常压立式储罐罐底腐蚀检测技术的研究与应用

在石油和石化行业使用着大量盛装不同油品的立式储罐,由于盛装介质均为易燃易爆液体,因此,保证立式储罐的安全运行是一个重要而亟待解决的工程问题.根据常压立式储罐罐底腐蚀的特点,提出声发射在线检测与评价技术和漏磁扫描检测技术相结合的储罐底板检测方法.声发射在线检测与评价技术是实现储罐底板腐蚀状态检测与预测的有效方法,适合储罐快速普查.漏磁检测技术是储罐开罐后底板腐蚀状态检测的有效手段.在保证安全的情况下,根据声发射普查结果,制定储罐维修计划,对严重等级高的储罐进行开罐漏磁检测.可以实现储罐的科学检测,保证储罐的安全运行,节约检修费用.     

CaCl_2型采出水对原油储罐底板的腐蚀影响分析

针对吐哈油田原油储罐底部穿孔泄露影响油田正常生产及安全的问题,开展了腐蚀过程及影响因素分析研究。在原油储罐内进行现场挂片120 d后计算失重腐蚀速率,应用扫描电镜(SEM)分析腐蚀挂片表面的微观形貌,对储罐底部水溶液和储罐钢材进行成分分析,通过电化学方法研究了储罐钢的腐蚀过程,并测试Cl-和Ca2+对钢材的腐蚀速率影响。结果表明,挂片在罐底水溶液中出现不均匀的坑蚀,挂片失重速率为0.22 mm/a,电化学测试腐蚀速率为0.15 mm/a,瞬时腐蚀速率有增加趋势,碳钢表面出现二次钝化溶解现象,在罐底介质中Cl-和Ca2+的增加会加速腐蚀。为原油储罐底板腐蚀泄露的分析及治理奠定了基础。     

考虑腐蚀储罐底圈壁板的时变可靠度分析

准确掌握在役储罐的健康状况可以为储罐维修维护提供决策支持。通过分析储罐底圈壁板强度失效的影响因素,建立底圈罐壁结构抗力的衰减模型;根据灰色理论建立非等间距GM(1,1)的底圈罐壁腐蚀速率预测模型,采用储罐历年的检测数据对底圈壁板的腐蚀速率进行预测,并对预测的精度进行检验;通过对实测数据的统计分析得到底圈壁板腐蚀深度及罐内液体载荷的分布特征,根据可靠性理论建立底圈壁板的时变可靠性模型,并利用广义随机空间内改进的一次二阶矩法求解可靠性指标。结果表明:底圈壁板的腐蚀深度和罐内油、水的高度符合正态分布;预测模型的拟合精度较高;储罐在服役22 a后其失效概率超过10-3,应对底圈罐壁进行适当的维修与维护。     

常压立式储罐罐底腐蚀检测技术的研究与应用

在石油和石化行业使用着大量盛装不同油品的立式储罐,由于盛装介质均为易燃易爆液体,因此,保证立式储罐的安全运行是一个重要而亟待解决的工程问题。本文根据常压立式储罐罐底腐蚀的特点,提出声发射在线检测与评价技术和漏磁扫描检测技术相结合的储罐底板检测方法。声发射在线检测与评价技术是实现储罐底板腐蚀状态检测与预测的有效方法,适合储罐快速普查。漏磁检测技术是储罐开罐后底板腐蚀状态检测的有效手段。在保证安全的情况下,根据声发射普查结果,制定储罐维修计划,对严重等级高的储罐进行开罐漏磁检测。可以实现储罐的科学检测,保证储罐的安全运行,节约检修费用。     

浅谈联合阴极保护在大型储罐设备中的应用

电化学腐蚀是影响原油储罐使用寿命主要因素之一,减缓原油储罐电化学腐蚀的主要方法是对其采取阴极保护,阴极保护方法有两种。结合10万m3原油储罐建设实际,浅谈牺牲阳极和外加电流阴极保护联合阴极保护在减缓电化学腐蚀方面的作用。     

H2S/CO2共存聚合物钻井液中腐蚀产物膜分析

随着酸性气田的不断开采,其钻采环境中的腐蚀机理及井下管材的优选已成为研究的热点.通过室内高温高压腐蚀试验,并结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS),研究S135钻杆钢在H2S/CO2共存聚合物钻井液中气相与液相的腐蚀产物膜成分差异,探讨腐蚀机理.结果表明,S135钻杆钢气相和液相腐蚀速率都随温度升高和CO2分压增大而增加,气相腐蚀较液相严重,呈局部腐蚀形貌,气相腐蚀产物表面凹坑较大,液相腐蚀产物较为均匀且致密性强,以均匀腐蚀为主.气相和液相腐蚀产物膜中都含有C、O、S、Fe、Si五种元素,且腐蚀产物成分差别不大,主要成分为Fe3O4、FeS、α-FeOOH、FeS2,以及少量的Fe7S8和Fe3S4,此外在腐蚀产物膜表面还夹杂有硅酸盐物质.钻杆钢腐蚀主要来源于二氧化碳腐蚀、氧腐蚀、硫化氢腐蚀、单质硫腐蚀以及腐蚀产物膜与钢材本体间电偶腐蚀.     

