1、佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 一、設備腐蝕原因分析一、設備腐蝕原因分析 1、我公司所處理的污水屬于高含硫污水，污 水中含有較高的硫化物和氯離子等，對管線和設 備腐蝕較嚴重。從拆除下來的管線和當前腐蝕泄 漏情況來看，腐蝕主要表現為全面腐蝕和局部腐 蝕，局部腐蝕主要是磨損腐蝕、小孔腐蝕和縫隙 腐蝕等腐蝕類型。從拆除的管線腐蝕現象看，存 在較多的小孔，腐蝕深度大約在2mm左右，造成 管線腐蝕泄漏。 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 一號集泥池排泥管一號集泥池排泥管 漏點漏點 漏點漏點 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 一級氣浮入口管一級氣浮入口管中

2、間水池水管中間水池水管 漏點漏點 漏點漏點 漏點漏點 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 2、廣東酸雨較多，西江水位較高，公司地下管道 有相當一大部分浸泡在非常潮濕的土壤中。土質 一般呈中性或堿性。金屬在土壤的腐蝕與電解液 中腐蝕本質是一樣的。大多數的金屬在土壤中的 腐蝕屬于氧去極化腐蝕。 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 陽極過程陽極過程 陽極過程：碳鋼進行溶解并放出電子 nH20+Fe=Fe2+nH20+2e 鐵離子與氫氧根離子進一步生成氫氧化亞鐵 Fe2+20H-=Fe(OH)2 氫氧化亞鐵在氧和水的作用下，生成氫氧化鐵。 2Fe(OH)2+1/202+H2

3、0=2Fe(OH)3 氫氧化鐵的溶解度很小，但比較疏松地覆蓋在鋼 鐵表面，使上述過程可以繼續進行。 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 公司污水裝置是公司污水裝置是1998年建成的，年建成的，2007年經過改造，年經過改造， 采用較薄的焊縫管，且因工期防腐力度不夠，污采用較薄的焊縫管，且因工期防腐力度不夠，污 水腐蝕性強，再加上介質流動具有沖刷性，水腐蝕性強，再加上介質流動具有沖刷性， 這些不利因素加劇了腐蝕速度。這些不利因素加劇了

4、腐蝕速度。廠區大氣中除了 含有SO2氣體外，還有CO2和氯化物及其它許多污 染物，所以腐蝕特別嚴重。由于鐵有自然形成鐵 的氧化物的傾向，它在很多環境中是高度活性的， 正因為如此它也具有一定的耐蝕性。有時候會與 空氣中氧化反應，在表面形成保護性的氧化物薄 膜，這層膜在99相對濕度的空氣中能夠防止銹 蝕。但是要存在0.01的SO2就會破壞膜的 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 效應，使腐蝕得以繼續進行。大氣中的SO2、SO3和 CO2溶于雨水或潮濕的空氣中生成硫酸和碳酸，附 著在動設備、金屬框架表面。由于酸液的作用，使 涂層腐蝕遭到破壞。涂層如果是低分子量聚合物， 則氣孔率較大，水

5、分子比較容易通過涂層表面到達 涂層與基體之間的界面，使涂層的結合強度下降， 進而使涂層剝離或鼓包。涂層下的金屬腐蝕是由電 化學作用引起的。在陰極，氧有去極化的作用，反 應如下：02+H2+2e=20H一；因此，涂層下泡內溶液 呈堿性，也叫堿性泡，這時陰極部位的pH值可高達 13以上。界面一旦形成高堿性狀態， 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 就進一步發生基體氧化膜的堿性溶解和涂層的堿 性分解。在陽極發生如下反應：Fe=Fe2+4-2e；Fe2+ 與氧、水及OH一反應可以生成Fe(OH)：及 Fe(OH)，、Fe203XH：O等腐蝕產物，其體積要增 大好幾倍，漆膜鼓起，最后破裂而

6、成“透鏡”。 這時泡內溶液呈酸性，故稱酸性泡，泡內pH值僅 為24。所以從漆膜脫落部位產生的陰極、陽極 反應來看，由于陰極反應產生的OHl島子使得界面 pH值上升，造成Fe2+離子水解： Fe2+2H20=Fe(OH)2+2H+；這時又使界面pH值降 低，從而加速了陽極反應(金屬的腐蝕)， 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 使腐蝕面積擴大，漆膜剝落的范圍也擴大，有的設 備表面涂刷的漆不到0.5 a就出現開裂、脫落、使設 備遭到腐蝕。尤其是機泵在室外使用的更為嚴重。 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 二、污水中所含的主要介質及工作條件二、污水中所含的主要介質及工作

