NACESP0775-2013油田作業(yè)中腐蝕試樣的制備、安裝、分析和解釋標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程(中文翻譯版)

1、NACE SP0775-2013 油田作業(yè)中腐蝕試樣的制備、 安裝、 分析和解釋標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程 （中文翻譯 版） 本 NACE 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)代表了已審查本文件、其范圍和條款的個(gè)別成員的共識(shí)。其接受并不在任何 方面妨礙任何人，無(wú)論其是否采用了本標(biāo)準(zhǔn)，制造、銷售、購(gòu)買或使用不符合本標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品、工 藝或程序。本 NACE 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的任何內(nèi)容均不得解釋為通過(guò)暗示或其他方式授予任何權(quán)利， 以制造、銷售或使用與專利證書所涵蓋的任何方法、裝置或產(chǎn)品有關(guān)的任何方法、裝置或產(chǎn)品， 或賠償或保護(hù)任何人免受專利證書侵權(quán)的責(zé)任。 本標(biāo)準(zhǔn)代表最低要求， 不應(yīng)解釋為對(duì)使用更好的 程序或材料的限制。 本標(biāo)準(zhǔn)也不適用于與主題相關(guān)

2、的所有情況。 不可預(yù)測(cè)的情況可能會(huì)否定本標(biāo) 準(zhǔn)在特定情況下的有用性。 NACE 國(guó)際對(duì)其他方對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的解釋或使用不承擔(dān)任何責(zé)任，僅對(duì)NACE 國(guó)際根據(jù)其管轄程序和政策發(fā)布的官方 NACE 國(guó)際解釋承擔(dān)責(zé)任，這些程序和政策禁止 個(gè)人發(fā)布解釋志愿者。本 NACE 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的用戶負(fù)責(zé)審查適當(dāng)?shù)慕】怠踩h(huán)境和法規(guī)文件，并在使用本標(biāo)準(zhǔn)之前 確定其適用性。本 NACE 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不一定涉及與使用本標(biāo)準(zhǔn)中詳述或提及的材料、設(shè)備和/或操作相關(guān)的所有潛在健康和安全問(wèn)題或環(huán)境危害。本 NACE 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的用戶還應(yīng)負(fù)責(zé)制定適當(dāng)?shù)?健康、 安全和環(huán)境保護(hù)措施， 必要時(shí)與適當(dāng)?shù)谋O(jiān)管機(jī)構(gòu)協(xié)商， 以在使用本標(biāo)準(zhǔn)之前達(dá)到任

3、何現(xiàn)行 適用的監(jiān)管要求。警告： NACE 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接受定期審查，并可根據(jù) NACE 技術(shù)委員會(huì)程序隨時(shí)修訂或撤銷。 NACE國(guó)際要求在不遲于首次出版之日起五年內(nèi)，以及自每次重申或修訂之日起， 采取行動(dòng)重申、 修訂或撤回本標(biāo)準(zhǔn)。提醒用戶獲取最新版本。NACE 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的購(gòu)買者可通過(guò)聯(lián)系 NACE 國(guó)際第一服務(wù)部（地址：德克薩斯州休斯頓市South Creek 路 1440 號(hào)，郵編： 77084-4906 ）（電話+1281-228-6200 ）獲得所有標(biāo)準(zhǔn)和其他重申 201 2-09-05NACE 國(guó)際出版物的最新信息。重申 2005-04-07修訂 1999-06-25修訂 1991修訂 1

4、987批準(zhǔn) 1975 美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)South Creek 路 1440 號(hào)。德克薩斯州休斯頓 77084-4906 +1-281-228-6200ISBN 1-57590-086-6201 3 ， NACE 國(guó)際前言 本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程旨在鼓勵(lì)使用統(tǒng)一且經(jīng)行業(yè)驗(yàn)證的方法來(lái)監(jiān)測(cè)油田作業(yè)中的質(zhì)量損失和點(diǎn)蝕。 本 標(biāo)準(zhǔn)概述了金屬腐蝕試樣的制備、 安裝和分析程序。 解釋這些腐蝕試樣獲得的結(jié)果時(shí)考慮的因素 也包括在內(nèi)，供石油和服務(wù)行業(yè)人員使用。本標(biāo)準(zhǔn)最初由 NACE 工作組 T-1C-6 于 1975 年制定，該工作組是 T-1C 裝置委員會(huì) “油田設(shè)備腐 蝕檢測(cè) ”的一個(gè)組成部分， 旨在提供腐蝕試樣

5、的制備、 安裝和分析程序。 1986 年由任務(wù)組 T-1C-11 和 1991 年由 T-1C-23 修訂。 T-1C 與 T-1D 單元委員會(huì) “石油生產(chǎn)作業(yè)中腐蝕環(huán)境的監(jiān)測(cè)和控制 ” 相結(jié)合，并由 T-1D-54 工作組于 1999 年對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。具體技術(shù)組（STG ）31“油氣生產(chǎn)腐蝕和阻垢 ”于 2005 年和 2012 年重申了該標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由 NACE 國(guó)際公司在 STG 31 的支持下 發(fā)布。在 NACE 標(biāo)準(zhǔn)中，術(shù)語(yǔ)應(yīng)、必須、應(yīng)該和可以按照 NACE 出版物樣式手冊(cè)中這些術(shù)語(yǔ)的定義使 用。這些術(shù)語(yǔ)應(yīng)且必須用于說(shuō)明要求， 并被視為強(qiáng)制性的。 should 這個(gè)詞應(yīng)該用來(lái)說(shuō)

