋转式旋转式     管流式管流式管流式管流式     喷射式喷射式喷射式喷射式     振动式振动式振动式振动式PPPP21469109911835799/6/202462关注点之二：冲刷腐蚀试验研究设备关注点之二：冲刷腐蚀试验研究设备 管道结构在水、气、油、固四相中的两相、三相或四相典型组合管道结构在水、气、油、固四相中的两相、三相或四相典型组合的流速流态分布、各相流体动力学及相间动力学耦合行为等，对腐的流速流态分布、各相流体动力学及相间动力学耦合行为等，对腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀电化学行为影响的本征机制和相关性研究。

蚀速率、腐蚀形态和腐蚀电化学行为影响的本征机制和相关性研究以以““环境域环境域””的科学思想为指导，谋求建立不同相组成和流态环境的科学思想为指导，谋求建立不同相组成和流态环境之间腐蚀行为和腐蚀参量的相关性之间腐蚀行为和腐蚀参量的相关性 管道几何尺寸（管径大小）、几何形状（弯头和孔径突变）和管道几何尺寸（管径大小）、几何形状（弯头和孔径突变）和几何取向（垂直、水平或倾斜）变化、管道壁面粗糙化等对多相几何取向（垂直、水平或倾斜）变化、管道壁面粗糙化等对多相流流速流态分布、边界层流体特性、腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀流流速流态分布、边界层流体特性、腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀电化学行为的影响机制结合其他材料腐蚀模拟试验，谋求在电化学行为的影响机制结合其他材料腐蚀模拟试验，谋求在““尺度域尺度域””方面，建立材料试验、小管径环路和大管径环路之间典方面，建立材料试验、小管径环路和大管径环路之间典型腐蚀行为和腐蚀参量之间的相关性型腐蚀行为和腐蚀参量之间的相关性 几何条件对多相流腐蚀行为影响研究几何条件对多相流腐蚀行为影响研究 流速流态对多相流腐蚀行为影响研究流速流态对多相流腐蚀行为影响研究9/6/202463关注点之二：冲刷腐蚀试验研究设备 复杂间歇多相流中壁面剪切力的脉动和循环变化规律、漩涡、气复杂间歇多相流中壁面剪切力的脉动和循环变化规律、漩涡、气泡和固体颗粒的密度和能量分布，及其对腐蚀产物膜和金属基体的泡和固体颗粒的密度和能量分布，及其对腐蚀产物膜和金属基体的力学、化学和力学化学损伤作用机制、各种力学和化学因素对腐蚀力学、化学和力学化学损伤作用机制、各种力学和化学因素对腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀电化学行为影响的相关性研究速率、腐蚀形态和腐蚀电化学行为影响的相关性研究 复杂流态多相流损伤机制研究 与高温高压旋转圆盘电极试验、射流冲击试验、叶片搅拌试与高温高压旋转圆盘电极试验、射流冲击试验、叶片搅拌试验、以及小尺寸单相环路试验相结合，研究几种试验方法之间验、以及小尺寸单相环路试验相结合，研究几种试验方法之间材料和管道结构腐蚀损伤机理、腐蚀速率、腐蚀形态的差异和材料和管道结构腐蚀损伤机理、腐蚀速率、腐蚀形态的差异和同一，探索各种试验方法之间的相关性和相关规律同一，探索各种试验方法之间的相关性和相关规律多相流腐蚀试验方法之间的相关性研究 9/6/202464关注点之二：冲刷腐蚀试验研究设备关注点之二：冲刷腐蚀试验研究设备 在研究各种多相流腐蚀损伤动力学规律的基础上，结合管在研究各种多相流腐蚀损伤动力学规律的基础上，结合管道结构的强度评价，建立多相流腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀寿道结构的强度评价，建立多相流腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀寿命预测模型和方法，为建立多相流动管道结构的安全评估规范命预测模型和方法，为建立多相流动管道结构的安全评估规范奠定基础奠定基础 多相流腐蚀失效预测研究多相流腐蚀失效预测研究9/6/2024651.3  腐蚀与防护国外发展趋势腐蚀与防护国外发展趋势l l美国：美国：美国：美国：– –最早发现使用环境对材料服役性能和使用寿命的影响最早发现使用环境对材料服役性能和使用寿命的影响最早发现使用环境对材料服役性能和使用寿命的影响最早发现使用环境对材料服役性能和使用寿命的影响– –通过系统的试验与研究，发展各种通过系统的试验与研究，发展各种通过系统的试验与研究，发展各种通过系统的试验与研究，发展各种 “ “腐蚀与防护技术腐蚀与防护技术腐蚀与防护技术腐蚀与防护技术” ”– –大力发展耐蚀材料，品种多，质量高大力发展耐蚀材料，品种多，质量高大力发展耐蚀材料，品种多，质量高大力发展耐蚀材料，品种多，质量高– –重视传统材料、新材料服役性能提高重视传统材料、新材料服役性能提高重视传统材料、新材料服役性能提高重视传统材料、新材料服役性能提高l l欧盟：欧盟：欧盟：欧盟：– –19761976年成立欧洲腐蚀联盟，联合研究、相互协作，推动材料腐蚀与防年成立欧洲腐蚀联盟，联合研究、相互协作，推动材料腐蚀与防年成立欧洲腐蚀联盟，联合研究、相互协作，推动材料腐蚀与防年成立欧洲腐蚀联盟，联合研究、相互协作，推动材料腐蚀与防护科学技术的发展护科学技术的发展护科学技术的发展护科学技术的发展– –首先提出防护系统工程，成立防护系统工程工作部，推动能源、石油、首先提出防护系统工程，成立防护系统工程工作部，推动能源、石油、首先提出防护系统工程，成立防护系统工程工作部，推动能源、石油、首先提出防护系统工程，成立防护系统工程工作部，推动能源、石油、航空等行业大型工程的综合系统防护工作的发展航空等行业大型工程的综合系统防护工作的发展航空等行业大型工程的综合系统防护工作的发展航空等行业大型工程的综合系统防护工作的发展– –腐蚀与防护的标准、规范齐全腐蚀与防护的标准、规范齐全腐蚀与防护的标准、规范齐全腐蚀与防护的标准、规范齐全9/6/2024661.3  腐蚀与防护国外发展趋势腐蚀与防护国外发展趋势l l日本：日本：日本：日本：– –从保护资源与节约能源出发，注重材料的实用性，特别是从保护资源与节约能源出发，注重材料的实用性，特别是从保护资源与节约能源出发，注重材料的实用性，特别是从保护资源与节约能源出发，注重材料的实用性，特别是传统材料服役性能的提高传统材料服役性能的提高传统材料服役性能的提高传统材料服役性能的提高– –建立环境腐蚀试验站网，进行系统的大气暴露试验和室内建立环境腐蚀试验站网，进行系统的大气暴露试验和室内建立环境腐蚀试验站网，进行系统的大气暴露试验和室内建立环境腐蚀试验站网，进行系统的大气暴露试验和室内模拟加速试验，提高了材料的竞争力模拟加速试验，提高了材料的竞争力模拟加速试验，提高了材料的竞争力模拟加速试验，提高了材料的竞争力9/6/2024671.3  腐蚀与防护国外发展趋势腐蚀与防护国外发展趋势l l我国与国外的差距我国与国外的差距我国与国外的差距我国与国外的差距– –目前材料常规的腐蚀与防护技术基本能满足国家建设和生产发展目前材料常规的腐蚀与防护技术基本能满足国家建设和生产发展目前材料常规的腐蚀与防护技术基本能满足国家建设和生产发展目前材料常规的腐蚀与防护技术基本能满足国家建设和生产发展的要求的要求的要求的要求– –但特殊环境使用的耐蚀材料，高性能长寿命环保型防腐涂料，以但特殊环境使用的耐蚀材料，高性能长寿命环保型防腐涂料，以但特殊环境使用的耐蚀材料，高性能长寿命环保型防腐涂料，以但特殊环境使用的耐蚀材料，高性能长寿命环保型防腐涂料，以及要求高的表面处理和表面防护技术等防护新产品、新技术很少及要求高的表面处理和表面防护技术等防护新产品、新技术很少及要求高的表面处理和表面防护技术等防护新产品、新技术很少及要求高的表面处理和表面防护技术等防护新产品、新技术很少– –我国已基本掌握了国际上常用的腐蚀与防护技术，并在化工、石我国已基本掌握了国际上常用的腐蚀与防护技术，并在化工、石我国已基本掌握了国际上常用的腐蚀与防护技术，并在化工、石我国已基本掌握了国际上常用的腐蚀与防护技术，并在化工、石油、铁路交通、造船等重点行业中推广使用，保证了生产和建设油、铁路交通、造船等重点行业中推广使用，保证了生产和建设油、铁路交通、造船等重点行业中推广使用，保证了生产和建设油、铁路交通、造船等重点行业中推广使用，保证了生产和建设的发展，但缺乏竞争力，缺乏有知识产权的防护技术的发展，但缺乏竞争力，缺乏有知识产权的防护技术的发展，但缺乏竞争力，缺乏有知识产权的防护技术的发展，但缺乏竞争力，缺乏有知识产权的防护技术– –对无机非金属材料的腐蚀与防护、高分子材料的老化与防老化方对无机非金属材料的腐蚀与防护、高分子材料的老化与防老化方对无机非金属材料的腐蚀与防护、高分子材料的老化与防老化方对无机非金属材料的腐蚀与防护、高分子材料的老化与防老化方面，还落后于金属，缺乏竞争力，远远不能满足国家经济建设发面，还落后于金属，缺乏竞争力，远远不能满足国家经济建设发面，还落后于金属，缺乏竞争力，远远不能满足国家经济建设发面，还落后于金属，缺乏竞争力，远远不能满足国家经济建设发展的需要展的需要展的需要展的需要– –腐蚀与防护的产业还没有真正形成，距国际水平还相差甚远腐蚀与防护的产业还没有真正形成，距国际水平还相差甚远腐蚀与防护的产业还没有真正形成，距国际水平还相差甚远腐蚀与防护的产业还没有真正形成，距国际水平还相差甚远9/6/2024681.3  腐蚀与防护研究发展目标腐蚀与防护研究发展目标l l提高材料的服役性能和使用寿命。

使目前我国常用主要结构提高材料的服役性能和使用寿命使目前我国常用主要结构提高材料的服役性能和使用寿命使目前我国常用主要结构提高材料的服役性能和使用寿命使目前我国常用主要结构材料的服役性能能基本满足使用要求，材料及制品的使用寿材料的服役性能能基本满足使用要求，材料及制品的使用寿材料的服役性能能基本满足使用要求，材料及制品的使用寿材料的服役性能能基本满足使用要求，材料及制品的使用寿命，在现有的基础上到命，在现有的基础上到命，在现有的基础上到命，在现有的基础上到20102010年提高年提高年提高年提高1010－－－－2020％，％，％，％，到到到到20202020年提高年提高年提高年提高4040％％％％l l发展发展发展发展“ “环保型、无公害、长寿命环保型、无公害、长寿命环保型、无公害、长寿命环保型、无公害、长寿命” ”的涂层防护技术使长寿的涂层防护技术使长寿的涂层防护技术使长寿的涂层防护技术使长寿命、环保型涂料生产到命、环保型涂料生产到命、环保型涂料生产到命、环保型涂料生产到20102010年提高年提高年提高年提高10%10%，到，到，到，到20202020年再提高年再提高年再提高年再提高10%10%，初步形成产业，初步形成产业，初步形成产业，初步形成产业l l为提高我国材料在市场中的竞争力作贡献。

