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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 焊接 » 求助：天然气管道焊缝处腐蚀成因？谢谢！！
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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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1楼 2013-10-08 14:56:40
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

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。
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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

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
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。
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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
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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。
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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

★ ★ ★ ★ ★
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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。
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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？
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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。
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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
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5楼2013-10-09 07:33:45
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匿名

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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？
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8楼2013-10-09 10:50:08
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