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cliqiu

铜虫 (初入文坛)

[求助] 求助:天然气管道焊缝处腐蚀成因?谢谢!!已有1人参与

下图是天然气管道焊缝附近区域腐蚀样本解剖图。其中工况是:管道内介质流速为4m/s,压力为10MPa左右,温度为46°;
介质成分:重烃、沙粒、水、Cl-、CO2、氮气、氢氧根、碳酸氢根、PH值、硫酸根、钙离子、镁离子(其中:含水约0.001%,CO2含量为3%,微量细砂)。

从图中可以看出,焊缝附近区域腐蚀比较严重,而且在焊缝处出现沟槽,现在比较困惑的是:管道焊缝及焊缝附近区域的腐蚀及沟槽是如何造成的?个人分析考虑到两种可能:
1. 是焊接质量有问题吗?(如未焊透、材料本身问题、或是异种材料焊接导致的电偶腐蚀?)
2. 是正常的冲刷腐蚀和电化学腐蚀导致吗?那为什么焊缝处腐蚀的如此严重?
3. 能否分析出是焊接质量问题还是正常腐蚀问题?要具体怎样分析?

请大家帮忙分析一下原因,或是还有其他可能,谢谢!!
求助:天然气管道焊缝处腐蚀成因?谢谢!!
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求助:天然气管道焊缝处腐蚀成因?谢谢!!-1
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[ Last edited by cliqiu on 2013-10-8 at 15:19 ]
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jinds1944

至尊木虫 (文坛精英)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
估计有两个问题:1,焊接过程中产生的残余热应力,2,焊接过程造成的成分变化,腐蚀区的组织成分已经偏离原来的了。
小木虫让我重返江湖
2楼2013-10-08 15:53:51
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zhongyu11

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
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cliqiu: 金币+5, ★★★很有帮助 2013-11-07 12:09:45
首先可以确定的是,焊接工作本身做得不合格。楼主可以提供管材材质、焊接方法、焊接填料等信息,再做进一步分析。腐蚀如此严重,应该是多种腐蚀复合作用的结果,首先应该是电化学腐蚀造成点蚀,之后各种介质的冲刷和管件所受应力加剧了腐蚀速率;再者,有可能在焊接过程中留下了明显的焊接缺陷,为这种结果埋下了隐患。
每天进步一点点
7楼2013-10-09 10:00:35
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zhongyu11

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

引用回帖:
8楼: Originally posted by cliqiu at 2013-10-09 10:50:08
首先,谢谢你的解答! 你说的焊接工作本身不合格是怎么看出来的,能详细说说吗? 管材是20#钢,手工电弧焊,焊料信息现已无法查证。还有要强调的是:在图中可看出,管道是存在不同壁厚焊接的,所以也会直接影响焊接 ...

不客气。判断焊接工作不合格主要是感觉焊料选择可能有问题,从图中可以看出腐蚀最严重区域为焊缝区。20#钢的焊料可以查一下焊接相关资料,这个不不太清楚。不同壁厚管道对焊接过程中传热速率可能有影响,并且如果操作不当,可能造成未焊透等焊接缺陷。这些缺陷可能成为抗腐蚀的薄弱点。一家之言
每天进步一点点
9楼2013-10-09 11:01:20
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虎之额

捐助贵宾 (职业作家)

【答案】应助回帖

先提几个疑问和可能:
1.焊接完工时间大概是什么时候,使用了大概多久成这样的(我个人判断应该没多久);
2.当时是否需要焊后热处理,焊前预热(本人不了解天然气行业管道焊接大致要求,只知道某些情况下这个钢种焊接是需要这样热处理的);
3.从整圈腐蚀情况看,存在分布不均匀情况,是否是工况下某个部位(比如管段底部或上部)腐蚀严重,腐蚀现象是否有某种规律和特点,比如,严重区域多集中在存在厚度不均匀的管段对接焊缝处,集中在整个管道的上游管段,或下游,集中在管段的上部或下部(工况时的方位)。
对于以上疑问,如果能提供进一步信息,会更有利于判断。接着说下可能的原因:
从腐蚀情况看,原因比较大的可能是
a.当时工艺细节的问题,不同壁厚焊接时,坡口设计不太合理,背面焊缝成形不良,某些方向或部位容易沉积腐蚀介质;
b.腐蚀最严重的区域应该就是最先腐蚀的区域,这个区域如果有规律和特点的话,那这个区域焊接时应该质量较差,比如接头处,仰焊处,应力集中严重,成型也差,容易被腐蚀,先是简单杂质腐蚀,接下来加上电腐蚀等等;
c.按照焊接时的标准要求的话,这种焊缝质量最好的可能是刚符合要求,那么焊接工艺就尤为关键了,按照影响质量先后顺序(针对此问题)可能为焊材选择不当、焊接电流偏大或偏小、焊接位置不佳、焊前预热焊后热处理不到位等。
按照可能性大小排位的话,应该是a>b>c;或a+b>c;或c>b>a;或c+b>a。
仅供参考,建议楼主总结下腐蚀的规律特点,有个定量的结果,不只是图片,请教下单位懂理论技术的老前辈。
名未扬,不屑签
16楼2013-11-10 22:47:15
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dove_ndf

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
cliqiu: 金币+5, ★★★很有帮助 2013-11-07 12:11:11
个人感觉应该从两个方面入手:
1. 做试验分析焊缝与母材之间是否会形成电化学腐蚀的阴阳极关系,如果是小阳极就好理解了;
2. 另外确定介质流动方向,如果是从右向左流动,也很好理解,流动产生的涡对腐蚀起到促进作用,使得有涡附近表面始终保持新鲜,具体的需要用有限元软件模拟一下。
10楼2013-10-09 15:42:03
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普通回帖

cliqiu

铜虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by jinds1944 at 2013-10-08 15:53:51
估计有两个问题:1,焊接过程中产生的残余热应力,2,焊接过程造成的成分变化,腐蚀区的组织成分已经偏离原来的了。

焊接方面我不是很了解,你说的两种可能是在特殊情况下才发生的,还是一般的焊接过程都有呢?
3楼2013-10-08 16:32:14
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石头段

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
你可以把焊缝是由合金经过熔化冷凝形成的,焊缝区域缺陷比较多,你比如说成分组织不均匀,还有可能存在微观裂纹之类的。还有就是焊缝处相对于没有焊接的部分,存在电位差,容易发生电化学腐蚀的吧!我觉得成分不同造成电位差,进而发生电化学腐蚀是主要原因。
4楼2013-10-08 22:00:57
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匿名

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感谢参与,应助指数 +1
cliqiu: 金币+5, ★★★很有帮助 2013-11-07 12:10:26
本帖仅楼主可见
5楼2013-10-09 07:33:45
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匿名

用户注销 (正式写手)

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6楼2013-10-09 07:41:48
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cliqiu

铜虫 (初入文坛)

引用回帖:
7楼: Originally posted by zhongyu11 at 2013-10-09 10:00:35
首先可以确定的是,焊接工作本身做得不合格。楼主可以提供管材材质、焊接方法、焊接填料等信息,再做进一步分析。腐蚀如此严重,应该是多种腐蚀复合作用的结果,首先应该是电化学腐蚀造成点蚀,之后各种介质的冲刷和 ...

首先,谢谢你的解答! 你说的焊接工作本身不合格是怎么看出来的,能详细说说吗? 管材是20#钢,手工电弧焊,焊料信息现已无法查证。还有要强调的是:在图中可看出,管道是存在不同壁厚焊接的,所以也会直接影响焊接质量吧?
8楼2013-10-09 10:50:08
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