使目前进口的耐为提高我国材料在市场中的竞争力作贡献使目前进口的耐为提高我国材料在市场中的竞争力作贡献使目前进口的耐为提高我国材料在市场中的竞争力作贡献使目前进口的耐蚀金属材料到蚀金属材料到蚀金属材料到蚀金属材料到20102010年下降年下降年下降年下降20%20%，，，，20202020年再下降年再下降年再下降年再下降30%30%l l降低材料腐蚀对国家造成的经济损失争取到降低材料腐蚀对国家造成的经济损失争取到降低材料腐蚀对国家造成的经济损失争取到降低材料腐蚀对国家造成的经济损失争取到20102010年每年降年每年降年每年降年每年降低低低低3 3－－－－4 4百亿，到百亿，到百亿，到百亿，到20202020年每年降低年每年降低年每年降低年每年降低1 1千亿左右千亿左右千亿左右千亿左右（建议国家与相（建议国家与相（建议国家与相（建议国家与相关行业、企业增加对腐蚀与防护的投入，并有措施保证）关行业、企业增加对腐蚀与防护的投入，并有措施保证）关行业、企业增加对腐蚀与防护的投入，并有措施保证）关行业、企业增加对腐蚀与防护的投入，并有措施保证）9/6/202469第二部分第二部分   油气田的腐蚀控制油气田的腐蚀控制2.1  2.1  腐蚀与防护研究的学科特点腐蚀与防护研究的学科特点腐蚀与防护研究的学科特点腐蚀与防护研究的学科特点2.2  2.2  油气田安全服役的主要工作内容油气田安全服役的主要工作内容油气田安全服役的主要工作内容油气田安全服役的主要工作内容2.3  2.3  油气田的腐蚀控制途径油气田的腐蚀控制途径油气田的腐蚀控制途径油气田的腐蚀控制途径2.4  2.4  油气田常用防腐蚀技术油气田常用防腐蚀技术油气田常用防腐蚀技术油气田常用防腐蚀技术2.5  2.5  油气田常用防腐蚀技术特点与经济性分析油气田常用防腐蚀技术特点与经济性分析油气田常用防腐蚀技术特点与经济性分析油气田常用防腐蚀技术特点与经济性分析2.6  2.6  油气田腐蚀检测与监测油气田腐蚀检测与监测油气田腐蚀检测与监测油气田腐蚀检测与监测2.7  2.7  油气田腐蚀控制的长远目标油气田腐蚀控制的长远目标油气田腐蚀控制的长远目标油气田腐蚀控制的长远目标2.8  2.8  油气管道腐蚀控制技术和管理措施油气管道腐蚀控制技术和管理措施油气管道腐蚀控制技术和管理措施油气管道腐蚀控制技术和管理措施2.9  2.9  塔里木和新疆油田在用腐蚀控制措施及效果塔里木和新疆油田在用腐蚀控制措施及效果塔里木和新疆油田在用腐蚀控制措施及效果塔里木和新疆油田在用腐蚀控制措施及效果9/6/202470第二部分第二部分第二部分第二部分       油气田的腐蚀控制油气田的腐蚀控制油气田的腐蚀控制油气田的腐蚀控制l l腐蚀控制的目的和作用腐蚀控制的目的和作用腐蚀控制的目的和作用腐蚀控制的目的和作用––腐蚀防护是采取技术措施尽可能腐蚀防护是采取技术措施尽可能腐蚀防护是采取技术措施尽可能腐蚀防护是采取技术措施尽可能使腐蚀破坏的速度减小使腐蚀破坏的速度减小使腐蚀破坏的速度减小使腐蚀破坏的速度减小––腐蚀控制是为降低或延缓材料或腐蚀控制是为降低或延缓材料或腐蚀控制是为降低或延缓材料或腐蚀控制是为降低或延缓材料或构件在环境作用下因腐蚀失效而构件在环境作用下因腐蚀失效而构件在环境作用下因腐蚀失效而构件在环境作用下因腐蚀失效而采取的技术工艺措施，其追求的采取的技术工艺措施，其追求的采取的技术工艺措施，其追求的采取的技术工艺措施，其追求的目标是使社会为腐蚀付出的代价目标是使社会为腐蚀付出的代价目标是使社会为腐蚀付出的代价目标是使社会为腐蚀付出的代价为最小，也就是设法使腐蚀损失为最小，也就是设法使腐蚀损失为最小，也就是设法使腐蚀损失为最小，也就是设法使腐蚀损失与花费的防护费用的总和为最小与花费的防护费用的总和为最小与花费的防护费用的总和为最小与花费的防护费用的总和为最小良好的腐蚀良好的腐蚀控制控制提高管材的服役性能提高管材的服役性能延长使用寿命延长使用寿命保证油气开发的安全运行保证油气开发的安全运行促进新技术、新材料的发展促进新技术、新材料的发展保护资源保护资源节约能源节约能源节省原材料节省原材料减少腐蚀经济损失减少腐蚀经济损失减少腐蚀事故减少腐蚀事故9/6/2024712.1  腐蚀与防护研究的学科特点腐蚀与防护研究的学科特点提提出出问问题题分分析析问问题题解解决决问问题题信信息息反反馈馈9/6/2024722.1  腐蚀与防护研究的学科特点腐蚀与防护研究的学科特点l l油气田的腐蚀及其防治是一项系统工程油气田的腐蚀及其防治是一项系统工程油气田的腐蚀及其防治是一项系统工程油气田的腐蚀及其防治是一项系统工程– –所有腐蚀研究的目的所有腐蚀研究的目的所有腐蚀研究的目的所有腐蚀研究的目的• •是为了防止和减缓腐蚀的发生，通过采用经济、适用、可行的防护是为了防止和减缓腐蚀的发生，通过采用经济、适用、可行的防护是为了防止和减缓腐蚀的发生，通过采用经济、适用、可行的防护是为了防止和减缓腐蚀的发生，通过采用经济、适用、可行的防护措施，使腐蚀损失降低到最低程度，最大限度提高系统的安全可靠措施，使腐蚀损失降低到最低程度，最大限度提高系统的安全可靠措施，使腐蚀损失降低到最低程度，最大限度提高系统的安全可靠措施，使腐蚀损失降低到最低程度，最大限度提高系统的安全可靠性性性性– –油气田腐蚀与防护研究领域油气田腐蚀与防护研究领域油气田腐蚀与防护研究领域油气田腐蚀与防护研究领域•油气田腐蚀失效原因、机理分析及评价油气田腐蚀失效原因、机理分析及评价•腐蚀防护措施的评选、开发及应用腐蚀防护措施的评选、开发及应用•腐蚀评估、寿命预测及风险分析腐蚀评估、寿命预测及风险分析•腐蚀监控技术的开发及应用腐蚀监控技术的开发及应用9/6/2024732.1  腐蚀与防护研究的学科特点腐蚀与防护研究的学科特点l l腐蚀与防护研究的各个环节是相辅相成、互为促进的腐蚀与防护研究的各个环节是相辅相成、互为促进的腐蚀与防护研究的各个环节是相辅相成、互为促进的腐蚀与防护研究的各个环节是相辅相成、互为促进的– –只有针对油气田腐蚀与防护研究的特点，开展系列研究，并最终形成只有针对油气田腐蚀与防护研究的特点，开展系列研究，并最终形成只有针对油气田腐蚀与防护研究的特点，开展系列研究，并最终形成只有针对油气田腐蚀与防护研究的特点，开展系列研究，并最终形成从腐蚀原因分析到采取合适有效的腐蚀防护措施抑制和减缓腐蚀，直从腐蚀原因分析到采取合适有效的腐蚀防护措施抑制和减缓腐蚀，直从腐蚀原因分析到采取合适有效的腐蚀防护措施抑制和减缓腐蚀，直从腐蚀原因分析到采取合适有效的腐蚀防护措施抑制和减缓腐蚀，直至腐蚀寿命预测和腐蚀实时监控及信息反馈等一整套理论、技术和手至腐蚀寿命预测和腐蚀实时监控及信息反馈等一整套理论、技术和手至腐蚀寿命预测和腐蚀实时监控及信息反馈等一整套理论、技术和手至腐蚀寿命预测和腐蚀实时监控及信息反馈等一整套理论、技术和手段，才能真正较好地解决油气田的腐蚀问题，最大限度的减少因腐蚀段，才能真正较好地解决油气田的腐蚀问题，最大限度的减少因腐蚀段，才能真正较好地解决油气田的腐蚀问题，最大限度的减少因腐蚀段，才能真正较好地解决油气田的腐蚀问题，最大限度的减少因腐蚀而造成的各类损失而造成的各类损失而造成的各类损失而造成的各类损失9/6/2024742.2  油气管道安全服役的主要工作内容油气管道安全服役的主要工作内容油气管道安油气管道安全运营全运营材料控制材料控制经济性和风险经济性和风险分析分析选选材材制造质制造质量控制量控制基础研究基础研究防护措施防护措施筛选筛选防腐蚀防腐蚀设计设计设计设计设计设计阶段阶段阶段阶段应开应开应开应开展的展的展的展的工作工作工作工作腐蚀预测腐蚀预测模拟试验模拟试验筛选筛选控制控制措施措施耐蚀材料耐蚀材料缓蚀剂缓蚀剂涂镀层涂镀层阴极保护阴极保护影响影响因素因素腐蚀腐蚀机理机理腐蚀腐蚀规律规律订货条件订货条件驻厂监造驻厂监造验收标准验收标准失效分析失效分析安全评估安全评估腐蚀监检测腐蚀监检测HSEHSE管理管理9/6/2024752.2  石油管安全服役的主要工作内容石油管安全服役的主要工作内容l l设计阶段设计阶段设计阶段设计阶段– –材料控制材料控制材料控制材料控制• •材料种类选择：腐蚀预测、模拟试验筛选材料种类选择：腐蚀预测、模拟试验筛选材料种类选择：腐蚀预测、模拟试验筛选材料种类选择：腐蚀预测、模拟试验筛选• •材料制造质量控制：订货技术条件、驻厂监造、验收标材料制造质量控制：订货技术条件、驻厂监造、验收标材料制造质量控制：订货技术条件、驻厂监造、验收标材料制造质量控制：订货技术条件、驻厂监造、验收标准准准准– –腐蚀控制措施：防腐蚀措施筛选腐蚀控制措施：防腐蚀措施筛选腐蚀控制措施：防腐蚀措施筛选腐蚀控制措施：防腐蚀措施筛选– –防腐蚀设计防腐蚀设计防腐蚀设计防腐蚀设计– –风险与经济性分析风险与经济性分析风险与经济性分析风险与经济性分析9/6/2024762.2   石油管安全服役的主要工作内容石油管安全服役的主要工作内容l l后续生产开发阶段后续生产开发阶段后续生产开发阶段后续生产开发阶段– –基础研究基础研究基础研究基础研究• •腐蚀机理与规律腐蚀机理与规律腐蚀机理与规律腐蚀机理与规律• •影响因素影响因素影响因素影响因素– –腐蚀失效分析腐蚀失效分析腐蚀失效分析腐蚀失效分析– –防护措施防护措施防护措施防护措施• •耐蚀材料耐蚀材料耐蚀材料耐蚀材料• •缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂• •涂镀层涂镀层涂镀层涂镀层• •阴极保护阴极保护阴极保护阴极保护– –安全可靠性评定安全可靠性评定安全可靠性评定安全可靠性评定– –腐蚀监检测腐蚀监检测腐蚀监检测腐蚀监检测– –HSEHSE管理体系管理体系管理体系管理体系9/6/2024772.3  2.3  油气田的腐蚀控制途径油气田的腐蚀控制途径油气田的腐蚀控制途径油气田的腐蚀控制途径腐蚀检测腐蚀检测与监测与监测腐蚀综合治理腐蚀综合治理防腐投入防腐投入与管理与管理腐蚀类型、原腐蚀类型、原因、机理与规因、机理与规律律腐蚀防治措施腐蚀防治措施的筛选、开发的筛选、开发及应用及应用耐蚀材料耐蚀材料缓蚀剂缓蚀剂涂镀层涂镀层阴极保护阴极保护现场调研现场调研与测试与测试室内模拟室内模拟研究研究文献查阅文献查阅与研究与研究腐蚀评估腐蚀评估与预测与预测9/6/2024782.3  油气田的腐蚀控制途径油气田的腐蚀控制途径– –从油气田防腐工程师，到油田管理的决策者，都应该知道，从油气田防腐工程师，到油田管理的决策者，都应该知道，从油气田防腐工程师，到油田管理的决策者，都应该知道，从油气田防腐工程师，到油田管理的决策者，都应该知道，   迄今还没有一种包治油气田腐蚀百病的良药迄今还没有一种包治油气田腐蚀百病的良药迄今还没有一种包治油气田腐蚀百病的良药迄今还没有一种包治油气田腐蚀百病的良药– –需要将多种方法综合利用，才能有效控制油气田的腐蚀需要将多种方法综合利用，才能有效控制油气田的腐蚀需要将多种方法综合利用，才能有效控制油气田的腐蚀需要将多种方法综合利用，才能有效控制油气田的腐蚀– –腐蚀预测和腐蚀控制是两个主要目的，腐蚀预测是有限腐腐蚀预测和腐蚀控制是两个主要目的，腐蚀预测是有限腐腐蚀预测和腐蚀控制是两个主要目的，腐蚀预测是有限腐腐蚀预测和腐蚀控制是两个主要目的，腐蚀预测是有限腐蚀寿命设计和防止腐蚀灾害的基础蚀寿命设计和防止腐蚀灾害的基础蚀寿命设计和防止腐蚀灾害的基础蚀寿命设计和防止腐蚀灾害的基础– –腐蚀机理和规律研究，是建立腐蚀预测和开发腐蚀控制措腐蚀机理和规律研究，是建立腐蚀预测和开发腐蚀控制措腐蚀机理和规律研究，是建立腐蚀预测和开发腐蚀控制措腐蚀机理和规律研究，是建立腐蚀预测和开发腐蚀控制措施的必要基础施的必要基础施的必要基础施的必要基础– –腐蚀监测与检测和腐蚀模拟试验是建立和校正腐蚀预测模腐蚀监测与检测和腐蚀模拟试验是建立和校正腐蚀预测模腐蚀监测与检测和腐蚀模拟试验是建立和校正腐蚀预测模腐蚀监测与检测和腐蚀模拟试验是建立和校正腐蚀预测模型的两个支柱型的两个支柱型的两个支柱型的两个支柱9/6/2024792.3  