6、明一些好的 東西，是被推薦的，但不被認(rèn)為是強(qiáng)制性的。 may 這個(gè)詞用來(lái)表示一些被認(rèn)為是可選的東西。標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程油田作業(yè)腐蝕試樣的制備、安裝、分析與解釋目錄1、概述 12、腐蝕試樣的處理 13、腐蝕試樣的安裝 74、腐蝕試片報(bào)告記錄數(shù)據(jù) 165、腐蝕試片數(shù)據(jù)解釋 16參考文獻(xiàn) 17附錄 A 典型腐蝕試片報(bào)告（非強(qiáng)制性） 19圖片圖1 圓形（墊圈式）試件，通常安裝在環(huán)形連接法蘭中 8圖2 鉆桿腐蝕環(huán)掛片 9圖3 使用 60 mm 標(biāo)稱外徑（ 2 in-NPT ）螺紋管塞的扁平試件支架 9圖 4 圓形（桿式）試件夾持器，使用 60 mm 標(biāo)稱外徑（ 2 in NPT ）螺紋管塞和特殊絕緣盤，可容納

7、八個(gè)圓形（桿式）試件 11圖5 在受壓系統(tǒng)中安裝和拆卸試件的工具 12圖 6 用于在壓力下插入和移除系統(tǒng)中試件的拔取工具 12圖 7 適用于井下試件夾持器的鋼絲繩操作油管止動(dòng)器 14圖 8 試片安裝位置的選擇和試片腐蝕率測(cè)量的解釋 15表格表 1 金屬密度 5表 2 采油系統(tǒng)碳鋼腐蝕速率的定性分類 171、概述1.1 本標(biāo)準(zhǔn)適用于油田鉆井、生產(chǎn)和運(yùn)輸作業(yè)中腐蝕試樣的使用。油田作業(yè)包括油、水、氣處理 系統(tǒng)和鉆井液。 （在本標(biāo)準(zhǔn)中使用時(shí)，系統(tǒng)表示一個(gè)功能單元，如生產(chǎn)井；生產(chǎn)線和儲(chǔ)罐電池；）腐蝕試樣測(cè)試包括將小水、油或氣體收集設(shè)施；水或氣體注入設(shè)施；或氣體脫水或脫臭裝置。金屬樣品（試樣）暴露在相應(yīng)的

8、環(huán)境中一段時(shí)間，以確定金屬對(duì)環(huán)境的反應(yīng)。 腐蝕試樣用于評(píng)估各種系統(tǒng)的腐蝕性， 監(jiān)測(cè)緩蝕方案的有效性，并評(píng)估不同金屬對(duì)特定系統(tǒng)和環(huán)境的適用性。試樣可安裝在系統(tǒng)本身或特殊測(cè)試回路或設(shè)備中。試樣和大多數(shù)其他腐蝕監(jiān)測(cè)裝置顯示的腐蝕速率很少與系統(tǒng)管道和容器上的實(shí)際腐蝕速率相同。準(zhǔn)確的系統(tǒng)腐蝕速率可以通過(guò)無(wú)損測(cè)量方法或失效試樣上的高腐蝕頻率曲線來(lái)確定。 腐蝕試樣和其他類型監(jiān)測(cè)器提供的數(shù)據(jù)必須與系統(tǒng)要求相關(guān)。率可用于驗(yàn)證糾正措施的必要性。 如果緩蝕程序啟動(dòng)， 隨后的試片數(shù)據(jù)表明腐蝕已減少， 則可使SCC）或硫化用該信息來(lái)近似評(píng)估緩蝕程序的有效性。本標(biāo)準(zhǔn)不包含晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（1,2物應(yīng)力開(kāi)裂（ SSC

9、）的監(jiān)測(cè)信息。后者將在其他地方討論。1.2 本標(biāo)準(zhǔn)敘述了暴露前和暴露后金屬試樣的制備和處理技術(shù)。還包括腐蝕速率計(jì)算和記錄數(shù)據(jù) 的典型形式。1.3 試樣尺寸、金屬成分、表面狀況和試樣夾持器可根據(jù)試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)或用戶要求而變化。試樣 通常成對(duì)安裝， 以便同時(shí)去除和測(cè)定平均質(zhì)量損失。 試樣可單獨(dú)使用， 但應(yīng)與其他監(jiān)測(cè)方法結(jié)合 使用，如測(cè)試接頭、氫探頭、電偶探頭、極化儀器、電阻式腐蝕監(jiān)測(cè)器、工藝流化學(xué)分析和非破 壞性金屬厚度測(cè)量、卡尺測(cè)量和腐蝕失效記錄。1.4 本標(biāo)準(zhǔn)推薦使用的腐蝕試樣測(cè)量暴露期間的總金屬損失。它們表明已經(jīng)發(fā)生了腐蝕。在暴露 期間，不能使用單一試樣來(lái)確定金屬損失率是均勻的還是變化的?？梢?/p>

10、通過(guò)一次安裝多個(gè)試件， 并在特定的短期間隔內(nèi)拆卸和評(píng)估單個(gè)試件來(lái)獲得有關(guān)腐蝕速率變化的信息。 1.3 中提到的其他 監(jiān)測(cè)方法可用于提供關(guān)于短期腐蝕速率的更準(zhǔn)確信息。腐蝕試樣提供的數(shù)據(jù)可以為 “事件指示 腐蝕監(jiān)測(cè)儀器提供良好的備份。1.5 除質(zhì)量損失外， 在分析和解釋試件數(shù)據(jù)時(shí)要考慮的重要因素包括位置、開(kāi)始時(shí)間、 測(cè)量坑深、表面輪廓（起泡、侵蝕） 、腐蝕產(chǎn)物和 /或氧化皮成分，以及操作因素（如停機(jī)時(shí)間、系統(tǒng)流速、 擾動(dòng)或抑制） 。1.6 一個(gè)系統(tǒng)中的試樣腐蝕速率不應(yīng)與其他無(wú)關(guān)系統(tǒng)中的腐蝕速率直接比較。然而，相似系統(tǒng)中的腐蝕速率（例如，兩個(gè)處理相同環(huán)境的系統(tǒng)）通常相互關(guān)聯(lián)。通過(guò)一次改變一個(gè)暴露參數(shù)

