调查管道腐蚀失败

介绍

对于经历过腐蚀破坏的管道和管道系统部件进行失效分析和根本原因分析(RCA)，为操作人员提供了必要的有价值的信息，以防止未来的失效。然而，在许多情况下，腐蚀样品没有得到妥善处理或保存，从而丧失了诊断腐蚀机理的能力。

处理和采样的一些常见例子包括;

• 埋地管道已被切割和充斥着地面水淹没，用于为微生物学分析提供样品，即使在它们明显被污染后也是如此。
• 剪出管道样品暴露于空气，热，灰尘和粗糙处理，在提交腐蚀破坏分析之前氧化和物理和化学改变腐蚀产品。
• 样品已用溶剂或肥皂进行化学清洗，或用钢丝刷或强力清洗机进行机械清洗，以改变或去除诊断腐蚀原因所需的腐蚀产物。
• 在泄漏部位插入异物堵塞泄漏或扩大泄漏，使产品从管道中排出，造成腐蚀产品污染。

处理和保存的样本适当提供可靠，准确的分析结果。在某些情况下，样品的改变或污染是不可避免的，例如当失败导致火灾或失败起源时被弹出并浸没在水，泥浆或污垢中。当腐蚀样品被改变时，如果在不受破裂后事件或污染的污染影响的管道上的另一个位置处存在腐蚀，则代表性样品仍可使用。本文讨论了在调查管道和管道系统上腐蚀原因时可以使用的过程和程序;特别强调适当的采样和保存技术。

用于腐蚀调查的样品不受泄漏或破裂提供的。在线检查或直接评估期间可以在管道上发现腐蚀。在美国，每当暴露时，必须检查调节的危险液体和天然气管道。操作员必须确定发现并记录检查的任何外部腐蚀的程度。确定腐蚀原因的需要也包括在ASME B31.4,461.3（2006）中。¹同样，当管道的内表面暴露时(例如在管道维修期间)，必须检查管道的内部腐蚀。如果发现腐蚀，这将为操作人员提供收集样品和其他信息的机会，以帮助确定腐蚀发生的原因，并确定适当的缓解措施。在工厂管道中，可能在日常维护或设备更换期间发现腐蚀。例如，在工厂周转期间对分离器的清洗和检查可能会导致在积累的沉积物下发现内部腐蚀。准备好利用这些发现腐蚀的“学习机会”是很重要的，这样腐蚀机制的证据就不会丢失。

导致腐蚀的条件

所有腐蚀是由阳极和阴极电化学反应引起的，所述阴极电化学反应在与电解质（例如水）或能够保持水（例如土壤）的材料中与电解质（例如，水）或材料接触的金属表面引起的。在金属表面上存在的电解质和任何其他固体材料或生物膜提供可能有助于或促进阳极和阴极反应的化学物质。表面条件，例如金属表面上的电解质的流速，通过除去否则围绕阴极和阳极位点积累并减慢腐蚀反应而产生腐蚀损坏的分布和速率。越来越多的温度也倾向于增加水性腐蚀速率。因此，如果腐蚀调查的目标是确定腐蚀机制，必须应理解腐蚀样品暴露的化学和物理环境。通常，这种理解来自分析与腐蚀损伤相关的沉积物，检查腐蚀表现出的方​​式，并分析有关与金属接触的环境的历史信息。