分析X60管线钢土壤的腐蚀
发布时间:2022-03-16 16:50:11来源:乾润钢球
为了寻找埋地输油管线土壤腐蚀的规律,为管道腐蚀失效可靠性分析提供参考,通过X60 管线钢在陕京管线典型土壤环境中的埋片腐蚀实验,对9个平行试样的腐蚀速率和最大腐蚀坑深度进行了统计分析.采用平均秩作为累积概率的估计值,在正态概率坐标纸上检验腐蚀参数的分布规律.结果表明,平均腐蚀速率服从正态分布,最大腐蚀坑深度的对数服从正态分布。
陕京输气管线西起陕北靖边,东至北京衙门口,水平长约840km,是国内天然气输送的重要基础设施之一.为了防止或减缓管线外部土壤腐蚀,陕京管线采用3层PE外防腐层,同时为减缓土壤对外防腐涂层破损点的腐蚀,在管线沿线设置9个阴极保护站,以保证管线的服役寿命.2004年在管线首站靖边附近的大界则地区进行了现场开挖检测,发现外防腐层存在破损点和微弱的均匀腐蚀,由现场黄沙土的土壤电阻率初步判断土壤为弱腐蚀性.但是,陕京管线途经3 省1市,土壤环境变化很大,土壤的腐蚀性也具有很大的差别.在土壤腐蚀实验中,往往采用多个平行试样得到平均的腐蚀速率,但没有考虑腐蚀速率的固有随机性.大量的试验证明,材料的土壤腐蚀速率存在很大的分散性,X60管线钢在陕京管线典型土壤环境中的腐蚀速率也存在很大的随机性.因此,有必要对X60管线钢土壤腐蚀试验的结果进行统计分析.本文选择陕京管线沿线3种典型的土壤环境,采用9个平行试样进行埋片实验,试验168d 后取出试样,应用失重法得到每个试样的腐蚀速率,同时应用腐蚀坑深度仪测定试样表面腐蚀坑的深度,得到每个试样最大的腐蚀坑深度.然后,采用统计方法分析了腐蚀速率和最大腐蚀坑深度的分布规律,采用相关系数检验得到其分布的基本特征,为管道腐蚀失效的可靠性分析提供参考。
1 土壤腐蚀试验及结果试验采用X60管线钢板材,将板材加工成名义尺寸为45MM×20MM ×4MM 的片状试样.腐蚀环境为陕京管线沿途地区的典型土壤,取自榆林地区(记为NO.1土壤)、应县地区(记为NO.2土壤)和北京地区(记为NO.3 土壤).NO.1土壤为典型的沙土,以细沙为主;NO.2土壤和NO.3 土壤为壤土.土壤中水分含量的测定方法为,将现场取样的土壤称重,经过充分的风干,然后再称重,计算出土壤的含水率.3种土壤的典型阴离子、总盐含量和水.可见,NO.2土壤的总盐含量最高,NO.3土壤的含水率最高.腐蚀试样经除油处理、烘干、称重和测量表面尺寸后,埋在土壤腐蚀盒中,压实,尽可能接近现场土壤的情况.在每种土壤环境中,埋设9个平行试样测量腐蚀速率.在腐蚀过程中,每隔10d监测土壤腐蚀盒的总质量,一旦发现土壤水分损失,则添加蒸馏水保持土壤的水分基本恒定.腐蚀实验是在室温下进行.在自然腐蚀一定时间后取出腐蚀试样,清除表面土壤和腐蚀产物。
2 腐蚀参数的统计特征事实上,点腐蚀会引起管道的腐蚀穿孔.腐蚀穿孔是管道早期失效的方式之一,可用点腐蚀的概率分布对管道因腐蚀产生的穿孔进行可靠性分析.但由于最大腐蚀坑的增长速率为非线性关系,需要不同腐蚀时间的腐蚀坑深度数据。
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