油气田的腐蚀控制途径油气田的腐蚀控制途径l l腐蚀决策应注意下述几点：腐蚀决策应注意下述几点：腐蚀决策应注意下述几点：腐蚀决策应注意下述几点：– –腐蚀控制需要经济投入，进行腐蚀风险分析和腐蚀经济分腐蚀控制需要经济投入，进行腐蚀风险分析和腐蚀经济分腐蚀控制需要经济投入，进行腐蚀风险分析和腐蚀经济分腐蚀控制需要经济投入，进行腐蚀风险分析和腐蚀经济分析，进行综合平衡找到最佳腐蚀控制措施和方案才是明智析，进行综合平衡找到最佳腐蚀控制措施和方案才是明智析，进行综合平衡找到最佳腐蚀控制措施和方案才是明智析，进行综合平衡找到最佳腐蚀控制措施和方案才是明智之举之举之举之举– –跨学科研究，跨学科研究，跨学科研究，跨学科研究，CO2CO2腐蚀与流体力学结合，腐蚀与流体力学结合，腐蚀与流体力学结合，腐蚀与流体力学结合，H2SH2S腐蚀与固体腐蚀与固体腐蚀与固体腐蚀与固体力学结合，寿命预测与强度评价相结合力学结合，寿命预测与强度评价相结合力学结合，寿命预测与强度评价相结合力学结合，寿命预测与强度评价相结合– –腐蚀控制的工程性相当强，应当与油藏、采油、工艺、地腐蚀控制的工程性相当强，应当与油藏、采油、工艺、地腐蚀控制的工程性相当强，应当与油藏、采油、工艺、地腐蚀控制的工程性相当强，应当与油藏、采油、工艺、地面等方面工程师密切结合，才能得到有效措施面等方面工程师密切结合，才能得到有效措施面等方面工程师密切结合，才能得到有效措施面等方面工程师密切结合，才能得到有效措施9/6/202480l l腐蚀问题防治工作实施步骤腐蚀问题防治工作实施步骤腐蚀问题防治工作实施步骤腐蚀问题防治工作实施步骤– –首先弄清目前的腐蚀状况、及其主要症结所在，为提出合理的控制措首先弄清目前的腐蚀状况、及其主要症结所在，为提出合理的控制措首先弄清目前的腐蚀状况、及其主要症结所在，为提出合理的控制措首先弄清目前的腐蚀状况、及其主要症结所在，为提出合理的控制措施奠定基础，真正解决油田安全生产开发中令人头痛的问题施奠定基础，真正解决油田安全生产开发中令人头痛的问题施奠定基础，真正解决油田安全生产开发中令人头痛的问题施奠定基础，真正解决油田安全生产开发中令人头痛的问题– –制定适合管道腐蚀问题防护的总体防治方案，以规范腐蚀问题的治理制定适合管道腐蚀问题防护的总体防治方案，以规范腐蚀问题的治理制定适合管道腐蚀问题防护的总体防治方案，以规范腐蚀问题的治理制定适合管道腐蚀问题防护的总体防治方案，以规范腐蚀问题的治理工作工作工作工作– –从最基本的腐蚀问题普查、不同腐蚀问题采用何种防护措施的确定，从最基本的腐蚀问题普查、不同腐蚀问题采用何种防护措施的确定，从最基本的腐蚀问题普查、不同腐蚀问题采用何种防护措施的确定，从最基本的腐蚀问题普查、不同腐蚀问题采用何种防护措施的确定，到有针对性地选用哪个厂家的技术和产品，如何实施，防治效果的跟到有针对性地选用哪个厂家的技术和产品，如何实施，防治效果的跟到有针对性地选用哪个厂家的技术和产品，如何实施，防治效果的跟到有针对性地选用哪个厂家的技术和产品，如何实施，防治效果的跟踪监测等，涵盖一整套科学地综合防治腐蚀问题的步骤踪监测等，涵盖一整套科学地综合防治腐蚀问题的步骤踪监测等，涵盖一整套科学地综合防治腐蚀问题的步骤踪监测等，涵盖一整套科学地综合防治腐蚀问题的步骤2.3  油气管道的腐蚀控制途径油气管道的腐蚀控制途径9/6/2024812.3   油气田的腐蚀控制途径油气田的腐蚀控制途径l l腐蚀综合治理思路腐蚀综合治理思路腐蚀综合治理思路腐蚀综合治理思路                根据管道服役环境特征，研究分三步走：根据管道服役环境特征，研究分三步走：根据管道服役环境特征，研究分三步走：根据管道服役环境特征，研究分三步走：– –针对开发过程中所涉及到的管线腐蚀环境，研究管网针对开发过程中所涉及到的管线腐蚀环境，研究管网针对开发过程中所涉及到的管线腐蚀环境，研究管网针对开发过程中所涉及到的管线腐蚀环境，研究管网材料的基本腐蚀行为，包括主要的影响因素的筛选及材料的基本腐蚀行为，包括主要的影响因素的筛选及材料的基本腐蚀行为，包括主要的影响因素的筛选及材料的基本腐蚀行为，包括主要的影响因素的筛选及腐蚀机理与发展规律的确定腐蚀机理与发展规律的确定腐蚀机理与发展规律的确定腐蚀机理与发展规律的确定– –在腐蚀行为研究的基础上，筛选并确定出一种或几种在腐蚀行为研究的基础上，筛选并确定出一种或几种在腐蚀行为研究的基础上，筛选并确定出一种或几种在腐蚀行为研究的基础上，筛选并确定出一种或几种有效的腐蚀防护措施并在现场试验有效的腐蚀防护措施并在现场试验有效的腐蚀防护措施并在现场试验有效的腐蚀防护措施并在现场试验– –对现场腐蚀状况的监测及防护措施效果的评估与改进对现场腐蚀状况的监测及防护措施效果的评估与改进对现场腐蚀状况的监测及防护措施效果的评估与改进对现场腐蚀状况的监测及防护措施效果的评估与改进9/6/202482l l具体含四部分内容具体含四部分内容具体含四部分内容具体含四部分内容1.1.通过开展腐蚀原因、机理的研究，为防护措施的选用提供理论指导通过开展腐蚀原因、机理的研究，为防护措施的选用提供理论指导通过开展腐蚀原因、机理的研究，为防护措施的选用提供理论指导通过开展腐蚀原因、机理的研究，为防护措施的选用提供理论指导2.2.通过开展防护措施的筛选、开发和应用研究，选出最具应用价值的防通过开展防护措施的筛选、开发和应用研究，选出最具应用价值的防通过开展防护措施的筛选、开发和应用研究，选出最具应用价值的防通过开展防护措施的筛选、开发和应用研究，选出最具应用价值的防护方法护方法护方法护方法3.3.通过开展腐蚀状态和剩余寿命预测，做到对油气田腐蚀状况心中有数通过开展腐蚀状态和剩余寿命预测，做到对油气田腐蚀状况心中有数通过开展腐蚀状态和剩余寿命预测，做到对油气田腐蚀状况心中有数通过开展腐蚀状态和剩余寿命预测，做到对油气田腐蚀状况心中有数4.4.通过开展腐蚀监测，及时了解油气田现场腐蚀状况和防护措施应用效通过开展腐蚀监测，及时了解油气田现场腐蚀状况和防护措施应用效通过开展腐蚀监测，及时了解油气田现场腐蚀状况和防护措施应用效通过开展腐蚀监测，及时了解油气田现场腐蚀状况和防护措施应用效果，机理与规律研究、防护措施应用及腐蚀评估与预测提供数据信息果，机理与规律研究、防护措施应用及腐蚀评估与预测提供数据信息果，机理与规律研究、防护措施应用及腐蚀评估与预测提供数据信息果，机理与规律研究、防护措施应用及腐蚀评估与预测提供数据信息腐蚀控制途径腐蚀控制途径9/6/202483防腐体系防腐体系防腐体系防腐体系评价评价评价评价跟踪跟踪跟踪跟踪实施实施实施实施监测监测监测监测检测检测检测检测选择选择选择选择防腐选材防腐选材辅助措施辅助措施防腐效果评价（室内）防腐效果评价（室内）井下油套管防腐方案井下油套管防腐方案地面集输防腐方案地面集输防腐方案压力容器防腐方案压力容器防腐方案长输管线防腐方案长输管线防腐方案现场跟踪、失效分析现场跟踪、失效分析腐蚀与防腐数据库腐蚀与防腐数据库阴极保护维护阴极保护维护腐蚀趋势、缓蚀剂效果腐蚀趋势、缓蚀剂效果缺陷检测、剩余寿命缺陷检测、剩余寿命规范体系规范体系技术体系技术体系组织体系组织体系选材规范选材规范涂层、内衬涂层、内衬缓蚀剂缓蚀剂阴极保护阴极保护方法、条件方法、条件监测网建设监测网建设监测数据监测数据按照标准按照标准规范要求规范要求失效分析原因失效分析原因数据支撑保障数据支撑保障维护确保有效维护确保有效基于选材研究和效果评价，形成油田防腐的技术体系和规范体系重在研究基于防腐研究成果，编制相应油气田的防腐方案重在方案跟踪监测和检测数据，分析腐蚀趋势，评价缓蚀效果，提出预警机制重在现场防腐体系框架防腐体系框架防腐体系框架防腐体系框架9/6/202484防防腐腐措措施施耐 蚀 材 质缓 蚀 剂涂（镀）层、内衬阴 极 保 护新型材质不断出现；新型材质不断出现；单一材质可以解决腐蚀问单一材质可以解决腐蚀问题题……成本高；成本高；与其它对策结合，优化。

与其它对策结合，优化国内外常用，效果好；国内外常用，效果好；投加管理与筛选同等重要投加管理与筛选同等重要存在局限，难以广泛存在局限，难以广泛应用应用……技术进步；技术进步；处于现场试验阶段处于现场试验阶段常用技术，应用广泛常用技术，应用广泛设计、施工、运行需设计、施工、运行需要跟踪和评估要跟踪和评估腐蚀监测腐蚀检测2.4  油气田常用防腐蚀技术油气田常用防腐蚀技术9/6/2024852.4.1  主要的防护措施主要的防护措施…………耐蚀材料耐蚀材料耐蚀材料耐蚀材料1 1）耐蚀金属材料）耐蚀金属材料）耐蚀金属材料）耐蚀金属材料– –种类种类种类种类• •22052205双相不锈钢双相不锈钢双相不锈钢双相不锈钢• •13Cr13Cr、、、、HP13CrHP13Cr• •镍基合金镍基合金镍基合金镍基合金028028、、、、825825、、、、G3G3、、、、C276C276等等等等– –耐蚀材料的局限耐蚀材料的局限耐蚀材料的局限耐蚀材料的局限• •22Cr22Cr– –价格昂贵价格昂贵价格昂贵价格昂贵– –使用范围使用范围使用范围使用范围•温度温度 - 450°F•H2S – 0.3 PP-psia•CO2 – No Limit•Cl- - 120,000 ppm13Cr13Cr– –pH – 3.5pH – 3.5– –Temperature - 300°FTemperature - 300°F– –H2S – 1.5 PP-H2S – 1.5 PP-psiapsia– –CO2 – 1000 PP-psiCO2 – 1000 PP-psi– –ClCl- - 60,000 - - 60,000 ppmppm9/6/2024862.4.1  主要的防护措施主要的防护措施…………耐蚀材料耐蚀材料耐蚀材料耐蚀材料2 2）耐腐蚀非金属复合材料）耐腐蚀非金属复合材料）耐腐蚀非金属复合材料）耐腐蚀非金属复合材料– –种类种类种类种类• •复合材料复合材料复合材料复合材料   （（（（PVCPVC））））• •改性复合材料改性复合材料改性复合材料改性复合材料(mod. PVC)(mod. PVC)• •玻璃钢（玻璃钢（玻璃钢（玻璃钢（FRP)FRP)– –局限性局限性局限性局限性• •使用温度受限：使用温度受限：使用温度受限：使用温度受限：   最大温度最大温度最大温度最大温度   = 200°F (93°C)= 200°F (93°C)• •压力受限：一般最高压力压力受限：一般最高压力压力受限：一般最高压力压力受限：一般最高压力   = 850 psi (60bar) @ 73°F = 850 psi (60bar) @ 73°F (23°C)(23°C)9/6/202487覆盖层覆盖层普通普通/ /特种不锈钢、钛特种不锈钢、钛/ /铝铝/ /铜合金及其铜合金及其它耐蚀合金材料它耐蚀合金材料 基材基材碳钢无缝碳钢无缝/ /焊接钢管、合金钢焊接钢管、合金钢无缝钢管无缝钢管特特特特点点点点优点：保证了原基管的各项机械性能，降低成本优点：保证了原基管的各项机械性能，降低成本缺点：接头部位难处理，基管与衬层结合力难保证缺点：接头部位难处理，基管与衬层结合力难保证3) 内衬复合管内衬复合管…………耐蚀材料耐蚀材料耐蚀材料耐蚀材料内衬复合管－内衬复合管－内衬管材类型内衬管材类型常用名称常用名称UNS编号编号元素含量（元素含量（wt%））NiFeCrMo其它其它316LS316001266172.51Mn2205S318035.5余量余量2230.16N2507S325507余量余量2540.3N,0.7Cu,0.7W926N0892625余量余量216-28N080283135273.50.05N,1.3Cu31N080313132276.50.2N,1.3Cu825N088254031233.22.2Cu,0.8TiG3N06985余量余量18~2121~23.56.0~8.01.5W,1.5~2.5Cu,5.0Co50N06950余量余量15.