11、（例 如，暴露的位置或持續(xù)時(shí)間） ，可以在系統(tǒng)內(nèi)獲得附加信息。例如，腐蝕速率可能受到系統(tǒng)內(nèi)流 體速度變化的影響。腐蝕速率從腐蝕介質(zhì)（如氧氣）進(jìn)入點(diǎn)的上游和下游可能有很大的變化。2、腐蝕試樣的處理2.1 試樣制備。應(yīng)采用以下程序制備腐蝕試驗(yàn)用試樣。試樣應(yīng)該是新的；不要在暴露和分析后重 復(fù)使用試樣。2.1.1 選擇不改變金屬冶金性能的試樣制備方法。必須控制研磨操作，以避免可能改變?cè)嚇游⒂^ 結(jié)構(gòu)的高表面溫度。2.1.2 在試樣上蝕刻或蓋章編號(hào)。如果滿足 2.1.2.1 和 2.1.2.2 中的條件，則試樣或檢測(cè)人員可以進(jìn) 行 SCC ：2.1.2.1 暴露在能夠使試樣或支撐架所用合金開(kāi)裂的環(huán)境中。2

12、.1.2.2 應(yīng)力足夠高，導(dǎo)致開(kāi)裂。這種應(yīng)力可能是殘余應(yīng)力 （如沖壓產(chǎn)生的殘余應(yīng)力） 和外加應(yīng)力 共同作用的結(jié)果。2.1.2.3 油田條件下碳鋼試件的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂實(shí)例鮮有報(bào)道。然而， 破損的試件或夾持器可能會(huì)留在閥門下游，干擾閥門的正常運(yùn)行。2.1.3 如果冷加工邊緣對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生不利影響，則對(duì)試件邊緣進(jìn)行機(jī)加工或拋光，以去除冷加工金 屬。沖壓成形的試件比機(jī)加工試件便宜。對(duì)于大多數(shù)油田監(jiān)測(cè)而言，無(wú)需額外加工， 沖壓試件是 令人滿意的。2.1.4 理想情況下，將試件的表面光潔度與所研究金屬的光潔度（即管道或容器壁）匹配。因?yàn)?這很少實(shí)用， 所以使用其他表面處理。 沒(méi)有特定的表面光潔度是絕對(duì)必要的，

13、但均勻性是非常重 要的數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)從不同的試件進(jìn)行比較。試樣可以用 120 目砂紙打磨光滑，用松散的砂紙滾落， 或用噴砂材料噴砂。 用玻璃珠噴砂可獲得一致的光潔度， 但玻璃珠不能去除軋屑或鐵銹。 所有磨 料應(yīng)無(wú)金屬顆粒。2.1.5 試樣清潔后，用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚?，以防止油、鹽和其他異物污染表面。通常應(yīng)使用干凈、 無(wú)絨布手套或布、一次性塑料手套、帶涂層的鉗子或帶涂層的鑷子。2.1.6 在通風(fēng)罩下，用二甲苯、甲苯或1,1,1- 三氯乙烷等烴類溶劑除去任何殘油，并用無(wú)水異丙醇沖洗。如果沒(méi)有油，用酒精或丙酮清洗就足夠了。2.1.7 干燥、測(cè)量并稱重試樣，使其在 ±0.1 mg 范圍內(nèi)。記錄質(zhì)量、

14、編號(hào)和暴露尺寸。計(jì)算表面積對(duì)于試驗(yàn)接頭或其（1）試樣可以用紙包裹，119 至 127（ 246 至 261）（包括邊緣）并記錄。必須排除試樣架覆蓋的區(qū)域和嵌裝試樣的屏蔽區(qū)域 他大型腐蝕試樣，見(jiàn) 3.6 。）2.1.8 裝運(yùn)前，將單獨(dú)包裝的試樣存放在帶有指示硅膠的封閉容器中 也可以放在浸有氣相緩蝕劑的信封中。（1）由于吸濕而失去活性的硅膠可通過(guò)在烤箱中的開(kāi)放金屬鍋中在 加熱至少 12 小時(shí)來(lái)重新活化。重新活化的硅膠必須儲(chǔ)存在密封容器中。用氯化鈷浸漬的硅膠在 潮濕時(shí)會(huì)變色。2.2 暴露前后試樣現(xiàn)場(chǎng)處理程序2.2.1 試片安裝前，應(yīng)記錄以下信息：試片編號(hào)、 安裝日期、 系統(tǒng)名稱、試片在系統(tǒng)中的位置（

