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第一篇 油气田的腐蚀环境及腐蚀实例 1

第一章 金属的腐蚀 1

第一节 金属腐蚀的定义及分类 1

一、腐蚀的定义 1

二、腐蚀的分类 1

三、腐蚀程度的表示方法 2

第二节 腐蚀电化学 3

一、电极电位 3

二、金属腐蚀的E-pH图 3

三、腐蚀原电池 4

四、极化和去极化 6

第二章 油气田的腐蚀环境 8

第一节 大气腐蚀 8

一、大气腐蚀特征 8

二、大气腐蚀的影响因素 11

三、金属材料的耐蚀性 12

第二节 土壤腐蚀 13

一、土壤腐蚀的特征 13

二、土壤腐蚀的影响因素 16

三、土壤腐蚀的评价 19

四、金属材料在土壤中的耐蚀性能 19

五、我国部分地区土壤腐蚀性 20

第三节 油田水腐蚀环境 24

一、溶解氧的影响 24

二、二氧化碳的影响 25

三、硫化氢的影响 26

四、硫酸盐还原菌的影响 26

五、溶解盐类的影响 29

六、pH值的影响 30

七、温度及流速的影响 31

八、部分油田水体性质 31

九、油气田的腐蚀实例 33

第三章 滩海及海洋腐蚀环境 39

第一节 滩海及海洋油田腐蚀环境 39

一、腐蚀环境 39

二、腐蚀类型及特征 45

第二节 腐蚀控制的要求与措施 48

一、腐蚀控制的要求 48

二、腐蚀控制的措施 50

三、腐蚀控制的相关标准 52

第三节 腐蚀控制的实例 52

一、海洋钢质结构物防腐涂装实例 52

二、海洋平台牺牲阳极保护的腐蚀控制实例 54

三、试采装置防腐设计实例 55

第四节 中国各大海域介绍 61

一、半岛环抱的内海——渤海 61

二、混浊之海——黄海 61

三、万里长江的归宿——东海 61

四、世界第三大海——南海 62

第四章 硫化氢及二氧化碳腐蚀环境 63

第一节 腐蚀环境 63

一、概述 63

二、钻井 63

三、采油采气 63

四、油气集输 63

第二节 硫化氢腐蚀 64

一、概念 64

二、腐蚀机理 64

三、腐蚀实例 65

第三节 二氧化碳腐蚀 66

一、概念 66

二、腐蚀机理 66

三、腐蚀实例 68

第四节 硫化氢二氧化碳混合体系的腐蚀 69

一、硫化氢二氧化碳共存条件下碳钢和低合金钢的腐蚀机理 69

二、硫化氢二氧化碳共存条件下的腐蚀影响因素 69

第五章 稠油热采系统的腐蚀 71

第一节 稠油集输系统的腐蚀特点 71

一、稠油集输系统的内腐蚀 71

二、稠油集输系统的外腐蚀 72

第二节 稠油集输系统的防腐措施 72

一、集输管道 72

二、储罐 73

第三节 稠油注汽系统的腐蚀特点 74

一、注汽锅炉 74

二、注汽管网 75

第四节 稠油注汽系统的防腐措施 76

一、注汽锅炉 76

二、注汽管网 77

第六章 聚合物驱油地面系统腐蚀与防护技术 79

第一节 概述 79

第二节 聚合物母液配制及输送系统防腐技术 79

一、聚合物母液配制及输送过程中的腐蚀特点 79

二、聚合物母液配制过程中的腐蚀控制 80

三、聚合物母液输送过程中的腐蚀控制 80

第三节 聚合物溶液注入系统防腐技术 82

第四节 聚合物驱采出系统防腐技术 82

第七章 油气田和管道站场的腐蚀环境及腐蚀实例 84

第一节 油气田和管道站场的腐蚀环境 84

一、工艺站场所处的土壤环境 84

二、工艺站场地下设施的复杂性 84

三、工艺站场地下设施及接地体系异种金属并存 84

四、工艺站场管道温度差异对腐蚀的影响 86

五、工艺站场管道防腐层施工方式对腐蚀的影响 86

六、工艺站场出入地端管道的腐蚀 86

第二节 油气田和管道站场的腐蚀实例 87

一、长输天然气管道站场腐蚀实例一 87

二、长输天然气管道站场腐蚀实例二 88

第二篇 防腐层技术 91

第八章 埋地钢质管道防腐层技术 91

第一节 埋地钢质管道防腐层的基本特性 91

一、埋地钢质管道防腐层特性 91

二、选择防腐层时应考虑的因素 92

三、几种常用的管道防腐层性能比较 93

第二节 管道聚乙烯防腐层技术 95