7、條件 類型 介質及工作條件 溶劑型各種油類、苯類、醇類 酸C、H2S0。、HCl、SCN及其它酸類 堿NaOH(固體與液體堿)、其它堿類 鹽硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、其它鹽類 pH值變化范圍2.614；長期在69之間 溫度1542，一般在20-30之間 池體液面高度距池底2-6m，一般在0.5-1m之間波動 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 2、材質選用比較、材質選用比較 管道種 類 說明優缺點 連接 方 法 材料價格（以管 線為例） 備注 規格價格 碳鋼管 20# 根據掛片檢測結

8、 果在污水中 腐蝕達 0.5mm/a,特 別是在水解 酸化之后的 流程，腐蝕 特別是坑蝕 表現較為明 顯，建議不 采用。 耐腐蝕 性 差， 費 用 較 低。 電焊 焊 接 DN100 4.5 mm 81.25元 /m 可自行檢 修 DN150 4.5 mm 112.27元 /m 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 管道種 類 說明優缺點 連接 方法 材料價格（以管線為 例）備注 規格價格 不銹鋼 管 304 在污水中基本 沒有腐蝕，掛 片在A/O池兩年 測量基本未發 生變化。利舊 時可以考慮使 用。 廣泛應廣泛應 用，耐用，耐 腐蝕性腐蝕性 好，但好，但 費用高。費用高。 電焊

9、焊接 DN100 4.5mm 410.05元/m 可自 行檢 修 DN150 4.5mm 598.32元/m 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 管道種 類 說明優缺點 連 接 方 法 材料價格（以管線為 例） 備注 規格價格 聚氯乙 烯管 PVC管 PVC化學中文 名為聚氯乙烯， 分子式為 CH2 - CHCl n，具 有優良的耐腐 蝕性能，能耐 多種酸堿鹽溶 液、有機溶劑。 加工方便， 成本低。綜 合力學性能 良好。有較 好的抗拉、 抗彎、抗壓 和抗沖擊能 力。有較好 的電氣絕緣 性能。缺點 是耐熱性能 差。 法 蘭 連 接 和 熱 風 連 接 DN100 1.0MPa 59

10、.10元/m 第一次 安裝包 工包料， 以后可 自己檢 修，但 需要買 焊接設 備 DN150 1.0MPa 127.20元/m 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 聚 乙 烯 管 P E 管 PE化學中文名為聚已烯，分子式為 nCH2=CH2 CH2CH2 CH2CH2，PE材料由于其強度 高、抗腐蝕、無毒等特點，被廣泛應用 于給水管制造領域。因為它不會生銹， 所以，是替代普通鐵給水管的理想管材。 給水用PE管材是傳統的鋼鐵管材、聚 氯已烯飲用水管的換代產品。PE管有 以下幾種：（1） LDPE：低密度聚乙 烯、高壓聚乙烯 ；（2） LLDPE：線 形低密度聚乙烯；（3） MD

11、PE：中密 度聚乙烯、雙峰樹脂；（4） HDPE： 高密度聚乙烯、低壓聚乙烯 ；（5） UHMWPE：超高分子量聚乙烯 ；（6） 改性聚乙烯：CPE、交聯聚乙烯 （PEX）；（7）乙烯共聚物：乙烯-丙 烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯 共聚物、乙烯-其它烯烴（如辛烯POE、 環烯烴）的共聚物、乙烯-不飽和酯共 聚物（EAA、 EMAA 、EEA、EMA、 EMMA、EMAH）；分子量達到3， 000，000-6，000，000的線性聚乙烯稱 為超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超 高分子量聚乙烯的強度非常高，可以用 來做防彈衣。 PE管的優點：連接可靠：采用熱熔 方式連接，強度高。低溫抗沖

12、擊性 好：可在-60至60溫度范圍使用。 抗應力開裂性好。耐化學腐蝕性好： HDPE管道可耐多種化學介質的腐蝕， 土壤中存在的化學物質不會對管道造 成任何降解作用。聚已烯是電的絕緣 體，因而不會發生腐爛、生銹或電化 學腐蝕現象。耐老化，使用壽命長： 含有2-2.5%的均勻分布的碳黑的聚已烯 管道能夠在室外露天存放或使用50年， 不會因蒙受紫外線輻射而傷害。耐 磨性好，在泥漿輸送領域同鋼管相比， HDPE管道具有更好的耐磨性。水流 阻力?。篐DPE管道具有光滑的內表面， 其曼寧系數為0.009。降低了管路的壓 力損失和輸水能耗材料費用較低。 PE管的缺點：撓性大： HDPE管道 的柔性使得它容易

13、彎曲，作為管線使 用時容易“塌腰”。對于環境應力 (化學與機械作用)敏感，耐熱老化性差， 添加碳黑可有效改善其性能，但添加 量因各生產廠沒有統一的規范存在差 異，一般添加量為百分之一到二點五。 法蘭連接 和電熔焊 接 DN100 1.0MPa 60.70元 /m 第 一 次 安 裝 包 工 包 料， 以 后 可 自 己 檢 修， 但 需 要 買 焊 接 設 備 DN150 1.0MPa 127.80 元/m 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 PE管管 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 鋼骨架高密 度聚乙烯塑 料復合管 鋼骨架以低碳鋼絲焊 接網為增強骨架，以 高密