～～2019～～218～～102.5Co,1.0W625N066256242293.4NbC-276N1027657616163~4.5W59N06059余量余量＜＜12316～～合合合合金金金金元元元元素素素素含含含含量量量量增增增增加加加加，，，，价价价价格格格格升升升升高高高高，，，，耐耐耐耐蚀蚀蚀蚀性性性性提提提提高高高高9/6/202489△▽ ▲▲▲▲拉拔复合管拉拔复合管△▲▽▲▲▲防腐涂层管防腐涂层管△▽▲▲△▲镍磷镀管镍磷镀管▽▽▲▲▲△不锈钢管不锈钢管▽▲▲▲▽▲碳钢管碳钢管▲▲▲▲▲▲双金属复合管双金属复合管性价比力学性能耐高温能力焊接性能耐蚀性能承压能力管道类型注：注：▲高高      △△中中      ▽▽低低  不锈钢内衬复合管的综合性能不锈钢内衬复合管的综合性能内衬复合管－内衬复合管－适用范围适用范围内衬复合管－内衬复合管－性能要求性能要求l l耐腐蚀耐腐蚀耐腐蚀耐腐蚀– –根据腐蚀工况选择衬管材料与性能指标根据腐蚀工况选择衬管材料与性能指标根据腐蚀工况选择衬管材料与性能指标根据腐蚀工况选择衬管材料与性能指标l l其它要求其它要求其它要求其它要求– –力学性能力学性能力学性能力学性能– –热处理状态热处理状态热处理状态热处理状态– –金相组织金相组织金相组织金相组织– –壁厚：衬管材料可以是壁厚：衬管材料可以是壁厚：衬管材料可以是壁厚：衬管材料可以是1~3mm,1~3mm,衬管壁厚越薄，焊接施工衬管壁厚越薄，焊接施工衬管壁厚越薄，焊接施工衬管壁厚越薄，焊接施工难度越大，越厚，成本越高，建议选择难度越大，越厚，成本越高，建议选择难度越大，越厚，成本越高，建议选择难度越大，越厚，成本越高，建议选择2mm2mm衬管壁厚为宜衬管壁厚为宜衬管壁厚为宜衬管壁厚为宜9/6/202491内衬复合管－内衬复合管－生产工艺（生产工艺（11种）种）编号编号工艺名称工艺名称工艺特点工艺特点研究或生产单位研究或生产单位1爆炸复合法爆炸复合法材质选择范围广，界面结合区易形成波形，属于机械复合材质选择范围广，界面结合区易形成波形，属于机械复合Butting 向阳、贝根向阳、贝根2水压法水压法形成机械复合，结合力小形成机械复合，结合力小Butting，成都贝根，成都贝根3冷拔复合法冷拔复合法采用拉拔、旋压或滚压，机械复合法采用拉拔、旋压或滚压，机械复合法4热挤压法热挤压法复层为镍基合金，会出现壁厚波动，由于变形抗力不一致复层为镍基合金，会出现壁厚波动，由于变形抗力不一致产生裂纹产生裂纹日本住友日本住友5类无缝钢管法类无缝钢管法热穿孔，冶金结合热穿孔，冶金结合,可生产可生产Φ60Φ60.3 3～～219219.1mm1mmNKK，西班牙挤压成形钢，西班牙挤压成形钢管公司管公司Tubacex)6复合板焊接法复合板焊接法直缝或螺旋焊缝，适合大于直缝或螺旋焊缝，适合大于Φ300mm石油天然气输送管道石油天然气输送管道用复合钢管的主要方法用复合钢管的主要方法NKK7离心铸造法离心铸造法需要对管坯表面进行机械加工需要对管坯表面进行机械加工, 这样就增加了两层金属的这样就增加了两层金属的壁厚不均壁厚不均, 也因铸造时液态金属相互冲刷和拌合会形也因铸造时液态金属相互冲刷和拌合会形成过渡层。

成过渡层新兴铸管新兴铸管8粉末冶金法粉末冶金法粉末法＋热等静压＋热挤压，冶金结合粉末法＋热等静压＋热挤压，冶金结合日本山阳特钢，新日铁日本山阳特钢，新日铁9低熔点金属层低熔点金属层粘结法粘结法结合界面之间采用低熔点金属层，再冷轧；结合强度大于结合界面之间采用低熔点金属层，再冷轧；结合强度大于300Mpa美国，日本美国，日本10喷射成型法喷射成型法冶金结合，技术基本成熟冶金结合，技术基本成熟瑞典瑞典AB山德维克钢厂，美山德维克钢厂，美国国Bebcock & Wileox11离心铝热法离心铝热法铝热反应，冶金复合铝热反应，冶金复合北京科技大学北京科技大学9/6/2024922.4.2  主要的防护措施主要的防护措施…………缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂l l缓蚀剂也是一种常用的管道腐蚀控制措施缓蚀剂也是一种常用的管道腐蚀控制措施缓蚀剂也是一种常用的管道腐蚀控制措施缓蚀剂也是一种常用的管道腐蚀控制措施– –缓蚀剂使用要求缓蚀剂使用要求缓蚀剂使用要求缓蚀剂使用要求• •抗抗抗抗CO2CO2、、、、   H2SH2S、、、、ClCl- -离子腐蚀离子腐蚀离子腐蚀离子腐蚀• •具有一定的气体挥发性具有一定的气体挥发性具有一定的气体挥发性具有一定的气体挥发性• •具有一定的水溶性具有一定的水溶性具有一定的水溶性具有一定的水溶性l l缓蚀剂的应用有较大的盲目性缓蚀剂的应用有较大的盲目性缓蚀剂的应用有较大的盲目性缓蚀剂的应用有较大的盲目性– –常温下缓蚀效果好，高温高压下缓蚀效果不知道常温下缓蚀效果好，高温高压下缓蚀效果不知道常温下缓蚀效果好，高温高压下缓蚀效果不知道常温下缓蚀效果好，高温高压下缓蚀效果不知道– –有时不能严格按使用要求进行使用，不仅达不到预期使用有时不能严格按使用要求进行使用，不仅达不到预期使用有时不能严格按使用要求进行使用，不仅达不到预期使用有时不能严格按使用要求进行使用，不仅达不到预期使用效果，而且造成巨大让费效果，而且造成巨大让费效果，而且造成巨大让费效果，而且造成巨大让费l l缓蚀剂的选择与加注技术是制约该技术应用的关键缓蚀剂的选择与加注技术是制约该技术应用的关键缓蚀剂的选择与加注技术是制约该技术应用的关键缓蚀剂的选择与加注技术是制约该技术应用的关键9/6/2024931IMC—80—N含含炔炔氧氧基基、、胺胺基基、、芳芳香香基、季胺基化合物基、季胺基化合物H2S油井和输油管线油井和输油管线中科院腐蚀所中科院腐蚀所2TG500硫硫代代磷磷酸酸酯酯、、含含N化化合合物物H2S/CO2油气井油气井张玉芳等张玉芳等3KS—1咪唑啉衍生物类咪唑啉衍生物类H2S污水处理系统污水处理系统华北油田设计院华北油田设计院4CT2-7有机胺盐与有机胺有机胺盐与有机胺H2S 四川天然气研究所四川天然气研究所5CT2-10 H2S 四川天然气研究所四川天然气研究所6CT2-15有机胺类有机胺类H2S/CO2油气井油气井四川天然气研究所四川天然气研究所7N—11丙二胺衍生物丙二胺衍生物H2S 陕西省化工研究所陕西省化工研究所8581咪唑啉、酰胺咪唑啉、酰胺H2S 北京化工学院北京化工学院9 BARAFLM 成膜胺成膜胺H2S油气井油气井Baroid（（美）美）10COAT-145成膜胺成膜胺H2S油气井油气井Exxon（（美）美）11DRILLCOROI H2S Ewabo（（德）德）12IMC—921炔氧甲基胺和多硫化物炔氧甲基胺和多硫化物O2-CO2-H2S-SRB油田污水油田污水中科院腐蚀所中科院腐蚀所13SL-2咪咪唑唑啉啉磷磷酸酸酯酯/咪咪唑唑啉啉硫代磷酸酯硫代磷酸酯O2-CO2-H2S-SRB油田污水油田污水胜利设计院胜利设计院油气田最常用的一些抗油气田最常用的一些抗H2S腐蚀的缓蚀剂腐蚀的缓蚀剂9/6/202494缓蚀剂应用流程缓蚀剂应用流程l l优选缓蚀剂类型，确定现场加注工艺优选缓蚀剂类型，确定现场加注工艺优选缓蚀剂类型，确定现场加注工艺优选缓蚀剂类型，确定现场加注工艺– –根据研究成果确定缓蚀剂类型根据研究成果确定缓蚀剂类型根据研究成果确定缓蚀剂类型根据研究成果确定缓蚀剂类型– –确定缓蚀剂现场加注工艺，确定缓蚀剂现场加注工艺，确定缓蚀剂现场加注工艺，确定缓蚀剂现场加注工艺，• •泵入法，泵入法，泵入法，泵入法，• •平衡罐加注法平衡罐加注法平衡罐加注法平衡罐加注法– –缓蚀剂加注浓度和周期的确定缓蚀剂加注浓度和周期的确定缓蚀剂加注浓度和周期的确定缓蚀剂加注浓度和周期的确定• •预膜处理的缓蚀剂用量：预膜处理的缓蚀剂用量：预膜处理的缓蚀剂用量：预膜处理的缓蚀剂用量：V=2.4DLV=2.4DL• •缓蚀剂日加注量可按下式计算：缓蚀剂日加注量可按下式计算：缓蚀剂日加注量可按下式计算：缓蚀剂日加注量可按下式计算：QdQd = =εQε+ΦGεQε+ΦG– –确定缓蚀剂有效保护周期及效果定期监测，测试缓蚀剂浓度、腐蚀确定缓蚀剂有效保护周期及效果定期监测，测试缓蚀剂浓度、腐蚀确定缓蚀剂有效保护周期及效果定期监测，测试缓蚀剂浓度、腐蚀确定缓蚀剂有效保护周期及效果定期监测，测试缓蚀剂浓度、腐蚀速率，用现场挂片或腐蚀探针测试，推荐监测方案速率，用现场挂片或腐蚀探针测试，推荐监测方案速率，用现场挂片或腐蚀探针测试，推荐监测方案速率，用现场挂片或腐蚀探针测试，推荐监测方案   9/6/202495缓蚀剂应用流程缓蚀剂应用流程缓蚀剂平衡罐加注示意图缓蚀剂平衡罐加注示意图9/6/2024962.4.2  主要的防护措施主要的防护措施…………缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂缓蚀剂l l缓蚀剂的评价与筛选缓蚀剂的评价与筛选缓蚀剂的评价与筛选缓蚀剂的评价与筛选– –不同缓蚀剂在模拟环境中动态高温高压下的评价结果不同缓蚀剂在模拟环境中动态高温高压下的评价结果不同缓蚀剂在模拟环境中动态高温高压下的评价结果不同缓蚀剂在模拟环境中动态高温高压下的评价结果:  : TG200TG200对地面管线的保护效果优于对地面管线的保护效果优于对地面管线的保护效果优于对地面管线的保护效果优于CT2-17CT2-17和和和和VS-4VS-4 腐蚀速率随缓蚀剂浓度变化曲线腐蚀速率随缓蚀剂浓度变化曲线   9/6/2024972.4.3  主要的防护措施主要的防护措施…………涂镀层涂镀层涂镀层涂镀层l l内镀涂层作用：对油田的安全生产及节能降耗有着重内镀涂层作用：对油田的安全生产及节能降耗有着重内镀涂层作用：对油田的安全生产及节能降耗有着重内镀涂层作用：对油田的安全生产及节能降耗有着重要的意义要的意义要的意义要的意义– –防止和减缓内壁腐蚀防止和减缓内壁腐蚀防止和减缓内壁腐蚀防止和减缓内壁腐蚀– –提高使用寿命，降低管线运行成本提高使用寿命，降低管线运行成本提高使用寿命，降低管线运行成本提高使用寿命，降低管线运行成本– –减轻内壁结垢和结蜡减轻内壁结垢和结蜡减轻内壁结垢和结蜡减轻内壁结垢和结蜡l