15、包 括流體或氣相） 、試片和保持架的方向。典型腐蝕試樣報(bào)告見(jiàn)附錄A 。2.2.2 在安裝過(guò)程中，應(yīng)小心搬運(yùn)試件，以防試件表面受到污染。（見(jiàn) 2.1.5 ）2.2.3 當(dāng)試樣被移除時(shí)，記錄試樣編號(hào)、移除日期、任何侵蝕或機(jī)械損傷的觀察結(jié)果以及氧化皮 或腐蝕產(chǎn)物的外觀。還應(yīng)記錄任何其他相關(guān)數(shù)據(jù)，如關(guān)井時(shí)間、速度變化和緩蝕劑處理。 試樣應(yīng)在移除后立即拍照，特別是在腐蝕產(chǎn)物或氧化皮的外觀很重要的情況下。2.2.4 通過(guò)氧化和處理防止試樣受到污染。 將試樣放在防潮或浸漬有揮發(fā)性緩蝕劑的特殊信封中， 并立即運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。 不要在試件上涂上油脂或以其他方式改變它。 在裝運(yùn)前， 最好用 紙巾或干凈的軟布

16、輕輕吸干水分?，F(xiàn)場(chǎng)不應(yīng)清除腐蝕產(chǎn)物或結(jié)垢。2.3 暴露后清潔和稱重試樣的實(shí)驗(yàn)室程序2.3.1 記錄試樣編號(hào)。如果該試樣未在現(xiàn)場(chǎng)拍攝，則應(yīng)在清潔前后在實(shí)驗(yàn)室拍攝。在進(jìn)行任何清 潔之前，稱量試樣的重量，使其在 ±0.1 mg 范圍內(nèi)。2.3.2 目測(cè)檢查試樣并記錄觀察結(jié)果。可對(duì)附著的氧化皮或異物進(jìn)行定性分析。2.3.3 將試樣浸入合適的烴溶劑中，如清潔的二甲苯或甲苯，足夠長(zhǎng)的時(shí)間去除油、親油材料和 石蠟。用異丙醇或丙酮清洗。在通風(fēng)罩下處理溶劑。 在溫和干燥的氣流中干燥， 如果需要對(duì)酸溶 性沉積物進(jìn)行定量分析，則稱取試樣至±0.1 mg 以內(nèi)。2.3.4 將鋼試件浸入 15%的抑

17、制鹽酸中，以去除礦物結(jié)垢和腐蝕產(chǎn)物。超聲波攪拌可用于加速清 洗過(guò)程。在酸洗過(guò)程中，可使用多種商用緩蝕劑來(lái)保護(hù)鋼。用37.5% 鹽酸配制成儲(chǔ)備液，加入10 g/L 的 1,3-二正丁基 -2 硫脲（ DBT ） 3。使用前，通過(guò)攪拌將測(cè)量體積的儲(chǔ)備溶液緩慢加入等 量蒸餾水中來(lái)稀釋儲(chǔ)備溶液。除鋼以外的其他金屬清潔信息可供參考4-7。2.3.4.1 未涂有硬垢或緊密粘附腐蝕產(chǎn)物的試樣可通過(guò)玻璃珠噴砂清理。噴砂清理期間的質(zhì)量損失應(yīng)根據(jù) 2.3.7 的要求通過(guò)清理未暴露的試件來(lái)確定。2.3.5 清潔后，將試樣浸入飽和碳酸氫鈉溶液中 1 分鐘以中和酸。用蒸餾水沖洗以去除中和劑。2.3.6 立即用異丙醇或丙

18、酮沖洗試樣， 并在干燥空氣流中干燥。 空氣管路應(yīng)配備疏水閥和過(guò)濾器， 以清除所有油和水。 在用酒精或丙酮干燥之前， 應(yīng)使用家用清潔劑和 000 鋼絲棉擦洗有堅(jiān)韌薄膜 的試樣。目視檢查試樣并記錄觀察結(jié)果。2.3.7 將未接觸腐蝕劑的預(yù)稱重坯料置于清潔過(guò)程中，以確保清潔過(guò)程中的質(zhì)量損失不明顯。2.4 平均腐蝕速率（ CR）的計(jì)算。應(yīng)采用以下程序計(jì)算平均腐蝕速率。2.4.1 測(cè)定腐蝕試樣的質(zhì)量損失，并將質(zhì)量損失除以金屬密度（表1 ）、總暴露表面積和暴露時(shí)間的乘積， 以獲得平均腐蝕速率。 以下方程式可用于確定平均腐蝕速率， 具體取決于所需的單位 6。表 1 金屬密度（ A ）（A）除非另有說(shuō)明，否則合

19、金是鍛造的。 （來(lái)源：美國(guó)材料學(xué)會(huì)手冊(cè)，第一卷，性能和選擇：鐵、 鋼和高性能合金， 1990 年第 10 版，美國(guó)材料學(xué)會(huì)國(guó)際， 9639 Kinsman 路，材料園，俄亥俄州 44073-0002 ）/ 年或毫米 / 月（B）金屬和合金統(tǒng)一編號(hào)系統(tǒng)（ UNS）。 UNS 編號(hào)在統(tǒng)一編號(hào)系統(tǒng) （第 10 版）的金屬與合 金中列出（賓夕法尼亞州沃倫代爾： SAE 國(guó)際和賓夕法尼亞州西康舍霍肯： ASTM 國(guó)際， 2004 年）。2.4.1.1 平均腐蝕速率的計(jì)算，表示為單位時(shí)間的均勻厚度損失速率，單位為毫米mm/y 或 mm/A ），如等式（ 1）所示：W×365 ×1000

20、 3.65 × 105×W CR = =ATD ATD式中：CR=平均腐蝕速率， mm/年（ mm/y 或 mm/a ）W= 質(zhì)量損失，克（ g）A= 試件的初始暴露表面積，平方mm（ mm2）T= 暴露時(shí)間，天（ d）D= 試片金屬密度，克 /立方厘米（ g/cm3）mil/year ，2.4.1.2 平均腐蝕速率的計(jì)算，表示為單位時(shí)間的均勻厚度損失速率（單位： 等式（ 2）所示：CR= W×365×1000 = 2.227 ×104×W ATD× （2.54 ）3ATD式中：CR=平均腐蝕速率， mil/ 年（ mpy

