燃氣埋地鋼管腐蝕行為研究.pdf

1、目前國內(nèi)的燃氣埋地管線，通常以鋼管為主。而鋼質(zhì)燃氣管道由于接觸燃氣雜質(zhì)及土壤等環(huán)境，再加上設(shè)計、施工等方面的不合理因素，服役過程中面臨著內(nèi)外介質(zhì)的腐蝕而發(fā)生泄漏、早期失效事故。與輸送其它介質(zhì)相比，由于燃氣具有易燃、易爆、易中毒的有害特性，使得燃氣管道因腐蝕產(chǎn)生的危害更大，不僅造成很大的經(jīng)濟損失，更嚴重地威脅著人民的生命安全。因此，有必要對燃氣埋地鋼管的腐蝕行為進行研究。燃氣埋地鋼管的服役環(huán)境按空間位置可分為管內(nèi)與管外環(huán)境，由管壁分隔開來

2、。本文在分析燃氣埋地鋼管腐蝕環(huán)境的基礎(chǔ)上，針對燃氣管道內(nèi)壁存在含硫化物腐蝕和管外土壤腐蝕的現(xiàn)狀，以大連市兩種在役燃氣管線鋼Q235B鋼和L245鋼為研究對象，采用電化學極化曲線、阻抗譜測試技術(shù)、SEM、XRD和失重試驗等方法，研究了管線鋼的內(nèi)腐蝕行為和土壤腐蝕行為。其中內(nèi)腐蝕考慮了S2-濃度、環(huán)境溫度和介質(zhì)pH值等主要影響因素。主要內(nèi)容和結(jié)果有以下三個方面： (1)在模擬煤氣管道內(nèi)積水溶液中，隨著S2-濃度的增加，Q235B鋼和

3、L245鋼的腐蝕電位先負移后正移，腐蝕速率先增大后減小。在ρ(S2-)=20mg/L時，兩者的腐蝕速率最大；低濃度的S2-時Q235B鋼和L245鋼發(fā)生點蝕，高濃度的S2-時發(fā)生均勻腐蝕，其Fe3S4腐蝕產(chǎn)物膜在短期內(nèi)，對Q235B鋼和L245鋼有保護作用。在一定程度上，高濃度的S2-對碳鋼具有緩蝕作用；同等條件的管內(nèi)環(huán)境下，L245鋼的耐蝕性要優(yōu)于Q235B鋼。 (2)在模擬煤氣管道內(nèi)積水溶液中，隨著溫度的升高，Q235B鋼和

4、L245鋼的腐蝕電位逐漸降低，與陽極反應(yīng)的平衡電位較近，其反應(yīng)受陰極控制。溫度的升高同時促進了陰陽極的傳質(zhì)反應(yīng)，Q235B鋼和L245鋼的腐蝕不斷增強；pH值的降低，能使得Q235B鋼和L245鋼的腐蝕電位正移，促進了腐蝕反應(yīng)陰極過程的進行，從而加快了Q235B鋼和L245鋼的腐蝕速率，此時腐蝕過程受陰極控制。 (3)在大連飽和水土壤中31d的測試結(jié)果表明，Q235B鋼的腐蝕電位比L245鋼高20mV左右；腐蝕初期，兩者的阻抗譜