l涂镀层使用中存在的问题涂镀层使用中存在的问题涂镀层使用中存在的问题涂镀层使用中存在的问题– –涂层易磨损涂层易磨损涂层易磨损涂层易磨损– –结合力不够结合力不够结合力不够结合力不够– –涂层缺陷涂层缺陷涂层缺陷涂层缺陷– –涂层接头部位的防腐未很好解决涂层接头部位的防腐未很好解决涂层接头部位的防腐未很好解决涂层接头部位的防腐未很好解决9/6/202498涂层选择涂层选择 l l介质环境介质环境介质环境介质环境l l压力压力压力压力l l温度温度温度温度l lpHpH值值值值l l腐蚀类型腐蚀类型腐蚀类型腐蚀类型l l流速流速流速流速l l设计参数设计参数设计参数设计参数9/6/202499涂镀层评价与筛选涂镀层评价与筛选l l涂镀层评价与筛选涂镀层评价与筛选涂镀层评价与筛选涂镀层评价与筛选CO2+产出水的高温高压试验后检测结果产出水的高温高压试验后检测结果   涂层类涂层类型型镍磷镀层镍磷镀层三元复合镀层三元复合镀层改性玻璃钢内衬改性玻璃钢内衬双金属复合双金属复合管管环氧酚醛涂层环氧酚醛涂层TC2000表观描表观描述述表面有锈蚀加表面有锈蚀加重现象重现象试样表层涂层试样表层涂层有脱落有脱落内衬玻璃钢略有退色且有部内衬玻璃钢略有退色且有部分较浅微孔分布，但是，内分较浅微孔分布，但是，内衬管与金属基体附着良好衬管与金属基体附着良好内衬管与金内衬管与金属基体附着属基体附着良好良好涂层颜色变深，涂层颜色变深，未见其它变化未见其它变化 (a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)9/6/2024100管道内涂敷及补口工艺与施工机具研究管道内涂敷及补口工艺与施工机具研究管道内涂敷及补口工艺与施工机具研究管道内涂敷及补口工艺与施工机具研究控控控控制制制制面面面面板板板板C CC CT TV V内内内内窥窥窥窥镜镜镜镜视频定位器视频定位器视频定位器视频定位器                                                        除锈车除锈车除锈车除锈车                                                                                喷涂车喷涂车喷涂车喷涂车     9/6/2024101涂层应用涂层应用……焊接补口技术（焊接补口技术（UB Sleeve)l l制造、安装快捷，制造、安装快捷，制造、安装快捷，制造、安装快捷，周期短周期短周期短周期短l l无压力损失无压力损失无压力损失无压力损失l l可根据用户需求设可根据用户需求设可根据用户需求设可根据用户需求设计制造计制造计制造计制造l l   不影响管道内检测不影响管道内检测不影响管道内检测不影响管道内检测   9/6/20241022.4.4 主要的防护措施主要的防护措施…………阴极保护阴极保护阴极保护阴极保护l l传统直流阴极保护技术的优缺点传统直流阴极保护技术的优缺点传统直流阴极保护技术的优缺点传统直流阴极保护技术的优缺点– –优点：优点：优点：优点：• •保护机理明确，理论成熟保护机理明确，理论成熟保护机理明确，理论成熟保护机理明确，理论成熟• •应用技术成熟，规范应用技术成熟，规范应用技术成熟，规范应用技术成熟，规范• •有大量的实际经验积累有大量的实际经验积累有大量的实际经验积累有大量的实际经验积累• •已广泛应用，保护效果得到普遍认同已广泛应用，保护效果得到普遍认同已广泛应用，保护效果得到普遍认同已广泛应用，保护效果得到普遍认同– –缺点：缺点：缺点：缺点：• •电流、电位分布不均匀电流、电位分布不均匀电流、电位分布不均匀电流、电位分布不均匀• •易出现过保护和欠保护现象易出现过保护和欠保护现象易出现过保护和欠保护现象易出现过保护和欠保护现象• •干扰大，能耗高干扰大，能耗高干扰大，能耗高干扰大，能耗高• •保护距离和范围受到限制：如深井套管保护深度无法延长保护距离和范围受到限制：如深井套管保护深度无法延长保护距离和范围受到限制：如深井套管保护深度无法延长保护距离和范围受到限制：如深井套管保护深度无法延长9/6/2024103l l脉冲电流阴极保护技术的优缺点脉冲电流阴极保护技术的优缺点脉冲电流阴极保护技术的优缺点脉冲电流阴极保护技术的优缺点– –优点：优点：优点：优点：• •电流分布非常均匀电流分布非常均匀电流分布非常均匀电流分布非常均匀• •电流具有更强的穿透性，可以发送得更深、更远电流具有更强的穿透性，可以发送得更深、更远电流具有更强的穿透性，可以发送得更深、更远电流具有更强的穿透性，可以发送得更深、更远• •电流需求显著减小，节省能源电流需求显著减小，节省能源电流需求显著减小，节省能源电流需求显著减小，节省能源• •干扰小，易于维护干扰小，易于维护干扰小，易于维护干扰小，易于维护– –缺点：缺点：缺点：缺点：• •保护机理尚未完全清楚保护机理尚未完全清楚保护机理尚未完全清楚保护机理尚未完全清楚• •应用起步较晚，缺乏实践经验应用起步较晚，缺乏实践经验应用起步较晚，缺乏实践经验应用起步较晚，缺乏实践经验2.4.4  主要的防护措施主要的防护措施…………阴极保护阴极保护阴极保护阴极保护9/6/2024104l l脉冲电流阴极保护技术目前应用现状及效果脉冲电流阴极保护技术目前应用现状及效果脉冲电流阴极保护技术目前应用现状及效果脉冲电流阴极保护技术目前应用现状及效果– –对长输管线对长输管线对长输管线对长输管线• •近阳极端的过保护现象显著改善，远端电位明显变负，近阳极端的过保护现象显著改善，远端电位明显变负，近阳极端的过保护现象显著改善，远端电位明显变负，近阳极端的过保护现象显著改善，远端电位明显变负，电位分布更加均匀电位分布更加均匀电位分布更加均匀电位分布更加均匀– –对管道防腐层破损和剥落处对管道防腐层破损和剥落处对管道防腐层破损和剥落处对管道防腐层破损和剥落处– –比直流好，阴极保护屏蔽现象显著改善比直流好，阴极保护屏蔽现象显著改善比直流好，阴极保护屏蔽现象显著改善比直流好，阴极保护屏蔽现象显著改善– –对换热器与供热锅炉系统对换热器与供热锅炉系统对换热器与供热锅炉系统对换热器与供热锅炉系统– –综合效果优于传统直流综合效果优于传统直流综合效果优于传统直流综合效果优于传统直流2.4.4  主要的防护措施主要的防护措施…………阴极保护阴极保护阴极保护阴极保护9/6/20241052.5 2.5 几种主要管道内腐蚀控制措施的特点与经济性比较几种主要管道内腐蚀控制措施的特点与经济性比较几种主要管道内腐蚀控制措施的特点与经济性比较几种主要管道内腐蚀控制措施的特点与经济性比较l l加注缓蚀剂，工艺成熟，最常用加注缓蚀剂，工艺成熟，最常用加注缓蚀剂，工艺成熟，最常用加注缓蚀剂，工艺成熟，最常用– –但缓蚀剂种类繁多，各种缓蚀剂的使用范围和效果多不相同，选用时但缓蚀剂种类繁多，各种缓蚀剂的使用范围和效果多不相同，选用时但缓蚀剂种类繁多，各种缓蚀剂的使用范围和效果多不相同，选用时但缓蚀剂种类繁多，各种缓蚀剂的使用范围和效果多不相同，选用时须十分谨慎，应在使用前，在模拟环境下进行评价和筛选须十分谨慎，应在使用前，在模拟环境下进行评价和筛选须十分谨慎，应在使用前，在模拟环境下进行评价和筛选须十分谨慎，应在使用前，在模拟环境下进行评价和筛选   l l内涂层或衬里，成本增加较小，经济性好，一般投入增加量内涂层或衬里，成本增加较小，经济性好，一般投入增加量内涂层或衬里，成本增加较小，经济性好，一般投入增加量内涂层或衬里，成本增加较小，经济性好，一般投入增加量不足钢管成本不足钢管成本不足钢管成本不足钢管成本50%50%，且基本为一次性投资，且基本为一次性投资，且基本为一次性投资，且基本为一次性投资– –但在接头部位的腐蚀问题很难解决，而且涂层易产生针孔等缺陷，而但在接头部位的腐蚀问题很难解决，而且涂层易产生针孔等缺陷，而但在接头部位的腐蚀问题很难解决，而且涂层易产生针孔等缺陷，而但在接头部位的腐蚀问题很难解决，而且涂层易产生针孔等缺陷，而一旦有针孔存在，将加速管道的穿孔泄漏一旦有针孔存在，将加速管道的穿孔泄漏一旦有针孔存在，将加速管道的穿孔泄漏一旦有针孔存在，将加速管道的穿孔泄漏– –内衬聚乙烯是近几年兴起的一种防护方法，但也存在接头部位的腐蚀内衬聚乙烯是近几年兴起的一种防护方法，但也存在接头部位的腐蚀内衬聚乙烯是近几年兴起的一种防护方法，但也存在接头部位的腐蚀内衬聚乙烯是近几年兴起的一种防护方法，但也存在接头部位的腐蚀问题，且衬层与钢管结合力不太好，一旦剥离，腐蚀则更严重问题，且衬层与钢管结合力不太好，一旦剥离，腐蚀则更严重问题，且衬层与钢管结合力不太好，一旦剥离，腐蚀则更严重问题，且衬层与钢管结合力不太好，一旦剥离，腐蚀则更严重l l耐蚀合金管抗腐蚀性能最好，使用最安全方便耐蚀合金管抗腐蚀性能最好，使用最安全方便耐蚀合金管抗腐蚀性能最好，使用最安全方便耐蚀合金管抗腐蚀性能最好，使用最安全方便– –但由于其材料成本过高，一次性投入很大，且在机械及焊接性能方面但由于其材料成本过高，一次性投入很大，且在机械及焊接性能方面但由于其材料成本过高，一次性投入很大，且在机械及焊接性能方面但由于其材料成本过高，一次性投入很大，且在机械及焊接性能方面有所欠缺，其可靠性会受到影响有所欠缺，其可靠性会受到影响有所欠缺，其可靠性会受到影响有所欠缺，其可靠性会受到影响   9/6/20241062.5  2.5  主要的防护措施主要的防护措施主要的防护措施主要的防护措施…………几种措施的技术经济性比较几种措施的技术经济性比较几种措施的技术经济性比较几种措施的技术经济性比较l l地面管线腐蚀控制措施类型及费用分析地面管线腐蚀控制措施类型及费用分析地面管线腐蚀控制措施类型及费用分析地面管线腐蚀控制措施类型及费用分析– –目前所用几种管线腐蚀控制措施，均有其不同的特点目前所用几种管线腐蚀控制措施，均有其不同的特点目前所用几种管线腐蚀控制措施，均有其不同的特点目前所用几种管线腐蚀控制措施，均有其不同的特点– –每种措施成本投入的方式存在较大差异每种措施成本投入的方式存在较大差异每种措施成本投入的方式存在较大差异每种措施成本投入的方式存在较大差异• •有的措施起始成本较高，但为一次性投入，后需补充费用很少，从有的措施起始成本较高，但为一次性投入，后需补充费用很少，从有的措施起始成本较高，但为一次性投入，后需补充费用很少，从有的措施起始成本较高，但为一次性投入，后需补充费用很少，从长远看经济效益良好，如采用耐蚀合金材料等长远看经济效益良好，如采用耐蚀合金材料等长远看经济效益良好，如采用耐蚀合金材料等长远看经济效益良好，如采用耐蚀合金材料等• •有的措施初期投入较少，短期效益好，但追加投入不断，导致累积有的措施初期投入较少，短期效益好，但追加投入不断，导致累积有的措施初期投入较少，短期效益好，但追加投入不断，导致累积有的措施初期投入较少，短期效益好，但追加投入不断，导致累积成本很高成本很高成本很高成本很高– –比如加注缓蚀剂方法，开始投入较少，但在后续生产过程中会不断发比如加注缓蚀剂方法，开始投入较少，但在后续生产过程中会不断发比如加注缓蚀剂方法，开始投入较少，但在后续生产过程中会不断发比如加注缓蚀剂方法，开始投入较少，但在后续生产过程中会不断发生修井作业费、缓蚀剂购置费以及其它的附加费用等生修井作业费、缓蚀剂购置费以及其它的附加费用等生修井作业费、缓蚀剂购置费以及其它的附加费用等生修井作业费、缓蚀剂购置费以及其它的附加费用等– –因此选用时应综合考虑其成本和性能比，以及长期和短期效益等因素因此选用时应综合考虑其成本和性能比，以及长期和短期效益等因素因此选用时应综合考虑其成本和性能比，以及长期和短期效益等因素因此选用时应综合考虑其成本和性能比，以及长期和短期效益等因素   