單層保溫管外腐蝕失效模式及改進(jìn)方法研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文單層保溫管外腐蝕失效模式及改進(jìn)方法研究TheResearchofExternalCorrosionFailureModesandImproVementMethOdsofSingleLayerInsulationPipeUne學(xué)21208007完成日期：星Q!魚二Q壘二壘Q大連理工大學(xué)DalianUniversit)rofTechn0109y大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著海洋油氣資源的大量開采，海底管道作為海洋資源輸運(yùn)最重要

2、的途徑，其腐蝕問題己引起了高度的重視。由于海底管道長期處于惡劣的海洋環(huán)境中，其外腐蝕破壞的原因也十分復(fù)雜，而近幾年運(yùn)行期單層保溫管道腐蝕事故的頻發(fā)，也暴露出國內(nèi)對其外腐蝕的原因及事故的應(yīng)對措施研究的不足。因此，本論文擬通過試驗(yàn)的方法，涉及材料科學(xué)，海洋環(huán)境學(xué)及化學(xué)與化工等學(xué)科，結(jié)合工程實(shí)際情況，對海底管道的外腐蝕成因進(jìn)行分析、研究，同時給出各原因的解決方法。本論文通過對國、內(nèi)外大量文獻(xiàn)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，對海底管道的故障原因進(jìn)行了歸納、總

3、結(jié)，統(tǒng)計(jì)得出海底管道外腐蝕故障發(fā)生的特點(diǎn)及規(guī)律，并進(jìn)一步深入研究。論文選取其中一條發(fā)生外腐蝕破壞事故的管道進(jìn)行參數(shù)和腐蝕檢測結(jié)果的分析，并通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室水池試驗(yàn)對事故進(jìn)行模擬，從而針對試驗(yàn)結(jié)果，對事故的原因進(jìn)行猜想和假設(shè)。本文作者從假設(shè)出發(fā)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)對管道材料的電化學(xué)性能進(jìn)行研究，利用失重法、表面狀態(tài)觀察、穩(wěn)態(tài)極化曲線法、電極電位測量等方法，探究溫度、酸堿度、鹽度等因素對管線材料抗腐蝕性能的影響，同時，對材料的抗點(diǎn)蝕能力、陰極屏蔽現(xiàn)象及

4、氧濃差電池的加速現(xiàn)象進(jìn)行分析研究，并給出相關(guān)影響因素的改進(jìn)方法。本論文的主要結(jié)論有：(1)管線材料x65鋼材的在不同溫度、鹽度及酸堿度的條件下，其耐點(diǎn)蝕性能較好，通過對極化曲線及表面狀態(tài)的分析，材料不存在點(diǎn)蝕傾向；(2)在35％的脅a溶液中，溫度升高會造成自腐蝕電位的負(fù)移，腐蝕速率加快；在不同鹽度的溶液中，試驗(yàn)用的x65鋼材料的腐蝕速率會隨著Cf一濃度的增大而降低；針對鹽度、溫度相同，但pH不同的溶液，pH=3的弱酸性溶液會加速腐蝕的腐

5、蝕行為，使X65鋼的腐蝕速率明顯上升；(3)管線補(bǔ)口處所使用的PE材料熱收縮套和防水帽表面能較低，容易發(fā)生分離引起進(jìn)水事故；該材料對陰極保護(hù)電流的屏蔽效果十分明顯，在其陰極保護(hù)的作用下，進(jìn)水區(qū)域的電極電位接近材料自腐蝕電位，無法對進(jìn)水區(qū)域的達(dá)到保護(hù)的效果。因此本文針對PE材料補(bǔ)口的問題，提出了通過使用無屏蔽涂層，從而規(guī)避因陰極屏蔽現(xiàn)象造成的管道外腐蝕；(4)管線鋼材料x65鋼在氧濃差腐蝕電池的作用下，貧氧區(qū)域的金屬做陽極，其腐蝕速率會有