破损海底管道临时补漏技术研究

论文摘要

目前随着海底管线的发展,海底管线破损已经成了困扰海上采油部门的最大问题,针对海底管道的各种损伤,及时修复是保证海上油气田生产的一项重要工作。本文是基于对破损海底管道进行临时补漏而在原管线钢中引入了异金属而发生的电偶腐蚀研究。为了明确电偶腐蚀随海洋环境的变化趋势、电偶腐蚀的发生范围及剧烈程度,论文通过室内实验及现场实验对黄铜和管线钢形成的电偶腐蚀进行了详细的研究。在室内,首先对埕岛海域海水的温度、含氧量、盐度、pH值、固体悬浮物以及腐蚀性按不同时间及深度做了详细调研,充分了解埕岛海域一年中的海况。其次研究了黄铜和三种管线钢X52、X56、16Mn在海水中形成的电偶腐蚀情况,探讨了它们的电偶电流随海水流速、海水温度、时间以及阴阳极面积比的变化规律,根据这些规律推断出影响该临时补漏技术安全性的主要因素。最后通过对黄铜和16Mn钢形成电偶对时它们各自的开路电位、电位分布以及是否会出现偶极反转可能性的研究,明确了海水环境中电偶腐蚀发生的范围及剧烈程度,否定了偶对极性发生反转的可能性。设计了一段模仿临时补漏技术的管段进行实海挂管实验,通过现场实验,我们对实海中的电偶腐蚀概貌有了深刻的了解,并对该临时补漏技术的可靠性提出了评估。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 海水腐蚀的特征
• 1.2 海洋环境中的腐蚀类型
• 1.2.1 缝隙腐蚀
• 1.2.2 点蚀
• 1.2.3 电偶腐蚀
• 1.2.4 磨损腐蚀
• 1.3 电偶腐蚀的研究进展
• 1.3.1 电偶腐蚀影响因素研究
• 1.3.2 电偶腐蚀控制措施研究
• 第二章 海水水质及腐蚀性调研
• 2.1 海水的水质分析
• 2.2 影响海水腐蚀性的因素
• 2.2.1 含氧量
• 2.2.2 温度
• 2.2.3 盐度
• 2.2.4 pH值
• 2.2.5 固体悬浮物
• 2.3 小结
• 第三章 黄铜与管线钢在海水中的自腐蚀特性研究
• 3.1 实验方法
• 3.1.1 静态挂片失重法
• 3.1.2 动电位扫描法
• 3.2 静态挂片法实验结果与分析
• 3.3 动电位扫描法实验结果与分析
• 3.3.1 材料在静态海水中的自腐蚀特性研究
• 3.3.2 流速对材料的极化性能的影响
• 3.3.3 材料在不同温度下的极化性能
• 3.4 小结
• 第四章 电偶腐蚀规律研究
• 4.1 电偶腐蚀影响因素的实验室研究
• 4.1.1 海水流速
• 4.1.2 海水温度
• 4.1.3 时间
• 4.1.4 阴阳极面积比
• 4.2 现场挂管实验研究
• 4.3 小结
• 第五章 黄铜-16Mn电偶腐蚀电位分布
• 5.1 实验方法
• 5.2 黄铜-16Mn钢电偶体系基本特征
• 5.2.1 电偶电位随溶液浓度变化
• 5.2.2 黄铜-16Mn钢电偶体系电位分布
• 5.3 电偶腐蚀反转可能性
• 5.3.1 黄铜-16Mn钢电偶腐蚀反转可能性分析
• 5.3.2 面积比对黄铜-16Mn钢电偶腐蚀反转的影响
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