油气田渗镀涂层防腐蚀技术及展望

《油气田渗镀涂层防腐蚀技术及展望》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、综述石C油化工腐蚀与防护orrosion＆ProtectioninPetrochemicalIndustry2011，28(6)·4·油气田渗镀涂层防腐蚀技术及展望盛长松，刘希武，苗普(中国石化集团洛阳石油化工工程公司，河南洛阳471003)摘要：介绍了镍磷镀层、渗氮层的性能和在油气田应用的情况，并针对镍磷镀层孔隙率高、镀层厚度不均等缺陷以及渗氮层易于剥落和产生微裂纹等问题提出了建议；对国外涂镀技术和国内石化行业应用渗镀材料的性能及成功应用情况进行了介绍；金属陶瓷涂层具有合理的显微结构、表面硬度较高、抗断裂性强、耐腐蚀和冲蚀性能优异；铝钛共渗钢具有良好的抗湿硫化氢腐蚀、抗氢致开裂(HIC)及硫

2、化物应力腐蚀开裂(SSCC)的能力，其构件在湿硫化氢腐蚀环境的工业应用效果良好，并对渗镀涂层技术作为经济有效的防腐蚀措施将在油气田上得到推广应用进行了展望。关键词：油气田渗镀涂层防腐蚀建议展望中图分类号：TG156．8文献标识码：A文章编号：1007—015X(2011)06—0004一O5随着国内石油天然气工业的发展，含Hs，于0．003mm／a。CO，，C1一及H，O等多种腐蚀介质的油气田相继出现，腐蚀问题越来越严重，从而引起人们的关注。油气田的腐蚀严重威胁生产安全，造成能源浪费及环境污染，制约了油气田的发展和经济效益的提高。因此，针对油气田的腐蚀状况，研究开发具有高性价比的实用型防腐蚀技

3、术——渗镀涂层技术十分必要。1油气田应用渗镀涂层的技术现状1．1国内镍磷镀技术镍磷化学镀技术是金属表面防护和表面强化技术的手段，化学镀镍磷合金是一种在不加电流情况下，利用还原剂在活化材料表面上自催化还原得到非晶态镍磷合金镀层的方法。非晶态镍磷合金温度／℃(b)固溶304钢呈现为金属的玻璃态，是一种均一的单相体系，不图1Ni—P镀层对304钢应力腐蚀行为的影响存在晶界、位错等晶体缺陷以及化学成分的偏析，Fig．1Impact0fNi-PGalvanizedCoatingonStress因此它具有优良耐蚀和耐磨性能。CorosionBehaviorof304Steel1．1．1镍磷合金镀层的性能(

4、1)耐蚀性能：在含氯的盐溶液中，磷的质量(2)耐磨性能：通常镍磷合金镀层显微硬度分数为10％的镍磷合金镀层的腐蚀速率明显低于为500～600HV，经过400cI=处理后，硬度可达到l8．8不锈钢。在一些含氯化氢、盐酸等化工原料的最大值约900HV以上，超过400℃则晶粒粗中，镍磷合金镀层的耐蚀性能与Ni-200相当，远优大使得硬度下降。由于镍磷合金镀层显微硬度于普通碳钢¨j。镍磷合金镀层在含cl一环境下不较高，所以在一定摩擦条件下表现出良好的抗磨仅耐均匀腐蚀和局部腐蚀，而且还能为不锈钢基体损能力。CO的浓度对G1O5钢及镍磷合金镀层提供阴极保护。镍磷合金镀层对304钢应力腐蚀行为的影响见图1[

5、23。镀覆镍磷后，冷拉304钢的收稿日期：2011—04—26；修改稿收到Et期：2011—07～06。门坎应力由300MPa提高到540MPa。不同温度作者简介：盛长松，高级工程师，毕业于抚顺石油学院炼油化压力条件下在CO水溶液中进行120h失重试验工机械专业，一直从事石油化工设备防腐蚀的研究和开发工结果表明，镍磷镀层试样的腐蚀速率均小作。E—mail：Shengcbs@sina．corn．cn第6期盛长松等．油气田渗镀涂层防腐蚀技术及展望腐蚀磨损速率的影响见图2。由图2看出，镍在实施镀镍磷合金过程中，由于镀液不稳定、磷合金镀层的腐蚀磨损速率较小。预处理效果不理想等因素都容易造成镀层质量波动

6、，导致镀层孔隙率升高，另外受到管道规格、形状、长度等限制，也易出现镀层厚度不均等缺陷。因此影响了镍磷合金镀层的推广应用。在油气田镍磷合金镀层油管的主要腐蚀部位和涂料管一样集中在丝扣、节箍和液压钳的夹持处。镍磷合金镀层是阴极性涂层，只有在镀层完好的情况下，才能起到保护金属材料的作用。因此要严格控制镍磷合金镀层工艺，采用镍磷合金镀层油管时，不但要c(CO2)／(mmol·L1保证丝扣、节箍部位镀层的均匀性、将无孔隙降为图2C0的浓度对两种材料腐蚀磨损速率的影响最低，还要在作业施工中避免夹持部位镀层的破损Fig．2ImpactofCO2ConcentrationonCorrosionErosion及

7、表面硬伤。另外，在油田地面管道系统使用镍磷RateofTwoMaterials合金镀层时，应首先解决好镍磷合金镀层管道的焊注：镍磷合金镀层的基材为G105低合金钢；镀层厚度大于50Ixm；接内补口问题。镀层中磷质量分数为8．5％，呈非晶态结构；表面硬度为560HV；对比材料的试样取自进口G105钢石油钻杆管壁；腐蚀介质为CO2饱和水溶液。1．2国内外涂镀新技术的研究情况1．2．1国外情况1．1．2