氢氧化铁引发含硫油品储罐自燃的动力学机制

含硫油品储罐自燃火灾事故的根本原因是罐壁铁锈被含硫油品腐蚀生成具有自燃倾向性的腐蚀产物,这些腐蚀产物自燃而引起油罐火灾。通过硫化试验模拟储罐内壁氢氧化铁硫化产物,对其进行热分析试验,应用非模型法和"主曲线法"确定氢氧化铁硫化产物的动力学机制。结果表明,氢氧化铁硫化产物在氧化反应阶段的热重曲线可分为两个主要的失重阶段:第一失重阶段符合随机成核和随后生长反应动力学反应机制,其模型函数为g(a)=[-ln(1-a)]0.673 1,平均活化能E=124.25 kJ/mol,指前因子A=4.45×1013s-1;第二失重阶段符合相边界动力学反应机制,模型函数g(a)=1-(1-a)0.45,平均活化能E=218.42 kJ/mol,指前因子A=1.07×108s-1。     

声发射技术在在役原油储罐检测中的应用

随着原油储罐使用时间的增长,储罐的安全及检测评价成为了使用及管理者所关心的问题,本文通过在役原油储罐的腐蚀机理,简述了在役原油储罐的主要腐蚀结构,然后介绍了声发射检测技术的物理基础、工作原理及系统组成,确保声发射检测技术的顺利进行,最后详细说明了声发射检测前的加压程序和储罐罐壁、罐底声发射源的评定方法。     

大型储罐底板的施工方法

<正>0.引言大型储罐节省钢材、减少占地面积、方便操作管理、减少储罐附件及管线长度。储罐大型化发展是一种必然趋势。罐底是大型储罐的主要组成部件,其安装在油罐基础上。如果基础沉降均匀,罐底中间部分受力很小,但由于受到壁板的影响,底板的边缘部分受力状况却十分复杂,故边缘板的厚度应比中幅板略有增加。再者,大型储罐底板面积大,包含焊缝数量多,焊缝较长,排板方式多样化,如果施工措施不当,很容易引起焊接变形,甚至出现质量事故。下面介绍一下储罐底板的施工方法。1.底板的组装     

X65管线钢在油水混合物中的水线腐蚀发展趋势

【目的】通过腐蚀评价实验判断水线腐蚀的发展趋势,为管道投产前内腐蚀防控措施的制定提供依据。【方法】通过腐蚀预浸泡实验在X65管线钢试片表面预先形成水线腐蚀,然后采用腐蚀失重实验,研究其在原油和储罐沉积水混合物中的腐蚀发展趋势,并结合SEM和XRD表面分析技术分析其腐蚀产物特性。【结果】在150d内的水线腐蚀实验条件下,X65管线钢腐蚀以均匀腐蚀为主,未出现明显点蚀,腐蚀产物主要为保护性差的γ?FeOOH;且随着浸泡时间的延长,腐蚀失重逐渐增加,符合幂指数规律,腐蚀产物对腐蚀的抑制作用较小。改变浸泡环境后,X65管线钢在油相中的腐蚀速率明显降低,在水相和油水界面相的腐蚀速率变化不大。【结论】在150d的存放时间内,残留试压水未投产管线的水线腐蚀对管线安全危害较小。管道投产后投产前形成的水线腐蚀在油品覆盖其表面的条件下基本不发展,无需采取内腐蚀防治措施。     

温度对L80碳钢在含CO2天然海水中腐蚀行为的影响

 通过高温高压试验和电化学技术研究了温度对L80碳钢在含CO₂天然海水中腐蚀行为的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对腐蚀产物膜进行了表征。结果表明,随着温度的升高,L80碳钢在液相条件下的腐蚀速率呈先增大后减小的趋势,在90℃达到最大值;而在气相条件下呈现与液相条件下完全相反的趋势。腐蚀产物膜的主要成分为FeCO₃,FeCO₃膜层的阴离子选择透过性以及Cl^-在L80碳钢表面的吸附促进了CO₂腐蚀,在90℃的气相和液相中所形成的腐蚀产物膜的电化学特征进一步验证了高温高压试验结果。     

原油储罐低温硫腐蚀产物氧化试验研究

为研究硫腐蚀产物的氧化过程,利用自开发的硫化氧化试验系统将从原油储罐罐顶安全阀和呼吸阀内的铁氧化物硫化以获得潮湿和干燥的硫腐蚀产物。利用能谱仪(EDS)以及扫描电子显微镜(SEM)分析硫腐蚀产物的化学组成及其微观特征。结果表明:潮湿和干燥的硫腐蚀产物中均含有单质硫、Fe_2O_3、Fe_3S_4以及FeS_2,但潮湿的硫腐蚀产物中还含有FeS;两种硫腐蚀产物均具有短边、层状钻石表面以及较大核尺寸的微观特征。潮湿硫腐蚀产物的氧化过程主要包括三个阶段,分别是电化学氧化阶段、电化学与化学氧化共生阶段以及化学氧化阶段;潮湿硫腐蚀产物的氧化产物是Fe_2O_3。最后提出硫腐蚀产物氧化自燃时能够有效避免火灾、爆炸事故的监测预警指标。     