一、聚乙烯防腐层结构、等级及材料要求 95

二、防腐层涂装 99

三、补口 106

四、补伤 107

第三节 3LPE与3LPP防腐层性能比较 108

一、防腐层分类 108

二、防腐层材料 109

三、涂敷的防腐层性能 110

四、检验和试验要求 111

第四节 3LPE包覆法生产工艺 113

一、概述 113

二、成型工艺综述 114

三、挤出包覆工艺的技术难点 118

四、挤出包覆法生产线总体性能指标与国外同类先进技术的比较 119

第五节 大口径热煨弯管3LPE防腐技术 119

一、概述 119

二、直管3LPE成型技术 119

三、弯管3LPE成型技术可行性分析 119

四、防腐层性能 123

第六节 钢质管道熔结环氧粉末外防腐层技术 123

一、环氧粉末防腐层结构等级及材料要求 123

二、防腐层涂装 129

三、质量检验 131

四、成品管的标记、装运和储存 133

五、补口 133

六、补口质量检验 134

第七节 辐射交联聚乙烯热收缩带（套）补口技术 134

一、埋地管道防腐层补口技术的主要类型 134

二、热收缩带的热收缩原理和生产工艺 135

三、补口热收缩带（套）的技术性能要求 137

四、热收缩带（套）补口的施工要求 142

五、热收缩带（套）补口的质量检验 144

第八节 聚乙烯胶黏带防腐层技术 144

一、聚乙烯胶黏带的发展历程及制造工艺 144

二、防腐层结构和等级 146

三、防腐层材料 146

四、聚乙烯胶黏带防腐层 147

五、防腐层的施工 147

六、质量检验 148

七、防腐管的下沟回填 149

第九节 埋地钢质管道防腐保温层技术 149

一、管道防腐保温国内外技术现状及发展趋势 149

二、埋地钢质管道防腐保温层结构要求 152

三、保温管防腐底层的预处理 153

四、扣模法保温管工艺 154

五、“一步法”保温管工艺 156

六、“管中管”防腐保温管 163

七、防腐保温管材料要求 169

八、质量检验 174

九、补口及补伤 177

十、下沟回填 178

第十节 海底管道防腐保温及配重技术 179

一、海底管道防腐保温及配重情况简介 179

二、海底管道防腐技术 180

三、海底管道外防腐技术 182

四、海底管道配重技术 183

第十一节 海底管道铺设 198

一、海底管道现场补口技术 198

二、海底管道安装技术 200

三、海底管道检测技术 203

第九章 管道内涂装技术 206

第一节 常用的内涂装工艺及选择 206

一、工厂预制单根管内喷涂 206

二、管道内防腐层补口方式及其选择 212

三、管道液体涂料整体挤涂技术 214

第二节 内减阻涂层工艺及性能要求 217

一、减阻涂料技术简介 217

二、内减阻涂层和涂料的性能要求 223

三、减阻涂层涂装工艺及设备 228

四、内减阻涂层质量检测及缺陷处理 238

第三节 钻杆内涂装及性能要求 244

一、钻井环境的苛刻要求 244

二、对涂料和涂层的基本要求 245

三、钻杆内涂装工艺及性能 246

第四节 旧管道修复技术 251

一、旧管道修复技术的分类 251

二、旧管道修复设计技术要求 255

三、旧管道修复常用技术 258

第十章 储罐与容器的防腐涂料及涂装 267

第一节 储罐与容器的腐蚀概况 267

一、储油罐的结构 267

二、储存介质特性与腐蚀性 268

三、储罐腐蚀情况及不同部位的腐蚀环境分析 268

第二节 防腐蚀涂料基本类型及其性能 274

一、内防腐涂料的类型、性能及应用实例 274

二、外防腐涂料的类型、性能及应用实例 280

三、储罐整体防腐实例 288

第三节 防腐层的涂装及检验 293

一、表面处理 293

二、防腐层涂装的施工技术要求 296

第十一章 环境友好防腐涂料概述 303

第一节 环境友好涂料提出的历史背景 303

一、地球村的危急和可持续发展道路 303

二、传统的涂料工业对环境的污染 303

三、环境保护法的要求进一步严格，开发环境友好涂料势在必行 304

第二节 环境友好涂料的分类 304

一、水性涂料 305