21、）W= 質(zhì)量損失，克（ g）A= 試件的初始暴露表面積，平方in.（in2）T= 暴露時(shí)間，天（ d）D= 試片金屬密度，克 /立方厘米（ g/cm3）2.4.1.3 平均腐蝕速率的計(jì)算，表示為單位時(shí)間單位面積質(zhì)量損失的均勻速率，單位為克 天（ g/m 2/d），如等式（ 3）所示：WCR= A×T式中：CR=平均腐蝕速率，克 /平方米 /天（ g/m 2/d ）W= 質(zhì)量損失，克（ g）A= 試件的初始暴露面積，平方米（m2）T= 暴露時(shí)間，天（ d）2.4.1.4 平均腐蝕速率的計(jì)算，表示為單位面積單位時(shí)間質(zhì)量損失的均勻速率，單位為磅尺/年（ lb/ft 2/y ），如等式（ 4

22、）所示：W×365 ×144 W× 1.159 ×102CR= AT× 453.6 = ATmpy），如（2）/平方米 /（3）/平方英（4）式中：CR=平均腐蝕速率，磅 /平方英尺 /年（ lb/ft 2/y）W= 質(zhì)量損失，克（ g）A= 試件的初始暴露面積，平方 in.（in2）T= 暴露時(shí)間，天（ d）2.4.1.5 換算系數(shù)： 8-101mm/y=39.4mpy1 m/y=0.0394 mpy（ m=微米）1mpy=0.0254mm/y1mpy=0.001in./y （英寸 /年） 1mil=0.001in.2.5 最大點(diǎn)蝕率（ PR

23、）的計(jì)算。應(yīng)使用以下程序計(jì)算最大點(diǎn)蝕率。2.5.1 確定最深坑的深度，并除以暴露時(shí)間。以下方程式（5）和（ 6）可用于根據(jù)所需單位確定最大點(diǎn)蝕率。深坑深度 (mm ) ×365(5)(5)深坑深度 （mm ） × PR（mm/y ） =暴露時(shí)間 （天）深坑深度 ( mil ) ×365深坑深度 （ mil ） ×PR（mpy ） =暴露時(shí)間（天）2.5.2 坑深可用深度計(jì)或帶針尖砧的千分尺測(cè)量。鐵砧必須小到足以到達(dá)坑底。經(jīng)深度測(cè)量校準(zhǔn) 的光學(xué)顯微鏡也可用于估計(jì)坑深。 顯微鏡應(yīng)首先聚焦在靠近凹坑的未腐蝕金屬上， 然后聚焦在凹 坑底部。 如果認(rèn)為需要高精度，

24、 通過(guò)凹坑的金相截面可精確測(cè)量凹坑深度。 對(duì)于給定系統(tǒng)中的所 有試樣，應(yīng)使用相同的測(cè)量技術(shù)。應(yīng)報(bào)告單位面積的坑密度。有關(guān)凹坑測(cè)量的其他信息，請(qǐng)參見(jiàn)ASTM （ 2）G46。 112.5.3 如果在潛伏期后出現(xiàn)點(diǎn)蝕，則通過(guò)計(jì)算點(diǎn)蝕率來(lái)確定點(diǎn)蝕特征可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。點(diǎn)蝕開(kāi)始 的時(shí)間不同，坑的生長(zhǎng)可能不均勻。因此，在將計(jì)算出的點(diǎn)蝕率應(yīng)用于項(xiàng)目失效時(shí)間時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。（2）ASTM 國(guó)際組織（ ASTM ），地址：賓夕法尼亞州西康舍霍肯巴爾港100號(hào)，郵編：19428-2959 。3、腐蝕試樣的安裝3.1 腐蝕試樣類型3.1.1 許多供應(yīng)商提供腐蝕試片。試樣有許多不同的尺寸和配置。所選的大小和配置取決于使用

25、的夾持器類型、 行大小和入口方向。 允許在壓力下安裝和回收的特殊檢修配件和裝置可能需要特 定類型的試件。通常有利于標(biāo)準(zhǔn)化一些規(guī)模，以盡量減少庫(kù)存，并消除準(zhǔn)備和處理方面的困難。3.1.2 圖 1 所示的圓形（墊圈式）試件有各種尺寸。圓形試件的尺寸（安裝在一對(duì)環(huán)形連接法蘭 之間）取決于安裝圓形試件的法蘭的尺寸和類型。3.1.3 用于鉆桿工具接頭的環(huán)形試件如圖 2 所示。有關(guān)使用鉆桿試件的更多信息，請(qǐng)參見(jiàn) API （ RP 13B-1 。12（3）美國(guó)石油學(xué)會(huì)（ API ），地址：華盛頓特區(qū)西北大街1220 號(hào)，郵編： 20005。3.1.4 可對(duì)腐蝕試樣進(jìn)行改性，以用于氧濃度電池的研究?？梢栽谠嚇?/p>

26、周圍放置橡皮筋，橡皮筋 下面的金屬中不含氧氣。 13 如果存在碳?xì)浠衔铮瑒t應(yīng)使用耐油彈性體。帶狀試樣不應(yīng)用于質(zhì)量 損失測(cè)定。以這種方式捆扎的試樣在高速流中不實(shí)用。3.2 試樣組成3.2.1 試件通常由 0.1% 至 0.2%的碳鋼制成， 該鋼易于制成帶材和板材， 且易于加工。 根據(jù)測(cè)試的 原因，使用的金屬通常應(yīng)與系統(tǒng)中的相同，但也可能包括系統(tǒng)中考慮使用的金屬和合金。3.3 試樣持有人 試樣持有人可提供多種尺寸和形狀，以持有一個(gè)或多個(gè)扁平或圓形 （桿型）試樣。一些普通的試樣持有者如圖 3 和圖 4 所示。3.3.1 根據(jù)系統(tǒng)的不同，可采用多種方式安裝腐蝕試樣。安裝必須完成以下工作：3.3.1.