9/6/20241072.5 2.5    主要的防护措施主要的防护措施主要的防护措施主要的防护措施…………几种措施的技术经济性比较几种措施的技术经济性比较几种措施的技术经济性比较几种措施的技术经济性比较( (国内）国内）国内）国内）l l上图中上图中上图中上图中– –普通碳钢管按普通碳钢管按普通碳钢管按普通碳钢管按0.80.8万元万元万元万元/ /吨计吨计吨计吨计– –缓蚀剂单价按缓蚀剂单价按缓蚀剂单价按缓蚀剂单价按1 1万元万元万元万元/ /吨计吨计吨计吨计– –加药量按加药量按加药量按加药量按1.51.5吨吨吨吨/ /月月月月– –涂层按钢管成本涂层按钢管成本涂层按钢管成本涂层按钢管成本18%18%计计计计– –1313铬价格按普通钢管的铬价格按普通钢管的铬价格按普通钢管的铬价格按普通钢管的2.52.5倍，即倍，即倍，即倍，即2 2万元万元万元万元/ /吨计吨计吨计吨计– –超级超级超级超级1313铬按铬按铬按铬按4.54.5万元万元万元万元/ /吨计吨计吨计吨计– –2222铬按铬按铬按铬按6.56.5万元万元万元万元/ /吨计吨计吨计吨计– –抗腐蚀低铬经济型钢较普通碳钢管价格高出约抗腐蚀低铬经济型钢较普通碳钢管价格高出约抗腐蚀低铬经济型钢较普通碳钢管价格高出约抗腐蚀低铬经济型钢较普通碳钢管价格高出约20%20%，按，按，按，按1 1万元万元万元万元/ /吨计吨计吨计吨计   – –玻璃钢管按玻璃钢管按玻璃钢管按玻璃钢管按4848万元万元万元万元/ /公里（输油）、公里（输油）、公里（输油）、公里（输油）、108108万元万元万元万元/ /公里（注水）计公里（注水）计公里（注水）计公里（注水）计– –钢塑复合管按钢塑复合管按钢塑复合管按钢塑复合管按5050万元万元万元万元/ /公里（输油）、公里（输油）、公里（输油）、公里（输油）、113113万元万元万元万元/ /公里（注水）计公里（注水）计公里（注水）计公里（注水）计9/6/20241082.5 2.5 主要的防护措施主要的防护措施…………几种措施的技术经济性比较几种措施的技术经济性比较几种措施的技术经济性比较几种措施的技术经济性比较l l几防护措施综合经济技术分析几防护措施综合经济技术分析几防护措施综合经济技术分析几防护措施综合经济技术分析– –初期投入以采用耐蚀合金材料为最高，采用碳钢＋缓蚀剂初期投入以采用耐蚀合金材料为最高，采用碳钢＋缓蚀剂初期投入以采用耐蚀合金材料为最高，采用碳钢＋缓蚀剂初期投入以采用耐蚀合金材料为最高，采用碳钢＋缓蚀剂进行防护花钱最少，其次是采用涂层，再次是采用经济型进行防护花钱最少，其次是采用涂层，再次是采用经济型进行防护花钱最少，其次是采用涂层，再次是采用经济型进行防护花钱最少，其次是采用涂层，再次是采用经济型钢＋缓蚀剂；而采用耐蚀合金材料（包括钢＋缓蚀剂；而采用耐蚀合金材料（包括钢＋缓蚀剂；而采用耐蚀合金材料（包括钢＋缓蚀剂；而采用耐蚀合金材料（包括13Cr13Cr、超级、超级、超级、超级13Cr 13Cr 、、、、22Cr22Cr）初期投入均较高）初期投入均较高）初期投入均较高）初期投入均较高– –随着时间的延长，缓蚀剂累计成本不断增加，而涂层累计随着时间的延长，缓蚀剂累计成本不断增加，而涂层累计随着时间的延长，缓蚀剂累计成本不断增加，而涂层累计随着时间的延长，缓蚀剂累计成本不断增加，而涂层累计成本增加较少成本增加较少成本增加较少成本增加较少– –在使用约在使用约在使用约在使用约2 2年后，采用内涂层方法的累计成本即低于采用普年后，采用内涂层方法的累计成本即低于采用普年后，采用内涂层方法的累计成本即低于采用普年后，采用内涂层方法的累计成本即低于采用普通碳钢＋缓蚀剂的防护措施通碳钢＋缓蚀剂的防护措施通碳钢＋缓蚀剂的防护措施通碳钢＋缓蚀剂的防护措施– –玻璃钢及钢塑复合管在全寿命期内始终较涂层方法高，比玻璃钢及钢塑复合管在全寿命期内始终较涂层方法高，比玻璃钢及钢塑复合管在全寿命期内始终较涂层方法高，比玻璃钢及钢塑复合管在全寿命期内始终较涂层方法高，比采用耐蚀合金低采用耐蚀合金低采用耐蚀合金低采用耐蚀合金低9/6/20241092.6  油气管道的腐蚀监测油气管道的腐蚀监测l l腐蚀监测体系建立的目的和范围腐蚀监测体系建立的目的和范围腐蚀监测体系建立的目的和范围腐蚀监测体系建立的目的和范围   – –腐蚀监测的目的在于掌握腐蚀过程，了解腐蚀控制的应用情况腐蚀监测的目的在于掌握腐蚀过程，了解腐蚀控制的应用情况腐蚀监测的目的在于掌握腐蚀过程，了解腐蚀控制的应用情况腐蚀监测的目的在于掌握腐蚀过程，了解腐蚀控制的应用情况和效果。

通过腐蚀监测，可以获得腐蚀过程和操作参数之间的和效果通过腐蚀监测，可以获得腐蚀过程和操作参数之间的和效果通过腐蚀监测，可以获得腐蚀过程和操作参数之间的和效果通过腐蚀监测，可以获得腐蚀过程和操作参数之间的相互联系等有关信息，可对腐蚀问题进行评估，改善腐蚀控制相互联系等有关信息，可对腐蚀问题进行评估，改善腐蚀控制相互联系等有关信息，可对腐蚀问题进行评估，改善腐蚀控制相互联系等有关信息，可对腐蚀问题进行评估，改善腐蚀控制方案，起到方案，起到方案，起到方案，起到“ “防患于未然防患于未然防患于未然防患于未然” ”的效果– –监测体系将对生产系统的腐蚀性进行有效地监控并将结果数据监测体系将对生产系统的腐蚀性进行有效地监控并将结果数据监测体系将对生产系统的腐蚀性进行有效地监控并将结果数据监测体系将对生产系统的腐蚀性进行有效地监控并将结果数据与施加防腐措施的管道系统的监测数据进行比较监测技术必与施加防腐措施的管道系统的监测数据进行比较监测技术必与施加防腐措施的管道系统的监测数据进行比较监测技术必与施加防腐措施的管道系统的监测数据进行比较监测技术必须是正确和可复现的须是正确和可复现的须是正确和可复现的。

须是正确和可复现的TGRCTGRC建议必须使用几项监测技术来确定建议必须使用几项监测技术来确定建议必须使用几项监测技术来确定建议必须使用几项监测技术来确定其他方法的结果是否具有科学性和较好的再现性其他方法的结果是否具有科学性和较好的再现性其他方法的结果是否具有科学性和较好的再现性其他方法的结果是否具有科学性和较好的再现性   9/6/20241102.6 油气管道的腐蚀监测油气管道的腐蚀监测l l建立腐蚀监测系统的原因建立腐蚀监测系统的原因建立腐蚀监测系统的原因建立腐蚀监测系统的原因– –诊断诊断诊断诊断-  - 我们知道腐蚀正在发生和系统是否正在承受超过设计规我们知道腐蚀正在发生和系统是否正在承受超过设计规我们知道腐蚀正在发生和系统是否正在承受超过设计规我们知道腐蚀正在发生和系统是否正在承受超过设计规格的腐蚀速率是必要的过快的腐蚀速率将最终导致设备的损格的腐蚀速率是必要的过快的腐蚀速率将最终导致设备的损格的腐蚀速率是必要的过快的腐蚀速率将最终导致设备的损格的腐蚀速率是必要的过快的腐蚀速率将最终导致设备的损坏，对安全、费用和环境具有剧烈的影响坏，对安全、费用和环境具有剧烈的影响坏，对安全、费用和环境具有剧烈的影响坏，对安全、费用和环境具有剧烈的影响– –防腐措施控制防腐措施控制防腐措施控制防腐措施控制– –用来控制腐蚀的一种方式是使用化学腐蚀抑制用来控制腐蚀的一种方式是使用化学腐蚀抑制用来控制腐蚀的一种方式是使用化学腐蚀抑制用来控制腐蚀的一种方式是使用化学腐蚀抑制剂。

如果使用了一种防腐措施那么腐蚀速率必须得到监控从而剂如果使用了一种防腐措施那么腐蚀速率必须得到监控从而剂如果使用了一种防腐措施那么腐蚀速率必须得到监控从而剂如果使用了一种防腐措施那么腐蚀速率必须得到监控从而保证它是有效的，并且保证应用的缓蚀剂不多也不少保证它是有效的，并且保证应用的缓蚀剂不多也不少保证它是有效的，并且保证应用的缓蚀剂不多也不少保证它是有效的，并且保证应用的缓蚀剂不多也不少– –腐蚀及评价腐蚀及评价腐蚀及评价腐蚀及评价-  - 正如上面所示，必须对选择的防腐措施的效果进正如上面所示，必须对选择的防腐措施的效果进正如上面所示，必须对选择的防腐措施的效果进正如上面所示，必须对选择的防腐措施的效果进行监测来保证它是有效的监测系统确定几种防腐措施中的哪行监测来保证它是有效的监测系统确定几种防腐措施中的哪行监测来保证它是有效的监测系统确定几种防腐措施中的哪行监测来保证它是有效的监测系统确定几种防腐措施中的哪一种是最节省成本的经常也是必要的一种是最节省成本的经常也是必要的一种是最节省成本的经常也是必要的一种是最节省成本的经常也是必要的– –维修计划维修计划维修计划维修计划   – – 监测将帮助确定如管线大规模维修这样的作业的监测将帮助确定如管线大规模维修这样的作业的监测将帮助确定如管线大规模维修这样的作业的监测将帮助确定如管线大规模维修这样的作业的所需频率。

所需频率所需频率所需频率   9/6/20241112.6 油气管道的腐蚀监测油气管道的腐蚀监测l l腐蚀监测跟踪情况腐蚀监测跟踪情况腐蚀监测跟踪情况腐蚀监测跟踪情况9/6/2024112阴极保护状况监测阴极保护状况监测阴极保护状况监测阴极保护状况监测l l使用阴极保护探针来确定埋地管道外壁真实的腐蚀速率，这种方法能帮助使用阴极保护探针来确定埋地管道外壁真实的腐蚀速率，这种方法能帮助使用阴极保护探针来确定埋地管道外壁真实的腐蚀速率，这种方法能帮助使用阴极保护探针来确定埋地管道外壁真实的腐蚀速率，这种方法能帮助确定高阻抗土壤环境中的阴极保护（确定高阻抗土壤环境中的阴极保护（确定高阻抗土壤环境中的阴极保护（确定高阻抗土壤环境中的阴极保护（CPCPCPCP）的效果当接点在贫瘠的土壤上）的效果当接点在贫瘠的土壤上）的效果当接点在贫瘠的土壤上）的效果当接点在贫瘠的土壤上时可能会导致错误的时可能会导致错误的时可能会导致错误的时可能会导致错误的CPCPCPCP电位测量，或者在复杂的、相互关联的管道系统上电位测量，或者在复杂的、相互关联的管道系统上电位测量，或者在复杂的、相互关联的管道系统上电位测量，或者在复杂的、相互关联的管道系统上不能真正地进行断电电位测量时，这种技术特别有用不能真正地进行断电电位测量时，这种技术特别有用不能真正地进行断电电位测量时，这种技术特别有用不能真正地进行断电电位测量时，这种技术特别有用阴极保护测试桩阴极保护测试桩电缆连接头电缆连接头埋地管道埋地管道阴极保护监测探针阴极保护监测探针阴极保护测试电极阴极保护测试电极阴极保护监测测试电缆头阴极保护监测测试电缆头地地 面面管管道道的的阴阴极极保保护护监监测测示示意意图图9/6/2024113阴极保护状况监测阴极保护状况监测阴极保护状况监测阴极保护状况监测阴极保护腐蚀探针阴极保护腐蚀探针阴保探针得到的腐蚀数据阴保探针得到的腐蚀数据9/6/20241142.7   管道腐蚀控制的长远目标管道腐蚀控制的长远目标…………战略上战略上战略上战略上l