海底原油输送管道防腐保护系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

地球上海洋的面积占了71%，海底拥有非常可观的资源，如石油、可燃冰等各种矿物质，所以世界各国对海上的油气田的开发力度越来越大，因此随之相关的海底管道安全问题也逐渐得到了人们的重视。海底管道作为海上油气开采运输的动脉，凭借其经济、安全、节能和快速便捷的优点在海上油气开采中有着不可或缺的地位。但是海洋本身是一种异常苛刻的环境，以钢铁为材料的管道面临着巨大的腐蚀挑战，进而直接威胁到管道的使用寿命和运输安全。对于原油输送管道来说，由于腐蚀所引发的管道裂隙、泄露等事故所造成的损失巨大、维修麻烦，而且还会污染周边环境。为了保护管道，延长管道工作年限，就需要对管道进行防腐蚀作业。

通常对长输管道采用强制电流阴极保护和外防腐层的结合来保证外腐蚀防腐作业的高效性。实验证明，阴极保护是一项极有成效的防腐手段，没有阴极保护的管道的腐蚀速率是有阴极保护的管道的20倍多。

2. 研究的基本内容与方案

1.通过学习《石油管道、储罐的腐蚀及其防护技术》、 《油气管道防腐蚀工程》等书籍和其他期刊了解海底原油管道腐蚀机理，石油管道材料一般都是金属材质，因电化学规律发生腐蚀属于自然现象。一般形成腐蚀的条件有三点：第一，有存在电势差的阴阳两极；第二，一个导电回路连接阴极和阳极， 第三，这两极处在导电介质中。由于电流会从阳极向阴极流动，阳极表面的金属原子随即脱落成为正电离子进入电解液，所以金属在电解液中会出现腐蚀现象。对于不同类型的金属材料，其金属流失量也会有所差异。管道腐蚀会影响管道的使用，对石油运输安全造成严重威胁。金属管道表面腐蚀坑的形成会令管壁变薄，内部压力的产生使管道鼓包，严重时会导致爆管 。有时管材脱碳 ，破坏了管道腐蚀处的金相组织，管壁在没有减薄的情况下也会爆裂；

2.针对某一具体的现役海底管道提供的数据，在文献阅读学习的基础上进行针对性的防腐系统设计，包括外防腐层和内防腐层的选择和设计。海管外防腐主要依靠外涂层和阴极保护技术。目前国内主要采用三层聚乙烯(3lpe)或三层聚丙烯(3lpp)防腐蚀涂层及其配套体系，而海底管道的阴极保护主要采用牺牲阳极的阴极保护，通常选用的阳极材料是手镯式铝合金；海底管道的内防腐蚀首先应考虑从选材和材料开发方面解决问题，增加腐蚀裕量是控制海管内腐蚀的常用方法，一般在计算壁厚的基础上增加3～6mm腐蚀裕量。合理使用缓蚀剂是防止和减缓油气管道内腐蚀的另一有效手段，缓蚀剂可以在金属表面形成一层非金属膜，隔离溶液和金属， 使金属材料免遭腐蚀。 缓蚀剂具有见效快、 成本低、 操作简单等优点， 在油田得到广泛应用；

3. 研究计划与安排

第6周---第7周：针对性的防腐系统设计；

第8周---第11周：阴极保护系统的设计；

4. 参考文献（12篇以上）

【1】张炬 ，陈振栋. 海底管道腐蚀与防护措施研究现状. 全面腐蚀控制，2015，29 （6）：55-57.

【2】姜信德 , 李言涛 , 杜芳林. 海底管线腐蚀与防护的研究进展.材料保护，2010，43 （4）：65-67.