單層保溫管外腐蝕失效模式及改進方法研究.pdf

1、碩士學位論文單層保溫管外腐蝕失效模式及改進方法研究TheResearchofExternalCorrosionFailureModesandImproVementMethOdsofSingleLayerInsulationPipeUne學21208007完成日期：星Q!魚二Q壘二壘Q大連理工大學DalianUniversit)rofTechn0109y大連理工大學碩士學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雜，而近幾年運行期單層保溫管道腐蝕事故的頻發(fā)，也暴露出國內對其外腐蝕的原因及事故的應對措施研究的不足。因此，本論文擬通過試驗的方法，涉及材料科學，海洋環(huán)境學及化學與化工等學科，結合工程實際情況，對海底管道的外腐蝕成因進行分析、研究，同時給出各原因的解決方法。本論文通過對國、內外大量文獻進行研究的基礎上，對海底管道的故障原因進行了歸納、總

3、結，統(tǒng)計得出海底管道外腐蝕故障發(fā)生的特點及規(guī)律，并進一步深入研究。論文選取其中一條發(fā)生外腐蝕破壞事故的管道進行參數(shù)和腐蝕檢測結果的分析，并通過設計實驗室水池試驗對事故進行模擬，從而針對試驗結果，對事故的原因進行猜想和假設。本文作者從假設出發(fā)，設計試驗對管道材料的電化學性能進行研究，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，對材料的抗點蝕能力、陰極屏蔽現(xiàn)象及

4、氧濃差電池的加速現(xiàn)象進行分析研究，并給出相關影響因素的改進方法。本論文的主要結論有：(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移，腐蝕速率加快；在不同鹽度的溶液中，試驗用的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)生分離引起進水事故；該材料對陰極保護電流的屏蔽效果十分明顯，在其陰極保護的作用下，進水區(qū)域的電極電位接近材料自腐蝕電位，無法對進水區(qū)域的達到保護的效果。因此本文針對PE材料補口的問題，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