储罐底板在线检验腐蚀方法优化研究

储罐是具有高危险性的生产与储存设备,一旦出现问题将会给社会经济发展和人民生命财产带来巨大损失和危害。本文研究针对储罐腐蚀缺陷利用超声波检测原理进行腐蚀状况在线测量C扫描成像实验设计,探究储罐腐蚀状况在线测量的最佳实验条件,为后期腐蚀评级提供了准确的数据保障,并指出储罐底板在线测量C扫(三维扫描)技术是未来储罐罐底在线检测方法的主要研究及发展的方向。     

大型非锚固原油储罐地基材料选用与应力分布规律研究

建立了大型非锚固原油储罐三维空间非线性有限元模型,采用罐底和地基材料接触单元的方法替代罐底和地基材料弹性杆单元的方法模拟罐底和地基材料的接触力。以一台新建15×104m3储罐为分析对象,分析了储罐采用不同地基材料以及采用不同地基材料不同分布的情况下,壁板、开孔边缘和大角焊缝应力分布规律。为大型原油储罐应力分布最优化,地基材料的排布和选用提供了理论依据。     

浅析输油管道的腐蚀与防护

金属腐蚀是金属与周围介质发生化学或电化学作用成为金属化合物而遭到破坏的一种现象.输油管道的管材一般是碳钢或低强度合金钢,输送时原油中所含的H2S、S、H2O会对管线造成内腐蚀,易使管道腐蚀穿孔,油品泄漏,不仅造成重大的环境污染事故,而且给企业的声誉带来极大的负面影响,因此做好输油管道的腐蚀与防护工作,意义重大.本文重点从输油管道腐蚀的机理、防腐措施、腐蚀检测及管道修复等方面进行了简要阐述.     

硫化氢质量浓度和温度对碳钢在NACE溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱等电化学实验方法以及扫描电镜和能谱等表面分析技术对20#碳钢在不同H2S质量浓度(0,95.61,103.22,224.16 mg.L-1)、不同温度(25,35,45℃)下的NACE溶液(含CO2)中腐蚀行为进行了研究,同时对该环境下腐蚀产物的形成机制进行了探讨.发现在含有CO2的NACE溶液中,加入少量H2S,能加剧碳钢腐蚀,加速阳极铁的溶解和阴极氢气的析出.随着H2S质量浓度的增加,腐蚀电流密度增大,碳钢腐蚀加剧.温度升高,腐蚀极化电阻变小,腐蚀也会加剧.腐蚀试样外层絮状腐蚀产物主要是铁碳化物,接近基体表面的腐蚀产物主要是铁硫化物.     

一种高效抗CO_2腐蚀缓蚀剂

为减缓油气田环境中CO_2的腐蚀,以氨基三亚基甲基膦苯、吗啉、硫尿和其他缓蚀剂为原料复配了一种缓蚀剂GT-1,采用静态挂片失重法和电化学测试方法研究了GT-1对CO_2腐蚀的缓蚀效果.结果表明:GT-1对碳钢的阳极活性溶解有着明显的抑制作用,属于阳极型缓蚀剂;复配后对CO_2腐蚀有良好的缓蚀作用,缓蚀率高达96.07%,是高效的气相缓蚀剂;氨基三亚基甲基膦苯、吗啉、硫尿和其他缓蚀剂之间具有良好的协同促进作用.     

超低温作用下LNG储罐外壁变形分析

当LNG储罐内罐泄漏时低温液体直接与外罐混凝土接触,使外罐内壁与外壁之间形成明显的温差。分析了超低温作用引起的内外温差对整个结构内力的影响,得到了储罐外壁在超低温作用下温度分布规律及其变形规律。结果表明:超低温作用下LNG储罐外壁温度分布由内而外呈线性分布,罐壁的温度分布比较均匀;低温作用罐壁的变形比理想状态增大很多,且随内外温差的增大变形有所增长。     

原油罐底板腐蚀监测及防护

根据原油罐腐蚀情况调查,对原油罐底板腐蚀的形成进行现场监测,经分析是由于滞留在罐底的沉积水存有大量氯离子引起的局部穿孔腐蚀.针对腐蚀特点,在罐底表面涂层保护的基础上,对底板进行牺牲阳极保护,从而达到预期防腐效果.     

储罐底板腐蚀检测数据采集和分析软件的开发

为了对石化行业中使用的直径数十米的钢材料储罐底板上、下表面出现的腐蚀缺陷进行及时检测从而确保储罐安全运行,开发了1台基于漏磁检测原理的检测设备.介绍了该检测设备的上位机数据采集和分析软件的开发,包括主程序结构和腐蚀缺陷深度量化算法等.对标准缺陷板的检测实验结果表明: 该软件缺陷量化百分比深度误差一般不超过10%.该软件提供给用户缺陷检测和量化能力,以及罐底板自动成图和生成报告等功能.