27、1 系統(tǒng)中試樣的充分支持。3.3.1.2 試樣與其他試樣、試樣架和管道或容器壁的電氣隔離，以防止電偶腐蝕。3.3.1.3 保持試樣在所需位置的位置，并將其放置在系統(tǒng)中 （即， 在流體或汽相中，垂直或平行于 流動(dòng)）。3.3.1.4 提供現(xiàn)場(chǎng)方便快速更換試件。3.3.2 應(yīng)標(biāo)記如圖 3 所示的試樣持有人，以便在使用時(shí)確定試樣方向。（見(jiàn) 3.4.6. ）3.3.3 在安裝和拆除圖 3和圖 4 所示的試件和試件夾持器之前，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行減壓。圖 1 圓形（墊圈式）試件，通常安裝在環(huán)形連接法蘭中圖 2 鉆桿腐蝕環(huán)掛片： （a）鋼腐蝕環(huán)（按 API RP 13B-1 制造）；（ b ）鋼腐蝕環(huán)掛片 （用塑

28、料封裝） （c）安裝。圖 3 使用 60 mm標(biāo)稱外徑( 2 in-NPT )螺紋管塞的扁平試件支架。還介紹了防腐片的保溫方法 和附著方式。圖 4 圓形(桿式)試件夾持器，使用60 mm 標(biāo)稱外徑( 2 in NPT )螺紋管塞和特殊絕緣盤，可容納八個(gè)圓形(桿式)試件圖5 在受壓系統(tǒng)中安裝和拆卸試件的工具。管接頭擰入管線或容器上的現(xiàn)有閥門。完整的裝配如左圖所示。放置好試樣后，將拆下驅(qū)動(dòng)單元，并鎖定試樣架，如右圖所示圖 6 用于在壓力下插入和移除系統(tǒng)中試件的拔取工具：（a）用于在檢修配件中安裝試件保持架的插入組件。將試件放置在檢修配件中后，拆卸插入總成；和（b）使用拔取器工具切斷專用檢修配件。配

29、件焊接在管線或容器上。顯示已安裝試樣和試樣持有人。3.3.4 圖 5 和圖 6 所示為提供從加壓系統(tǒng)安裝和移除試樣的兩個(gè)特殊用途試樣架示例。可與傳統(tǒng) 閥門一起使用的安裝工具如圖 5所示。需要在管線或容器上安裝特殊配件的安裝組件如圖6 所示。當(dāng)考慮從加壓系統(tǒng)安裝和移除試件時(shí)， 系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須適應(yīng)工具長(zhǎng)度。 總長(zhǎng)度取決于從檢修閥到管 道或容器中最終插入深度的距離。3.3.5 可使用試樣夾固定與管壁齊平的圓盤式試樣。與管壁齊平的試件比伸入流動(dòng)流中的扁平或 圓形試件受到的湍流要小。 因此， 嵌入式試件應(yīng)提供更能代表管壁腐蝕的信息。 圓盤型試件應(yīng)使 用塑料或涂層鋼螺釘固定到位。 在某些系統(tǒng)中， 硫化鐵可能

30、在試樣和管壁之間架起橋梁。 由此產(chǎn) 生的短路會(huì)增加或降低試片上的腐蝕速率。3.3.6 也可提供用于在油管中放置試樣的試樣架?？蓪⒃嚰B接到油管止動(dòng)器（見(jiàn)圖7） 14 上，該止動(dòng)器可從一些地下泵供應(yīng)商和電線服務(wù)公司處獲得。 氣舉設(shè)備供應(yīng)商和電線服務(wù)公司提供另 一種可通過(guò)側(cè)袋芯軸中的電線進(jìn)行設(shè)置的試樣持有人。3.4 系統(tǒng)中的位置3.4.1 為了從腐蝕試件以及任何其他類型的腐蝕監(jiān)測(cè)器獲得最可靠的信息，試件應(yīng)位于腐蝕發(fā)生 或最有可能發(fā)生的位置。 腐蝕和設(shè)計(jì)工程師應(yīng)協(xié)作， 以確保在新設(shè)施的設(shè)計(jì)中包括足夠的腐蝕監(jiān) 測(cè)接入配件。 在現(xiàn)有操作系統(tǒng)中， 腐蝕失效記錄可以識(shí)別腐蝕區(qū)域。 可進(jìn)行超聲波和射線金屬厚

31、度測(cè)量，以確定發(fā)生腐蝕的區(qū)域。試樣可以在系統(tǒng)的液相或氣相中工作。 在新系統(tǒng)中， 使用其他 類似系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)通常會(huì)有所幫助。應(yīng)考慮試樣的以下位置：（ 1）死液區(qū)；（2）高速流體流和撞擊點(diǎn)；（3）可能進(jìn)入氧氣的點(diǎn)下游，如氣體脫硫系統(tǒng)中的儲(chǔ)罐、泵、蒸汽回收裝置和補(bǔ)給水管線；（4）水可能在酸性 （ 4）系統(tǒng)中聚集的位置，例如壓縮機(jī)上的吸入洗滌器、分離器、脫水器的排 水管道和濕氣管道中的低點(diǎn)； （ 5）含有酸性氣體的胺和乙二醇流； （ 6）酸性乙二醇再生器中的蒸 汽段；以及（ 7）出現(xiàn)液體 /蒸汽界面的區(qū)域。（4） 在本標(biāo)準(zhǔn)中，酸一詞用于表示含有硫化氫（H2S）的系統(tǒng)。3.4.2 在處理濕氣體的管線中，如

