污水处理场管线腐蚀原因分析及对策课件.pptx

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、设备腐蚀原因分析一、设备腐蚀原因分析1、我公司所处理的污水属于高含硫污水，污水中含有较高的硫化物和氯离子等，对管线和设备腐蚀较严重。从拆除下来的管线和当前腐蚀泄漏情况来看，腐蚀主要表现为全面腐蚀和局部腐蚀，局部腐蚀主要是磨损腐蚀、小孔腐蚀和缝隙腐蚀等腐蚀类型。从拆除的管线腐蚀现象看，存在较多的小孔，腐蚀深度大约在2mm左右，造成管线腐蚀泄漏。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号集泥池排泥管一号集泥池排泥管漏点漏点漏点漏点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级气浮入口

2、管一级气浮入口管中间水池水管中间水池水管漏点漏点漏点漏点漏点漏点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、广东酸雨较多，西江水位较高，公司地下管道有相当一大部分浸泡在非常潮湿的土壤中。土质一般呈中性或碱性。金属在土壤的腐蚀与电解液中腐蚀本质是一样的。大多数的金属在土壤中的腐蚀属于氧去极化腐蚀。佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司 阳极过程阳极过程阳极过程：碳钢进行溶解并放出电子nH20+Fe=Fe2+nH20+2e铁离子与氢氧根离子进一步生成氢氧化亚铁Fe2+20H-=Fe(OH)2氢氧化亚铁在氧和水的作用下，生成氢氧化铁。2Fe(OH)2+1/202+H20=2Fe(O

3、H)3氢氧化铁的溶解度很小，但比较疏松地覆盖在钢铁表面，使上述过程可以继续进行。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装置是公司污水装置是1998年建成的，年建成的，2007年经过改造，年经过改造，采用较薄的焊缝管，且因工期防腐力度不够，污采用较薄的焊缝管，且因工期防腐力度不够，污水腐蚀性强，再加上介质流动具有冲刷性，水腐蚀性强，再加上介质流动具有冲刷性， 这些不利因素加剧了腐蚀速度。这些不利因素加剧了腐蚀速度。厂区大气中除了含有SO

4、2气体外，还有CO2和氯化物及其它许多污染物，所以腐蚀特别严重。由于铁有自然形成铁的氧化物的倾向，它在很多环境中是高度活性的，正因为如此它也具有一定的耐蚀性。有时候会与空气中氧化反应，在表面形成保护性的氧化物薄膜，这层膜在99相对湿度的空气中能够防止锈蚀。但是要存在0.01的SO2就会破坏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应，使腐蚀得以继续进行。大气中的SO2、SO3和CO2溶于雨水或潮湿的空气中生成硫酸和碳酸，附着在动设备、金属框架表面。由于酸液的作用，使涂层腐蚀遭到破坏。涂层如果是低分子量聚合物，则气孔率较大，水分子比较容易通过涂层表面到达涂层与基体之间的界面，使涂层的

5、结合强度下降，进而使涂层剥离或鼓包。涂层下的金属腐蚀是由电化学作用引起的。在阴极，氧有去极化的作用，反应如下：02+H2+2e=20H一；因此，涂层下泡内溶液呈碱性，也叫碱性泡，这时阴极部位的pH值可高达13以上。界面一旦形成高碱性状态，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进一步发生基体氧化膜的碱性溶解和涂层的碱性分解。在阳极发生如下反应：Fe=Fe2+4-2e；Fe2+与氧、水及OH一反应可以生成Fe(OH)：及Fe(OH)，、Fe203XH：O等腐蚀产物，其体积要增大好几倍，漆膜鼓起，最后破裂而成“透镜”。这时泡内溶液呈酸性，故称酸性泡，泡内pH值仅为24。所以从漆膜脱落部位

6、产生的阴极、阳极反应来看，由于阴极反应产生的OHl岛子使得界面pH值上升，造成Fe2+离子水解：Fe2+2H20=Fe(OH)2+2H+；这时又使界面pH值降低，从而加速了阳极反应(金属的腐蚀)，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蚀面积扩大，漆膜剥落的范围也扩大，有的设备表面涂刷的漆不到0.5 a就出现开裂、脱落、使设备遭到腐蚀。尤其是机泵在室外使用的更为严重。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质及工作条件二、污水中所含的主要介质及工作条件类型介质及工作条件溶剂型各种油类、苯类、醇类酸C、H2S0。、HCl、SCN及其它酸类碱NaOH(固体

7、与液体碱)、其它碱类盐硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、其它盐类pH值变化范围2.614；长期在69之间温度1542，一般在20-30之间池体液面高度距池底2-6m，一般在0.5-1m之间波动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、材质选用比较、材质选用比较管道种类说明优缺点连接方法材料价格（以管线为例）备注规格价格碳钢管 20#根据挂片检测结果在污水中腐蚀达0.5mm/a,特别是在水解酸化之后的流程，腐蚀特别是坑蚀表现较为明显，建议不采用。耐腐蚀性差，费用较低。电焊焊接DN100 4.5mm81