l宏观上宏观上宏观上宏观上– –瞄准国际上研究热点，开展前沿技术研究，向国际先进水瞄准国际上研究热点，开展前沿技术研究，向国际先进水瞄准国际上研究热点，开展前沿技术研究，向国际先进水瞄准国际上研究热点，开展前沿技术研究，向国际先进水平靠拢平靠拢平靠拢平靠拢– –依托国内重大工程，围绕油气生产开发中的普遍问题和关依托国内重大工程，围绕油气生产开发中的普遍问题和关依托国内重大工程，围绕油气生产开发中的普遍问题和关依托国内重大工程，围绕油气生产开发中的普遍问题和关键技术难题，开展攻关研究，为油气安全开发提供技术支键技术难题，开展攻关研究，为油气安全开发提供技术支键技术难题，开展攻关研究，为油气安全开发提供技术支键技术难题，开展攻关研究，为油气安全开发提供技术支持持持持– –结合领域研究发展工作，依托重点实验室，培养和建设一结合领域研究发展工作，依托重点实验室，培养和建设一结合领域研究发展工作，依托重点实验室，培养和建设一结合领域研究发展工作，依托重点实验室，培养和建设一支高水平研究队伍支高水平研究队伍支高水平研究队伍支高水平研究队伍9/6/20241152.7  管道腐蚀控制的长远目标管道腐蚀控制的长远目标…………战略上战略上战略上战略上– –结合本国国情与特点发展材料的腐蚀与防护技术结合本国国情与特点发展材料的腐蚀与防护技术结合本国国情与特点发展材料的腐蚀与防护技术结合本国国情与特点发展材料的腐蚀与防护技术– –贯彻贯彻贯彻贯彻“ “预防为主预防为主预防为主预防为主” ”的方针，大力推广以预防为主的的方针，大力推广以预防为主的的方针，大力推广以预防为主的的方针，大力推广以预防为主的 “ “防蚀防蚀防蚀防蚀设计设计设计设计” ”技术技术技术技术– –对重大工程实施全面腐蚀控制对重大工程实施全面腐蚀控制对重大工程实施全面腐蚀控制对重大工程实施全面腐蚀控制– –重视材料防护的经济分析，提高防护的投资效益重视材料防护的经济分析，提高防护的投资效益重视材料防护的经济分析，提高防护的投资效益重视材料防护的经济分析，提高防护的投资效益– –防腐蚀技术的开发要以人为本，以标准依据，有国家法律防腐蚀技术的开发要以人为本，以标准依据，有国家法律防腐蚀技术的开发要以人为本，以标准依据，有国家法律防腐蚀技术的开发要以人为本，以标准依据，有国家法律保证保证保证保证– –加强全寿命期各个环节的防蚀管理加强全寿命期各个环节的防蚀管理加强全寿命期各个环节的防蚀管理加强全寿命期各个环节的防蚀管理– –采用任何防护技术不能以损害环境为代价采用任何防护技术不能以损害环境为代价采用任何防护技术不能以损害环境为代价采用任何防护技术不能以损害环境为代价9/6/20241162.7  管道腐蚀控制的长远目标管道腐蚀控制的长远目标…………战术上战术上战术上战术上l l重点发展方向重点发展方向重点发展方向重点发展方向– –一开始就要注意一开始就要注意一开始就要注意一开始就要注意“ “服役性能服役性能服役性能服役性能” ” 和和和和“ “使用寿命使用寿命使用寿命使用寿命” ” ，提高材料的服役性，提高材料的服役性，提高材料的服役性，提高材料的服役性能和使用寿命能和使用寿命能和使用寿命能和使用寿命– –发展发展发展发展“ “环保型、无公害、长寿命环保型、无公害、长寿命环保型、无公害、长寿命环保型、无公害、长寿命” ”的涂层防护技术的涂层防护技术的涂层防护技术的涂层防护技术– –尽可能降低材料腐蚀造成的经济损失尽可能降低材料腐蚀造成的经济损失尽可能降低材料腐蚀造成的经济损失尽可能降低材料腐蚀造成的经济损失l l重点发展领域重点发展领域重点发展领域重点发展领域– –油套管表面科学与技术油套管表面科学与技术l l重点发展产品重点发展产品重点发展产品重点发展产品– –具有高性能的防护涂层与防护技术，如环保型、长寿命新型防护涂层具有高性能的防护涂层与防护技术，如环保型、长寿命新型防护涂层具有高性能的防护涂层与防护技术，如环保型、长寿命新型防护涂层具有高性能的防护涂层与防护技术，如环保型、长寿命新型防护涂层与涂料与涂料与涂料与涂料9/6/20241172.7  管道腐蚀控制的长远目标管道腐蚀控制的长远目标…………战术上战术上战术上战术上l l重点发展技术重点发展技术–共性技术共性技术共性技术共性技术• •油气田用石油管材料环境适应性试验、检测、评价和预测技油气田用石油管材料环境适应性试验、检测、评价和预测技油气田用石油管材料环境适应性试验、检测、评价和预测技油气田用石油管材料环境适应性试验、检测、评价和预测技术术术术• •环境对材料腐蚀性的评价、分类和预测技术环境对材料腐蚀性的评价、分类和预测技术环境对材料腐蚀性的评价、分类和预测技术环境对材料腐蚀性的评价、分类和预测技术–关键技术关键技术关键技术关键技术• •表面处理与表面防护技术表面处理与表面防护技术表面处理与表面防护技术表面处理与表面防护技术• •综合防护与延寿技术综合防护与延寿技术综合防护与延寿技术综合防护与延寿技术–创新技术创新技术创新技术创新技术• •特殊、严酷环境中的腐蚀与防护新技术特殊、严酷环境中的腐蚀与防护新技术特殊、严酷环境中的腐蚀与防护新技术特殊、严酷环境中的腐蚀与防护新技术9/6/20241182.7  管道腐蚀控制的长远目标管道腐蚀控制的长远目标…………战术上战术上战术上战术上–对未来有重大影响的技术对未来有重大影响的技术对未来有重大影响的技术对未来有重大影响的技术• •环保型、长寿命涂层防护新技术环保型、长寿命涂层防护新技术环保型、长寿命涂层防护新技术环保型、长寿命涂层防护新技术• •新材料的环境行为与服役性能评价技术新材料的环境行为与服役性能评价技术新材料的环境行为与服役性能评价技术新材料的环境行为与服役性能评价技术–腐蚀与防护系列标准腐蚀与防护系列标准腐蚀与防护系列标准腐蚀与防护系列标准• •油气田用石油管材料环境适应性标准；防蚀设计标准；耐蚀性评价油气田用石油管材料环境适应性标准；防蚀设计标准；耐蚀性评价油气田用石油管材料环境适应性标准；防蚀设计标准；耐蚀性评价油气田用石油管材料环境适应性标准；防蚀设计标准；耐蚀性评价标准；腐蚀试验、检测与评价方法标准；环境腐蚀性分类与评价标标准；腐蚀试验、检测与评价方法标准；环境腐蚀性分类与评价标标准；腐蚀试验、检测与评价方法标准；环境腐蚀性分类与评价标标准；腐蚀试验、检测与评价方法标准；环境腐蚀性分类与评价标准等）准等）准等）准等）9/6/20241192.8  油气管道腐蚀控制技术和管理措施油气管道腐蚀控制技术和管理措施l l主要技术和管理措施：主要技术和管理措施：主要技术和管理措施：主要技术和管理措施：从如下五个方面进行展开从如下五个方面进行展开 1.1.1.1.深入开展腐蚀机理与规律的研究深入开展腐蚀机理与规律的研究深入开展腐蚀机理与规律的研究深入开展腐蚀机理与规律的研究• •在现场调研和文献研究的基础上，通过室内研究了解油气田的腐蚀在现场调研和文献研究的基础上，通过室内研究了解油气田的腐蚀机理规律，为采取腐蚀控制措施提供更可靠的依据机理规律，为采取腐蚀控制措施提供更可靠的依据2.2.2.2.加大力度开展有关防护措施的研究、筛选与开发工作加大力度开展有关防护措施的研究、筛选与开发工作加大力度开展有关防护措施的研究、筛选与开发工作加大力度开展有关防护措施的研究、筛选与开发工作• •可选用多种防护措施：可选用多种防护措施： 如缓蚀剂涂镀层的筛选、高如缓蚀剂涂镀层的筛选、高CrCr油气田和经油气田和经济性油气田的试用、脉冲电流阴极保护技术的应用等济性油气田的试用、脉冲电流阴极保护技术的应用等• •各项防护措施在应用前都必须进行高温高压评价试验和耐久性试验，各项防护措施在应用前都必须进行高温高压评价试验和耐久性试验，针对不同腐蚀类型，采取相应防护措施针对不同腐蚀类型，采取相应防护措施9/6/20241202.8  油气管道腐蚀控制技术和管理措施油气管道腐蚀控制技术和管理措施3.3.加强腐蚀监测和评估工作，掌握腐蚀动态，为机理研究加强腐蚀监测和评估工作，掌握腐蚀动态，为机理研究加强腐蚀监测和评估工作，掌握腐蚀动态，为机理研究加强腐蚀监测和评估工作，掌握腐蚀动态，为机理研究和防护措施选用提供基础数据和防护措施选用提供基础数据和防护措施选用提供基础数据和防护措施选用提供基础数据• •通过腐蚀监测，可以获得腐蚀过程和操作参数之间的相互联系等通过腐蚀监测，可以获得腐蚀过程和操作参数之间的相互联系等通过腐蚀监测，可以获得腐蚀过程和操作参数之间的相互联系等通过腐蚀监测，可以获得腐蚀过程和操作参数之间的相互联系等有关信息，可对腐蚀问题进行评估，改善腐蚀控制方案，起到有关信息，可对腐蚀问题进行评估，改善腐蚀控制方案，起到有关信息，可对腐蚀问题进行评估，改善腐蚀控制方案，起到有关信息，可对腐蚀问题进行评估，改善腐蚀控制方案，起到““““防患于未然防患于未然防患于未然防患于未然””””的效果的效果的效果的效果• •腐蚀监测的手段很多，最基本的腐蚀监测方法是直接测定钢材的腐蚀监测的手段很多，最基本的腐蚀监测方法是直接测定钢材的腐蚀监测的手段很多，最基本的腐蚀监测方法是直接测定钢材的腐蚀监测的手段很多，最基本的腐蚀监测方法是直接测定钢材的腐蚀量，或者通过对环境腐蚀因子腐蚀量，或者通过对环境腐蚀因子腐蚀量，或者通过对环境腐蚀因子腐蚀量，或者通过对环境腐蚀因子（（（（PHPHPHPH、、、、腐蚀介质浓度、温度、腐蚀介质浓度、温度、腐蚀介质浓度、温度、腐蚀介质浓度、温度、压力、流速等）的测量间接推断腐蚀速度或腐蚀行为压力、流速等）的测量间接推断腐蚀速度或腐蚀行为压力、流速等）的测量间接推断腐蚀速度或腐蚀行为压力、流速等）的测量间接推断腐蚀速度或腐蚀行为4. 4. 4. 4. 增加防腐投入增加防腐投入增加防腐投入增加防腐投入• •由于防腐投入具有效益滞后的特点，因此确保防腐投入是抓好油由于防腐投入具有效益滞后的特点，因此确保防腐投入是抓好油由于防腐投入具有效益滞后的特点，因此确保防腐投入是抓好油由于防腐投入具有效益滞后的特点，因此确保防腐投入是抓好油气田防腐工作的关键气田防腐工作的关键气田防腐工作的关键气田防腐工作的关键• •要将防腐经费分解单列，专款专用要将防腐经费分解单列，专款专用要将防腐经费分解单列，专款专用要将防腐经费分解单列，专款专用9/6/20241212.8 油气管道腐蚀控制技术和管理措施油气管道腐蚀控制技术和管理措施5.5.5.5. 加强防腐工作领导，建立防腐专业机构和制度，加强防腐工作领导，建立防腐专业机构和制度，加强防腐工作领导，建立防腐专业机构和制度，加强防腐工作领导，建立防腐专业机构和制度，提高管理水平提高管理水平提高管理水平提高管理水平• •各级领导要加以重视，要根据油气田的腐蚀状况和特各级领导要加以重视，要根据油气田的腐蚀状况和特点，制定出防腐工作的基本思路和指导思想点，制定出防腐工作的基本思路和指导思想• •设置专门机构，建立从上到下的各级防腐蚀管理部门设置专门机构，建立从上到下的各级防腐蚀管理部门• •加强防腐蚀措施的质量管理和考核加强防腐蚀措施的质量管理和考核––如对管道的防腐蚀工作，应在管道设计时就预以考虑，对选材、防如对管道的防腐蚀工作，应在管道设计时就预以考虑，对选材、防护、监测等方面给予一定资金的投入与重视，在建设上要严格按设护、监测等方面给予一定资金的投入与重视，在建设上要严格按设计要求施工和验收。