二、高固体分涂料 305

三、粉末涂料 306

四、辐射固化涂料 306

第三节 水性工业防腐涂料用树脂及其涂料 307

一、水性环氧树脂体系 308

二、水性丙烯酸体系 311

三、水性聚氨酯体系 312

第四节 水性醇酸工业涂料 314

一、水稀释型醇酸树脂 314

二、水稀释型醇酸树脂及其涂料调制 314

三、水性醇酸树脂改性的研究与开发 316

四、水乳液型醇酸树脂 317

第五节 无机富锌防腐涂料及其应用 318

第六节 水性防腐涂料的品种及应用 319

一、概述 319

二、水性金属防腐涂料的应用 319

第七节 电沉积涂料简述 321

一、电沉积涂料发展简史 322

二、电沉积漆的应用效果 322

三、电沉积涂料新进展 323

四、自动电沉积涂料 323

五、浸漆涂料及其生产工艺 324

第八节 高固体分涂料的进展 324

一、基本概念及基本原理 324

二、高固体分涂料的技术进展 325

第九节 粉末涂料技术进展 326

一、粉末涂料的发明及现状 326

二、粉末防腐涂料发展方向 327

三、粉末涂料工艺技术进步 328

第十节 辐射固化涂料技术进步 329

第三篇 阴极保护及防腐检测技术 333

第十二章 阴极保护 333

第一节 阴极保护原理 333

一、阴极保护原理 333

二、阴极保护参数 334

三、阴极保护的方法 340

四、阴极保护条件 342

第二节 牺牲阳极 343

一、基本原理 343

二、阳极材料 344

三、牺牲阳极规格 351

四、牺牲阳极的设计 354

五、牺牲阳极的特殊应用 359

第三节 强制电流阴极保护电源设备 362

一、强制电流阴极保护系统的组成 362

二、电源设备 363

第四节 强制电流阴极保护辅助阳极 385

一、概述 385

二、阳极的分类 388

第五节 直流杂散电流干扰及其防护 411

一、概述 411

二、直流电气化铁路的干扰影响 415

三、干扰的调查和测定 419

四、排流法及防干扰的综合治理 425

第六节 高压交流感应影响及其防护 432

一、交流输电线路对输油输气管道的电磁影响 432

二、交流输电线路对输油输气管道电磁影响的防护 434

三、交流输电线路对输油输气管道电磁影响的计算 437

第七节 交流腐蚀 444

一、概述 444

二、交流腐蚀综述 445

三、交流腐蚀的机理 450

四、阴极保护对交流腐蚀的影响 459

五、交流腐蚀的缓解方法 461

六、交流腐蚀监测 462

七、交流腐蚀的识别 463

八、结语 464

第八节 交流干扰的防护措施 465

一、《高压电力系统对金属管道影响的通用导则》中推荐的措施 465

二、当前管道常用的防护措施 469

三、防护效果的评价 474

第九节 管道阴极保护技术要求及配件 475

一、概述 475

二、管道的电连续性 475

三、管道防腐层 476

四、电绝缘 477

第十节 预应力钢筒混凝士管的阴极保护 486

一、概述 486

二、PCCP管的腐蚀 488

三、PCCP管的防蚀 489

四、阴极保护设计 490

五、结束语 493

第十一节 运行与管理 493

一、概述 493

二、地下金属构筑物 496

第十三章 检测技术 501

第一节 测量技术 501

一、概述 501

二、电位测量 501

三、电流测量 508

四、电阻测量 511

五、防腐层性能测试 516

第二节 阴极保护准则的测试方法 520

一、概述 520

二、一般技术要求 520

三、管／地电位-850mV的测试 521

四、管／地-850mV极化电位的测试 522

五、100mV阴极极化值的测定 523

第三节 埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法 524

一、简要介绍 524

二、基本规定 525

三、电位测试 526

四、牺牲阳极输出电流测试 533

五、管内电流测试 534

六、管道外防腐层电阻率测试 536

七、绝缘接头（法兰）绝缘性能测试 538