32、圖 8 所示，在管線標(biāo)高變化時(shí)，水會(huì)積聚。在積水的地方，腐 蝕可能會(huì)加速。 此類系統(tǒng)中的試件必須位于與腐蝕區(qū)域相關(guān)的水濕位置。 當(dāng)水濕區(qū)域腐蝕嚴(yán)重時(shí)， 位于氣相的試件可能僅表示輕微腐蝕。3.4.3 可通過(guò)安裝清潔和稱重的油管接頭來(lái)監(jiān)測(cè)地下井設(shè)備的腐蝕，或在抽油桿柱中安裝短接頭（ 600 mm2 ft 長(zhǎng)）作為腐蝕試件。油管和桿接頭應(yīng)位于井底、中間和頂部附近。在抽油桿柱中 使用試件通常是不必要的，因?yàn)楣苤械拿總€(gè)桿都充當(dāng)試件。3.4.4 在產(chǎn)生有機(jī)酸、二氧化碳和水的高速流動(dòng)井中，井口裝置的腐蝕可能非常嚴(yán)重。腐蝕試樣 應(yīng)位于扼流圈的上游和下游，以評(píng)估速度、溫度和相變化的影響。3.4.5 位于油井流

33、線中的試件可能會(huì)受到石蠟聚集的影響。試件應(yīng)位于管線上沒(méi)有石蠟沉積的部 分。位于井地面管線上的試件可能無(wú)法提供有關(guān)井下腐蝕速率的準(zhǔn)確信息。 但是， 通?？梢源_定 趨勢(shì)。3.4.6 扁平試件在系統(tǒng)中的方向應(yīng)使一個(gè)邊緣面向流體流動(dòng)。替換試樣的方向應(yīng)與以前的試樣相 同。記錄應(yīng)表明試樣在一條線或容器中的準(zhǔn)確位置（即頂部、中間或底部） 。3.4.7 含少量水的管道中的腐蝕通常使用測(cè)試管嘴進(jìn)行監(jiān)測(cè)（見(jiàn) 3.6.1 ）。必須小心放置腐蝕試件， 以確保它們受到管線腐蝕條件的影響。試樣應(yīng)安裝在液相和氣相中。3.4.8 在水平多相流中，相有時(shí)會(huì)被絞合。必須注意確保試樣暴露在腐蝕相中。例如，在濕氣體 系統(tǒng)中，沖洗盤型

34、試件可以放置在管道的環(huán)形流動(dòng)段中，以確保與水相接觸。3.5 暴露時(shí)間3.5.1 解釋腐蝕試樣數(shù)據(jù)時(shí)，必須考慮暴露時(shí)間。短期暴露（ 15 到 45 天）提供了快速的答案，但 可能比長(zhǎng)期暴露提供更高的腐蝕速率。惡化的情況，如細(xì)菌污染，可能需要時(shí)間來(lái)發(fā)展的試樣。 在評(píng)估抑制劑的有效性時(shí)， 短暴露時(shí)間可能是有利的。 檢測(cè)和定義點(diǎn)蝕攻擊通常需要更長(zhǎng)的暴露 時(shí)間（ 60 到 90 天）。可以使用多個(gè)試樣持有者，以便評(píng)估短期和長(zhǎng)期效果。由于暴露時(shí)間會(huì)影 響測(cè)試結(jié)果，暴露時(shí)間應(yīng)盡可能一致。±7% 的公差允許在 30 天的暴露中有 ±2 天的變化。這對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)都是令人滿意的。3.5.

35、2 當(dāng)試樣用于評(píng)估和監(jiān)測(cè)緩蝕劑處理時(shí)，應(yīng)在處理前安裝新的試樣。當(dāng)處理間隔時(shí)間較長(zhǎng)時(shí) （如抑制劑擠壓、油管置換和氣井不經(jīng)常的間歇處理） ，這一點(diǎn)尤為重要。3.6 其他監(jiān)測(cè)裝置3.6.1 測(cè)試接頭 /線軸。這些通常是與系統(tǒng)中使用的材料尺寸和金屬成分相同的短（300900mm13 ft ）管狀貨物。如果測(cè)試管接頭由與相鄰管道相同的材料制成，則測(cè)試管接頭的電偶腐 蝕不是問(wèn)題， 不必將接頭與管道絕緣。 如果測(cè)試接頭和管道的成分不同， 應(yīng)采用電氣隔離以防止 電偶腐蝕。只有當(dāng)法蘭短管用于測(cè)試短管時(shí)，在高于14 MPa （ 2000 psi）和 93（ 200）的管線中測(cè)試短管的電氣隔離才是可行的。3.6.1