投产后，更应有专人负责管理计要求施工和验收投产后，更应有专人负责管理• •要加强资料信息收集和管理，建立和健全立法制度，要加强资料信息收集和管理，建立和健全立法制度，使防腐蚀管理法制化使防腐蚀管理法制化 9/6/2024122防腐措施在油田应用案例防腐措施在油田应用案例l l克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果– –新疆油田的腐蚀特点新疆油田的腐蚀特点新疆油田的腐蚀特点新疆油田的腐蚀特点• •与东部油田相比，新疆油田具有气候多变、地下水与东部油田相比，新疆油田具有气候多变、地下水与东部油田相比，新疆油田具有气候多变、地下水与东部油田相比，新疆油田具有气候多变、地下水位高、土壤盐碱含量大、腐蚀机理复杂，油藏采出位高、土壤盐碱含量大、腐蚀机理复杂，油藏采出位高、土壤盐碱含量大、腐蚀机理复杂，油藏采出位高、土壤盐碱含量大、腐蚀机理复杂，油藏采出液性质特殊、沙漠地形起伏大等特点液性质特殊、沙漠地形起伏大等特点液性质特殊、沙漠地形起伏大等特点液性质特殊、沙漠地形起伏大等特点• •油田开发历史跨度长，防腐技术混杂，新老设备和油田开发历史跨度长，防腐技术混杂，新老设备和油田开发历史跨度长，防腐技术混杂，新老设备和油田开发历史跨度长，防腐技术混杂，新老设备和管线交织，造成油气水管线、工艺设备、井下管柱管线交织，造成油气水管线、工艺设备、井下管柱管线交织，造成油气水管线、工艺设备、井下管柱管线交织，造成油气水管线、工艺设备、井下管柱的腐蚀非常严重的腐蚀非常严重的腐蚀非常严重的腐蚀非常严重9/6/2024123克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果l l非金属管线非金属管线非金属管线非金属管线 新疆油田于新疆油田于20012001年开始试验并推广非金属管，主要采年开始试验并推广非金属管，主要采用了用了玻璃钢管线和钢骨架复合塑料管玻璃钢管线和钢骨架复合塑料管等非金属管材，解等非金属管材，解决了地面管线的腐蚀问题。

到决了地面管线的腐蚀问题到20062006年累计年累计使用各种非金使用各种非金属管线属管线1330 Km1330 Km9/6/2024124克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果l阴极保护的应用阴极保护的应用–62年新疆建成了全国第一座阴极保护站，创出了国内第一年新疆建成了全国第一座阴极保护站，创出了国内第一条长输管道克条长输管道克-独输油管线独输油管线40年无大修的佳绩年无大修的佳绩;–    彩彩-石石-克天然气长输管道，应用了独立的燃气发电克天然气长输管道，应用了独立的燃气发电（（TEG）阴极保护技术，实现了长输管线外加电流阴极保护）阴极保护技术，实现了长输管线外加电流阴极保护系统的无人值守，达到了国内领先水平系统的无人值守，达到了国内领先水平•在管理上在管理上:配备专职防腐工人，按时测试和调配备专职防腐工人，按时测试和调•整电位，定期巡查管线整电位，定期巡查管线•对电位衰减大的管段和管网密集的对电位衰减大的管段和管网密集的•管段管段:采用了牺牲阳极保护装置采用了牺牲阳极保护装置9/6/2024125克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果l l长输油气管道：长输油气管道：长输油气管道：长输油气管道：– –        采用防腐涂层和阴极保护，通电率采用防腐涂层和阴极保护，通电率采用防腐涂层和阴极保护，通电率采用防腐涂层和阴极保护，通电率99%99%，，，，– –        有效保护率有效保护率有效保护率有效保护率93.5%93.5%l l独独独独- -乌成品油管道乌成品油管道乌成品油管道乌成品油管道: 230km D426: 230km D426– –        采用熔结环氧粉末涂层。

采用熔结环氧粉末涂层采用熔结环氧粉末涂层采用熔结环氧粉末涂层l l百百百百- -电输气管线改造工程：电输气管线改造工程：电输气管线改造工程：电输气管线改造工程：   10kmD32510kmD325管线管线管线管线– –        采用采用采用采用3PE3PE防腐技术防腐技术防腐技术防腐技术l l克克克克- -乌输气管线扩能改造：乌输气管线扩能改造：乌输气管线扩能改造：乌输气管线扩能改造：   295kmD610295kmD610管线管线管线管线– –        采用采用采用采用3PE3PE防腐技术防腐技术防腐技术防腐技术9/6/2024126克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果克拉玛依油田防腐蚀技术应用及效果l l近几年，新疆油田在优选使用寿命长、质量易控制、近几年，新疆油田在优选使用寿命长、质量易控制、近几年，新疆油田在优选使用寿命长、质量易控制、近几年，新疆油田在优选使用寿命长、质量易控制、施工技术先进的涂层技术方面做了大量的工作，推广施工技术先进的涂层技术方面做了大量的工作，推广施工技术先进的涂层技术方面做了大量的工作，推广施工技术先进的涂层技术方面做了大量的工作，推广应用应用应用应用– –无溶剂聚氨酯涂料、无溶剂环氧涂料无溶剂聚氨酯涂料、无溶剂环氧涂料无溶剂聚氨酯涂料、无溶剂环氧涂料无溶剂聚氨酯涂料、无溶剂环氧涂料, ,取得了好效果取得了好效果取得了好效果取得了好效果l改性玻璃钢内衬复合技术改性玻璃钢内衬复合技术对淘汰油管进行内防腐，采对淘汰油管进行内防腐，采用聚脲喷涂技术进行外防腐，用于地面油、水集输管用聚脲喷涂技术进行外防腐，用于地面油、水集输管线线l l在旧管道修复方面，采用内穿插高密度聚乙烯管技术，在旧管道修复方面，采用内穿插高密度聚乙烯管技术，在旧管道修复方面，采用内穿插高密度聚乙烯管技术，在旧管道修复方面，采用内穿插高密度聚乙烯管技术，累计修复管道累计修复管道累计修复管道累计修复管道183.7KM183.7KM– –修复后的管道相当于新建一条非金属管道，其工程造价，修复后的管道相当于新建一条非金属管道，其工程造价，修复后的管道相当于新建一条非金属管道，其工程造价，修复后的管道相当于新建一条非金属管道，其工程造价，相当于管道更新的相当于管道更新的相当于管道更新的相当于管道更新的6060％％％％9/6/2024127防腐措施在塔里木油田使用情况防腐措施在塔里木油田使用情况防腐措施防腐措施实施范施范围举　　　例　　　例应用效果及特点用效果及特点耐耐蚀材材质部分油气田部分油气田, ,含硫油气含硫油气田田, ,多数用于油管多数用于油管13Cr13Cr钢,22Cr,22Cr双相双相不不锈钢,16Mn,16Mn钢效果很好效果很好, ,成本成本较高高内外涂内外涂层站内部分站内部分设备, ,地面地面输送管送管环氧涂氧涂层改性改性环氧涂氧涂层效果不效果不错，，补口技口技术要求高要求高缓蚀剂站内部分站内部分设备, ,部分管部分管道道咪咪唑啉啉类, ,酰胺胺类操作操作简便，效果明便，效果明显，，长期期费用高用高玻璃玻璃钢管及管及复合管复合管输送管送管, ,油管油管, ,注水管注水管不不锈钢内内衬管，管，塑料合金管，玻塑料合金管，玻璃璃钢管等管等腐腐蚀穿孔穿孔显著减少著减少, ,成本成本较高高阴极保阴极保护输送管送管, ,井下井下, ,站内站内设备/ /效果明效果明显, ,增加投增加投资9/6/2024128耐腐蚀管材的选用耐腐蚀管材的选用…………新型管材在塔里木油田使用情况新型管材在塔里木油田使用情况新型管材在塔里木油田使用情况新型管材在塔里木油田使用情况管材种管材种类使用情况使用情况应用效果用效果代表性油田代表性油田玻璃玻璃钢管管10810m10810m，全部投，全部投产未未发生腐生腐蚀穿孔穿孔结蜡情况明蜡情况明显好好转轮南油田南油田东河油田河油田塑料合金复合管塑料合金复合管5000m5000m未未发生腐生腐蚀穿孔和渗漏穿孔和渗漏现象，运行良好象，运行良好桑吉油田桑吉油田高密度聚乙高密度聚乙烯内内衬高高压注水管注水管线7600m7600m腐腐蚀穿孔穿孔显著减少著减少轮南油田南油田钢骨架复合管骨架复合管少量少量效果很好，效果很好，须继续跟踪跟踪哈德哈德4 4油田油田轮南油田南油田聚乙聚乙烯管管22Cr22Cr双相不双相不锈钢>10000m>10000m　效果很好　效果很好, ,成本高成本高, ,再再跟踪跟踪克拉克拉2 2气田气田316L316L不不锈钢内内衬管管5000m5000m耐耐蚀效果好效果好牙哈气田牙哈气田9/6/202412922Cr双相不锈钢在克拉双相不锈钢在克拉2气田的应用气田的应用l l克拉克拉克拉克拉2 2地面集输管网首次在地面集输管网首次在地面集输管网首次在地面集输管网首次在国内大量使用国内大量使用国内大量使用国内大量使用22Cr22Cr双相不双相不双相不双相不锈钢，技术创新点主要包锈钢，技术创新点主要包锈钢，技术创新点主要包锈钢，技术创新点主要包括三点括三点括三点括三点– –一是相比例的控制、韧性指一是相比例的控制、韧性指一是相比例的控制、韧性指一是相比例的控制、韧性指标的确定以及脆性析出相的标的确定以及脆性析出相的标的确定以及脆性析出相的标的确定以及脆性析出相的验收标准；验收标准；验收标准；验收标准；– –二是耐腐蚀性能指标的确定二是耐腐蚀性能指标的确定二是耐腐蚀性能指标的确定二是耐腐蚀性能指标的确定以及评价方法的建立，以及评价方法的建立，以及评价方法的建立，以及评价方法的建立，– –三是现场焊接工艺三是现场焊接工艺三是现场焊接工艺三是现场焊接工艺   。

9/6/202413022Cr在克拉在克拉2气田地面集输系统的应用气田地面集输系统的应用9/6/2024131结束语结束语结束语结束语l l简要介绍了油气田腐蚀危害、腐蚀类型及特点简要介绍了油气田腐蚀危害、腐蚀类型及特点简要介绍了油气田腐蚀危害、腐蚀类型及特点简要介绍了油气田腐蚀危害、腐蚀类型及特点l l重点介绍了油气田常见的几种主要腐蚀类型及目前腐蚀研重点介绍了油气田常见的几种主要腐蚀类型及目前腐蚀研重点介绍了油气田常见的几种主要腐蚀类型及目前腐蚀研重点介绍了油气田常见的几种主要腐蚀类型及目前腐蚀研究中的几个主要关注点，包括究中的几个主要关注点，包括究中的几个主要关注点，包括究中的几个主要关注点，包括COCO2 2腐蚀影响因素、腐蚀影响因素、腐蚀影响因素、腐蚀影响因素、COCO2 2腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀预测模型、预测模型、预测模型、预测模型、H H2 2S S开裂损伤的评价试验类型、冲刷腐蚀临界流开裂损伤的评价试验类型、冲刷腐蚀临界流开裂损伤的评价试验类型、冲刷腐蚀临界流开裂损伤的评价试验类型、冲刷腐蚀临界流速等速等速等速等l l提出了油气田腐蚀综合治理理念和框架提出了油气田腐蚀综合治理理念和框架提出了油气田腐蚀综合治理理念和框架提出了油气田腐蚀综合治理理念和框架l l阐述了油气田腐蚀综合治理的主要对策措施阐述了油气田腐蚀综合治理的主要对策措施阐述了油气田腐蚀综合治理的主要对策措施阐述了油气田腐蚀综合治理的主要对策措施l l最后介绍了防腐蚀措施重点发展方向、领域、技术及产品最后介绍了防腐蚀措施重点发展方向、领域、技术及产品最后介绍了防腐蚀措施重点发展方向、领域、技术及产品最后介绍了防腐蚀措施重点发展方向、领域、技术及产品9/6/20241329/6/2024133。