14、度聚乙烯為基體， 采用拉模成型技術連 續復合而成的雙面防 腐耐壓管道。管道內 壓15.5MPa，特別適 用于高含硫的油、氣、 水等介質的輸送，使 用壽命可達50年，具 有卓越的綜合性能。 可考慮采用。 優點：強度與剛度 高，各種口徑的管 道內壓在15.5MPa 之間；內壁光滑不 結垢，粗糙度為鋼 管的1%，輸送流 體能耗低；隔熱性 能好；在鋼骨架的 約束下，膨脹性大 大降低。缺點：撓 度大，容易“塌 腰”；費用相對高 一些。 法蘭 連接 和電 熔焊 接 DN100 1.0MPa 88.01元 /m 第一 次安 裝包 工包 料， 以后 可自 己檢 修， 但需 要買 焊接 設備 佛山中油高富石油有

15、限公司佛山中油高富石油有限公司 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 設備的防腐經驗有設備的防腐經驗有3條：條：(1)管線和動設備的備件采 用不銹鋼等耐腐蝕材質的。(2)將含有雜質多的冷卻 水改為工業水；對動設備外殼、支架等刷油防腐。 (3)減少大氣有害氣體對設備的腐蝕。 根據以上分析，建議污水處理場管線選用不銹鋼鋼根據以上分析，建議污水處理場管線選用不銹鋼鋼 管，或進行少量試用管，或進行少量試用PE管或復合管成功后，選用管或復合管成功后，選用 PE管或復合管。管或復合管。 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 一、設備

16、腐蝕原因分析一、設備腐蝕原因分析 1、我公司所處理的污水屬于高含硫污水，污 水中含有較高的硫化物和氯離子等，對管線和設 備腐蝕較嚴重。從拆除下來的管線和當前腐蝕泄 漏情況來看，腐蝕主要表現為全面腐蝕和局部腐 蝕，局部腐蝕主要是磨損腐蝕、小孔腐蝕和縫隙 腐蝕等腐蝕類型。從拆除的管線腐蝕現象看，存 在較多的小孔，腐蝕深度大約在2mm左右，造成 管線腐蝕泄漏。 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 陽極過程陽極過程 陽極過程：碳鋼進行溶解并放出電子 nH20+Fe=Fe2+nH20+2e 鐵離子與氫氧根離子進一步生成氫氧化亞鐵 Fe2+20H-=Fe(OH)2 氫氧化亞鐵在氧和水的作用下

17、，生成氫氧化鐵。 2Fe(OH)2+1/202+H20=2Fe(OH)3 氫氧化鐵的溶解度很小，但比較疏松地覆蓋在鋼 鐵表面，使上述過程可以繼續進行。 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 效應，使腐蝕得以繼續進行。大氣中的SO2、SO3和 CO2溶于雨水或潮濕的空氣中生成硫酸和碳酸，附 著在動設備、金屬框架表面。由于酸液的作用，使 涂層腐蝕遭到破壞。涂層如果是低分子量聚合物， 則氣孔率較大，水分子比較容易通過涂層表面到達 涂層與基體之間的界面，使涂層的結合強度下降， 進而使涂層剝離或鼓包。涂層下的金屬腐蝕是由電 化學作用引起的。在陰極，氧有去極化的作用，反 應如下：02+H2+2

18、e=20H一；因此，涂層下泡內溶液 呈堿性，也叫堿性泡，這時陰極部位的pH值可高達 13以上。界面一旦形成高堿性狀態， 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 聚 乙 烯 管 P E 管 PE化學中文名為聚已烯，分子式為 nCH2=CH2 CH2CH2 CH2CH2，PE材料由于其強度 高、抗腐蝕、無毒等特點，被廣泛應用 于給水管制造領域。因為它不會生銹， 所以，是替代普通鐵給水管的理想管材。 給水用PE管材是傳統的鋼鐵管材、聚 氯已烯飲用水管的換代產品。PE管有 以下幾種：（1） LDPE：低密度聚乙 烯、高壓聚乙烯 ；（2） LLDPE：線 形低密度聚乙烯；（3） MDPE：中密 度聚乙烯、雙峰樹脂；（4） HDPE： 高密度聚乙烯、低壓聚乙烯 ；（5） UHMWPE：超高分子量聚乙烯 ；（6） 改性聚乙烯：CPE、交聯聚乙烯 （PEX）；（7）乙烯共聚物：乙烯-丙 烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯 共聚物、乙烯-其它烯烴（如辛烯POE、 環烯烴）的共聚物、乙烯-不飽和酯共 聚物（EAA、 EMAA 、EEA、EMA、 EMMA、EMAH）；分子量達到3， 000，000-6，