36、.1 與試件相比，試驗(yàn)接頭通常暴露的時(shí)間更長(zhǎng)（ 90 天到兩年） 。較短的暴露時(shí)間可以提供一 些信息，但準(zhǔn)確的點(diǎn)蝕率或質(zhì)量損失測(cè)定可能需要暴露 6 個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間。3.6.1.2 暴露前和暴露后，應(yīng)清潔測(cè)試管嘴并準(zhǔn)確稱重，以便計(jì)算暴露期間的腐蝕速率。3.6.1.3 質(zhì)量損失也可通過(guò)在暴露前和暴露和清潔后精確測(cè)量試驗(yàn)接頭的內(nèi)部體積來(lái)確定。為了測(cè)量凹坑深度，在確定質(zhì)量損失后，可以縱向拆分接頭。3.6.1.4 如果質(zhì)量損失僅反映內(nèi)部腐蝕， 則應(yīng)保護(hù)試驗(yàn)接頭的外表面免受大氣或土壤腐蝕。在腐蝕管接頭上增加重型法蘭可能會(huì)妨礙準(zhǔn)確的直接質(zhì)量損失測(cè)量。然而， 法蘭接頭可以提供有關(guān)點(diǎn)蝕率的有用數(shù)據(jù)。3.6.1.

37、5 應(yīng)清潔試驗(yàn)接頭 / 線軸，并在暴露前后準(zhǔn)確測(cè)定體積、質(zhì)量或壁厚，以便計(jì)算暴露期間的 腐蝕速率。3.6.2 電子設(shè)備。 15-17 電子腐蝕和緩蝕劑膜監(jiān)測(cè)儀器包括電阻測(cè)量?jī)x器、極化儀器、電偶探針、電 解和真空型氫探針。 所有這些儀器都有助于檢測(cè)試樣可能檢測(cè)不到的短期擾動(dòng)， 而試樣測(cè)量的是 平均腐蝕速率。一些極化和電偶探針有可移動(dòng)的金屬元素，可以在暴露前后稱重。3.6.3 氫探頭。腐蝕試樣可附在壓力型氫探頭的端部，以比較試樣質(zhì)量損失與氫探頭中收集的氫 量。試樣與氫探頭主體電隔離。 183.6.4 監(jiān)測(cè)腐蝕的附加方法。 1.3 中列出了可與試樣一起使用的附加監(jiān)測(cè)方法。圖 8A ：低流速（低于極限

38、流速）A 、 水加速腐蝕B 、 腐蝕沒(méi)有加速。C、腐蝕 C 時(shí)，水的沖擊隨著較高的流速（高于極限速度）而加速 撞擊時(shí)腐蝕最嚴(yán)重。*極限速度，超過(guò)此速度可預(yù)期腐蝕損傷。圖 8B ：低流速 腐蝕在 B 和 C 處最嚴(yán)重。高流量 腐蝕最嚴(yán)重。圖 8C 輸送少量水的輸氣管道垂直立管A 、 在高速流動(dòng)中，水沖擊 A 和 B 點(diǎn)，加速腐蝕。B 、 低速時(shí)，水在回路上游支腿處積聚，在下游回路中向下級(jí)聯(lián)，在A 點(diǎn)撞擊。圖8 試片安裝位置的選擇和試片腐蝕率測(cè)量的解釋，必須考慮可能的流體積聚位置和撞擊點(diǎn)。 此圖顯示了在濕氣系統(tǒng)的方向和高度變化時(shí)可能發(fā)生的情況。 所描述的條件是否有效取決于許多 因素，特別是速度。4

39、、腐蝕試片報(bào)告記錄數(shù)據(jù)4.1 附錄 A 中的典型腐蝕試樣報(bào)告表顯示了應(yīng)在腐蝕監(jiān)測(cè)程序中報(bào)告的信息類型。每張?jiān)嚇討?yīng)使用單獨(dú)的表格。 商業(yè)實(shí)驗(yàn)室和抑制劑供應(yīng)商也提供類似的試樣報(bào)告表。 完整的試片測(cè)試記錄對(duì)于 評(píng)估緩蝕方案非常重要。5、腐蝕試片數(shù)據(jù)解釋5.1 腐蝕速率解釋5.1.1 表 2 給出了測(cè)量腐蝕和點(diǎn)蝕率的定性解釋指南。表 2 中所示的平均腐蝕和點(diǎn)蝕速率僅供參 考。該表是根據(jù)有關(guān)碳鋼系統(tǒng)的信息編制的。 在評(píng)估腐蝕速率時(shí)必須運(yùn)用常識(shí)， 如腐蝕試片所示。 安裝在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中的試件可能表明， 腐蝕速率高于系統(tǒng)管道內(nèi)壁上實(shí)際發(fā)生的腐蝕速率。 傳統(tǒng)的 試件伸入水流中，因此比管壁受到更多的湍流。此外，試件最初是干凈的，沒(méi)有可能對(duì)管壁提供相當(dāng)大保護(hù)的保護(hù)膜。 試片的腐蝕速率在第一天可能比暴露一個(gè)月后大得多。 試樣暴露于環(huán)境中后，試樣上可能開(kāi)始形成保護(hù)膜，如油、碳酸鹽、氧化鐵和硫化物，從而減緩腐蝕速度。在其他 系統(tǒng)中，腐蝕速率可能隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。點(diǎn)蝕有時(shí)只有在 “潛伏期 ”之后才會(huì)開(kāi)始。 通 常只有在試樣暴露足夠長(zhǎng)的時(shí)間以形成沉積物之后， 沉積物腐蝕才會(huì)變得嚴(yán)重。 由耐腐蝕金屬制 成的試片可暴露在被測(cè)試片附近，以評(píng)估機(jī)械侵蝕的影響。表 2 采油系統(tǒng)碳鋼腐蝕速率的定性分類（ A ） mm/y = 毫米 / 年（B）mpy = mils/ 年5.1.2 使用表 2 中的指南時(shí)，必