分析X60管線(xiàn)鋼土壤的腐蝕
發(fā)布時(shí)間:2022-03-16 16:50:11來(lái)源:乾潤(rùn)鋼球
為了尋找埋地輸油管線(xiàn)土壤腐蝕的規(guī)律,為管道腐蝕失效可靠性分析提供參考,通過(guò)X60 管線(xiàn)鋼在陜京管線(xiàn)典型土壤環(huán)境中的埋片腐蝕實(shí)驗(yàn),對(duì)9個(gè)平行試樣的腐蝕速率和最大腐蝕坑深度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析.采用平均秩作為累積概率的估計(jì)值,在正態(tài)概率坐標(biāo)紙上檢驗(yàn)腐蝕參數(shù)的分布規(guī)律.結(jié)果表明,平均腐蝕速率服從正態(tài)分布,最大腐蝕坑深度的對(duì)數(shù)服從正態(tài)分布。
陜京輸氣管線(xiàn)西起陜北靖邊,東至北京衙門(mén)口,水平長(zhǎng)約840km,是國(guó)內(nèi)天然氣輸送的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一.為了防止或減緩管線(xiàn)外部土壤腐蝕,陜京管線(xiàn)采用3層PE外防腐層,同時(shí)為減緩?fù)寥缹?duì)外防腐涂層破損點(diǎn)的腐蝕,在管線(xiàn)沿線(xiàn)設(shè)置9個(gè)陰極保護(hù)站,以保證管線(xiàn)的服役壽命.2004年在管線(xiàn)首站靖邊附近的大界則地區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖檢測(cè),發(fā)現(xiàn)外防腐層存在破損點(diǎn)和微弱的均勻腐蝕,由現(xiàn)場(chǎng)黃沙土的土壤電阻率初步判斷土壤為弱腐蝕性.但是,陜京管線(xiàn)途經(jīng)3 省1市,土壤環(huán)境變化很大,土壤的腐蝕性也具有很大的差別.在土壤腐蝕實(shí)驗(yàn)中,往往采用多個(gè)平行試樣得到平均的腐蝕速率,但沒(méi)有考慮腐蝕速率的固有隨機(jī)性.大量的試驗(yàn)證明,材料的土壤腐蝕速率存在很大的分散性,X60管線(xiàn)鋼在陜京管線(xiàn)典型土壤環(huán)境中的腐蝕速率也存在很大的隨機(jī)性.因此,有必要對(duì)X60管線(xiàn)鋼土壤腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.本文選擇陜京管線(xiàn)沿線(xiàn)3種典型的土壤環(huán)境,采用9個(gè)平行試樣進(jìn)行埋片實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)168d 后取出試樣,應(yīng)用失重法得到每個(gè)試樣的腐蝕速率,同時(shí)應(yīng)用腐蝕坑深度儀測(cè)定試樣表面腐蝕坑的深度,得到每個(gè)試樣最大的腐蝕坑深度.然后,采用統(tǒng)計(jì)方法分析了腐蝕速率和最大腐蝕坑深度的分布規(guī)律,采用相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)得到其分布的基本特征,為管道腐蝕失效的可靠性分析提供參考。
1 土壤腐蝕試驗(yàn)及結(jié)果試驗(yàn)采用X60管線(xiàn)鋼板材,將板材加工成名義尺寸為45MM×20MM ×4MM 的片狀試樣.腐蝕環(huán)境為陜京管線(xiàn)沿途地區(qū)的典型土壤,取自榆林地區(qū)(記為NO.1土壤)、應(yīng)縣地區(qū)(記為NO.2土壤)和北京地區(qū)(記為NO.3 土壤).NO.1土壤為典型的沙土,以細(xì)沙為主;NO.2土壤和NO.3 土壤為壤土.土壤中水分含量的測(cè)定方法為,將現(xiàn)場(chǎng)取樣的土壤稱(chēng)重,經(jīng)過(guò)充分的風(fēng)干,然后再稱(chēng)重,計(jì)算出土壤的含水率.3種土壤的典型陰離子、總鹽含量和水.可見(jiàn),NO.2土壤的總鹽含量最高,NO.3土壤的含水率最高.腐蝕試樣經(jīng)除油處理、烘干、稱(chēng)重和測(cè)量表面尺寸后,埋在土壤腐蝕盒中,壓實(shí),盡可能接近現(xiàn)場(chǎng)土壤的情況.在每種土壤環(huán)境中,埋設(shè)9個(gè)平行試樣測(cè)量腐蝕速率.在腐蝕過(guò)程中,每隔10d監(jiān)測(cè)土壤腐蝕盒的總質(zhì)量,一旦發(fā)現(xiàn)土壤水分損失,則添加蒸餾水保持土壤的水分基本恒定.腐蝕實(shí)驗(yàn)是在室溫下進(jìn)行.在自然腐蝕一定時(shí)間后取出腐蝕試樣,清除表面土壤和腐蝕產(chǎn)物。
2 腐蝕參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征事實(shí)上,點(diǎn)腐蝕會(huì)引起管道的腐蝕穿孔.腐蝕穿孔是管道早期失效的方式之一,可用點(diǎn)腐蝕的概率分布對(duì)管道因腐蝕產(chǎn)生的穿孔進(jìn)行可靠性分析.但由于最大腐蝕坑的增長(zhǎng)速率為非線(xiàn)性關(guān)系,需要不同腐蝕時(shí)間的腐蝕坑深度數(shù)據(jù)。
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