八、接地电阻测试 541

九、土壤电阻率测试 542

十、管道外防腐层地面检漏测试 543

第四节 埋地钢质管道防腐层绝缘性能参数测试方法的比较 546

一、概述 546

二、方法简介 547

三、现场测试 550

四、测试结果 550

五、数据分析 554

六、结论 554

第五节 埋地钢质防腐管道外防腐层状况检测方法 555

一、钢质防腐管道埋地前外防腐层缺陷的检测方法-电火花检漏法 555

二、钢质防腐管道埋地后外防腐层缺陷的检测方法-人体电容法 557

三、埋地钢质管道外防腐层状况评估方法-管中电流法 561

第六节 埋地管道综合参数异常评价方法 567

一、方法概述 567

二、检测仪器与应用软件 570

三、综合参数异常评价方法的应用与准则 571

四、检测技术有关规定 574

第七节 瞬变电磁（TEM）检测方法 577

一、方法概述 577

二、仪器与设备 579

三、瞬变电磁（TEM）检测步骤 580

四、瞬变电磁（TEM）检测结果记录表与检测流程图 582

第十四章 管道保护工程与检测实例 585

第一节 陕京线阴极保护设计说明 585

一、综述 585

二、阴极保护工艺计算 585

三、阴极保护系统简介 586

四、阴极保护装置 586

五、问题与建议 588

第二节 四川气田南干线榕佛段外腐蚀调查总结 589

一、基本情况 589

二、阴极保护参数测试 590

三、测试结论 591

四、腐蚀原因 592

五、关于保护准则 592

六、涂层与阴极保护的关系 593

七、总结 593

第三节 西气东输管道工程阴极保护投运记实——评3LPE防腐层的应用效果 594

一、阴极保护设计的基本情况 594

二、阴极保护效果的检测 595

三、保护效果影响因素分析 598

四、整改措施及其效果 599

五、3LPE防腐层绝缘性能综合评价 603

第四节 在建管道保护实例 604

一、西气东输二线防腐设计实例 604

二、秦皇岛-沈阳输气管道工程防腐层设计实例 606

三、陕京三线输气管道工程设计实例 606

四、兰郑长输油管道工程设计实例 607

五、中俄原油管道漠河-大庆段工程设计实例 607

第四篇 药剂防腐蚀技术 609

第十五章 药剂防腐蚀技术 609

第一节 缓蚀剂 609

一、缓蚀剂的定义和特点 609

二、缓蚀剂的分类 609

三、应用缓蚀剂的技术要求 611

四、缓蚀剂的选用原则 612

五、缓蚀剂的测试与评价 614

六、石油天然气行业中应用的缓蚀剂 623

第二节 杀菌剂 651

一、油田污水及注水系统常见的细菌及其危害 651

二、杀菌剂的选择和应用方法 652

三、细菌分析和杀菌剂的评价 654

四、在油田水处理中应用的杀菌剂 654

五、常用的国产非氧化型杀菌剂 656

第三节 阻垢剂 659

一、油田水常见的水垢类型 659

二、油田水垢的鉴别 660

三、阻垢剂的选择与评价 661

四、常用的具有缓蚀作用的国产阻垢剂 662

第四节 常用药剂试验评价方法 664

一、腐蚀试验件处理方法 664

二、腐蚀试验结果处理方法 665

三、缓蚀剂的评选试验方法—动轮挂件腐蚀失重法 666

四、杀菌剂评选试验方法 667

五、静态防垢剂评选试验方法 669

第五篇 油田设施的保温及防护 673

第十六章 绝热的基本知识 673

第一节 绝热的作用 673

一、保温与保冷的定义 673

二、绝热的作用 673

三、保温的范围 675

第二节 绝热的基本原理 676

一、热量传递的基本方式 676

二、导热 677

三、对流换热 682

四、辐射传热 682

第三节 绝热结构的传热过程 683

一、平壁传热 683

二、圆筒壁传热 685

第十七章 绝热计算 688

第一节 绝热计算的项目 688

一、绝热计算的项目 688

二、绝热计算基本任务 688

第二节 绝热计算公式 688

一、热损失的计算 688

二、表面温度的计算 689

三、保温厚度的计算 690

第三节 直埋管道绝热厚度的计算 692