8、.25元/m可自行检修DN150 4.5mm112.27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种类说明优缺点连接方法材料价格（以管线为例）备注规格价格不锈钢管 304在污水中基本没有腐蚀，挂片在A/O池两年测量基本未发生变化。利旧时可以考虑使用。广泛应广泛应用，耐用，耐腐蚀性腐蚀性好，但好，但费用高。费用高。电焊焊接DN100 4.5mm410.05元/m可自行检修DN150 4.5mm598.32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种类说明优缺点连接方法材料价格（以管线为例）备注规格价格聚氯乙烯管 PVC管PVC化学中文名为聚氯乙烯，分子式为 CH2

9、 - CHCl n，具有优良的耐腐蚀性能，能耐多种酸碱盐溶液、有机溶剂。加工方便，成本低。综合力学性能良好。有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力。有较好的电气绝缘性能。缺点是耐热性能差。法兰连接和热风连接DN100 1.0MPa59.10元/m第一次安装包工包料，以后可自己检修，但需要买焊接设备DN150 1.0MPa127.20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 PE管PE化学中文名为聚已烯，分子式为nCH2=CH2 CH2CH2CH2CH2，PE材料由于其强度高、抗腐蚀、无毒等特点，被广泛应用于给水管制造领域。因为它不会生锈，所以，是替代普通铁给水管的理想管材。

10、给水用PE管材是传统的钢铁管材、聚氯已烯饮用水管的换代产品。PE管有以下几种：（1） LDPE：低密度聚乙烯、高压聚乙烯 ；（2） LLDPE：线形低密度聚乙烯；（3） MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂；（4） HDPE：高密度聚乙烯、低压聚乙烯 ；（5） UHMWPE：超高分子量聚乙烯 ；（6）改性聚乙烯：CPE、交联聚乙烯（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-其它烯烃（如辛烯POE、环烯烃）的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH）；分子量达到3，000，000-6，000，000的线性聚乙烯

11、称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。PE管的优点：连接可靠：采用热熔方式连接，强度高。低温抗冲击性好：可在-60至60温度范围使用。抗应力开裂性好。耐化学腐蚀性好：HDPE管道可耐多种化学介质的腐蚀，土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何降解作用。聚已烯是电的绝缘体，因而不会发生腐烂、生锈或电化学腐蚀现象。耐老化，使用寿命长：含有2-2.5%的均匀分布的碳黑的聚已烯管道能够在室外露天存放或使用50年，不会因蒙受紫外线辐射而伤害。耐磨性好，在泥浆输送领域同钢管相比，HDPE管道具有更好的耐磨性。水流阻力小：HDPE管道具有光滑的内表面，其曼宁系数

12、为0.009。降低了管路的压力损失和输水能耗材料费用较低。PE管的缺点：挠性大： HDPE管道的柔性使得它容易弯曲，作为管线使用时容易“塌腰”。对于环境应力(化学与机械作用)敏感，耐热老化性差，添加碳黑可有效改善其性能，但添加量因各生产厂没有统一的规范存在差异，一般添加量为百分之一到二点五。法兰连接和电熔焊接DN100 1.0MPa60.70元/m第一次安装包工包料，以后可自己检修，但需要买焊接设备DN150 1.0MPa127.80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钢骨架高密度聚乙烯塑料复合管钢骨架以低碳钢丝焊接网为

13、增强骨架，以高密度聚乙烯为基体，采用拉模成型技术连续复合而成的双面防腐耐压管道。管道内压15.5MPa，特别适用于高含硫的油、气、水等介质的输送，使用寿命可达50年，具有卓越的综合性能。可考虑采用。优点：强度与刚度高，各种口径的管道内压在15.5MPa之间；内壁光滑不结垢，粗糙度为钢管的1%，输送流体能耗低；隔热性能好；在钢骨架的约束下，膨胀性大大降低。缺点：挠度大，容易“塌腰”；费用相对高一些。法兰连接和电熔焊接DN100 1.0MPa88.01元/m第一次安装包工包料，以后可自己检修，但需要买焊接设备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设备的防腐经验有设备的防腐经验有3条：条：(1)管线和动设备的备件采用不锈钢等耐腐蚀材质的。(2)将含有杂质多的冷却水改为工业水；对动设备外壳、支架等刷油防腐。(3)减少大气有害气体对设备的腐蚀。根据以上分析，建议污水处理场管线选用不锈钢钢根据以上分析，建议污水处理场管线选用不锈钢钢管，或进行少量试用管，或进行少量试用PE管或复合管成功后，选用管或复合管成功后，选用PE管或复合管。管或复合管。佛山中油高富石油有限公司佛山中油高富石油有限公司