第十八章 绝热材料性能及选择 694

第一节 绝热材料的种类 694

一、绝热材料定义 694

二、绝热材料分类 694

第二节 绝热材料的基本性能 695

一、绝热材料的绝热机理 695

二、绝热材料的基本性能 696

第三节 常用绝热材料 707

一、泡沫绝热材料 707

二、纤维绝热材料 709

三、粉状绝热材料及制品 713

第四节 绝热结构的保护层材料 714

一、防水材料 715

二、外保护层材料 721

第五节 绝热材料的储存 722

一、包装运输注意事项 722

二、现场保管注意事项 723

第十九章 设备及管道绝热结构 724

第一节 绝热结构的一般要求 724

第二节 设备及管道绝热结构的施工 725

一、胶泥结构 725

二、缠绕结构 725

三、包扎结构 726

四、填充结构 726

五、浇灌结构 726

六、预制件绝热结构 727

七、粘贴结构 728

八、喷涂结构 728

九、金属反射式保温结构 728

十、可拆卸式保温结构 729

第三节 保温结构形式 729

一、适用于地沟及室外架空管道的绝热结构形式 729

二、适用于室内外和地沟管道的保温结构形式 730

三、适用于室内架空管道的保温结构形式 730

四、埋地管道的保温结构形式 730

五、适用于海底管道（浅海）的混凝土配重保温结构形式 731

六、适用于管道的双层保温结构形式 731

七、适用于伴热的保温结构形式 732

八、法兰、阀门保温结构形式 732

九、支承圈和垂直管道的保温结构形式 733

十、卧式筒体设备的保温结构形式 733

十一、适用于矩形风道的保温结构形式 734

十二、罐体设备的保温结构形式 734

十三、风机的保温结构形式 735

十四、人孔、法兰的保温结构形式 735

第四节 油罐塔型设备绝热施工 736

一、油罐保温层的施工 736

二、球罐保温结构施工 741

三、塔器设备的保温结构施工 741

第二十章 质量检验及验收 744

第一节 绝热层的质量检验 744

一、一般规定 744

二、固定件和支承件 745

三、捆扎拼砌式绝热层 745

四、缠绕式绝热层 746

五、充填绝热层 746

六、粘贴绝热层 747

七、浇注喷涂绝热层 747

八、可拆卸式绝热层 747

九、伸缩缝及膨胀间隙 748

十、检查数量 748

第二节 防潮层的质量检验 748

第三节 保护层的质量检验 749

一、金属保护层 749

二、毡、箔、布类保护层 750

三、抹面保护层 750

第四节 工程验收 751

一、项目竣工验收程序 751

二、工程质量评定 751

第五节 绝热工程效果评价与测试 757

一、绝热工程效果评价 757

二、测试方法 758

三、测试操作 761

四、数据处理 762

第六节 绝热材料及应用工程标准 763

一、绝热（保温）工程标准 763

二、绝热（保温）材料标准 763

三、绝热（保温）材料性能试验标准 764

第二十一章 保温工程计算应用实例 765

第一节 直埋管道设计 765

一、预制保温管的结构 765

二、预制保温管直埋敷设的设计 766

三、直埋管道无补偿计算 767

第二节 某热水直埋管道计算实例 768

一、分段加热计算 768

二、预热管段长度计算 769

三、直埋管道的预热方法 769

第三节 预制保温管道的施工 770

一、预制保温管道的敷设 770

二、固定点结构 770

三、预制保温管的连接 770

第四节 高压蒸汽管道保温工程设计实例 770

一、绝热工程特点 771

二、保温厚度计算方法的确定 771

三、保温结构的选择 772

四、保温层厚度计算 773

五、保温效果及经济效益 775

第五节 油罐保温层的厚度计算 775

一、油罐保温层外表面温度 775

二、油罐保温层厚度 775

三、油罐散热量计算 775

四、保温层表面温度校核 776

江苏金陵特种涂料有限公司 777

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