油田作業中腐蝕試樣的制備、安裝、分析和解釋標準操作規程NACE SP0775-2013（中文翻譯版）

NACE SP0775-2013

油田作業中腐蝕試樣的制備、安裝、分析和解釋標準操作規程(僅供參考)

 

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重申201 2-09-05

重申2005-04-07

修訂1999-06-25

修訂1991

修訂1987

批準1975

美國腐蝕工程師協會

South Creek路1440號。

德克薩斯州休斯頓 77084-4906

+1-281-228-6200

ISBN 1-57590-086-6

@201 3，NACE國際

 

前言

本標準實施規程旨在鼓勵使用統一且經行業驗證的方法來監測油田作業中的質量損失和點蝕。本標準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果時考慮的因素也包括在內，供石油和服務行業人員使用。

本標準最初由NACE工作組T-1C-6于1975年制定，該工作組是T-1C裝置委員會“油田設備腐蝕檢測”的一個組成部分，旨在提供腐蝕試樣的制備、安裝和分析程序。1986年由任務組T-1C-11和1991年由T-1C-23修訂。T-1C與T-1D單元委員會“石油生產作業中腐蝕環境的監測和控制”相結合，并由T-1D-54工作組于1999年對本標準進行了修訂。具體技術組（STG）31“油氣生產腐蝕和阻垢”于2005年和2012年重申了該標準。本標準由NACE國際公司在STG 31的支持下發布。

在NACE標準中，術語應、必須、應該和可以按照NACE出版物樣式手冊中這些術語的定義使用。這些術語應且必須用于說明要求，并被視為強制性的。should這個詞應該用來說明一些好的東西，是被推薦的，但不被認為是強制性的。may這個詞用來表示一些被認為是可選的東西。

 

標準操作規程

油田作業腐蝕試樣的制備、安裝、分析與解釋

目錄

1、概述.....................................................................................................................................1

2、腐蝕試樣的處理.................................................................................................................1

3、腐蝕試樣的安裝.................................................................................................................7

4、腐蝕試片報告記錄數據...................................................................................................16

5、腐蝕試片數據解釋...........................................................................................................16

參考文獻.................................................................................................................................17

附錄A 典型腐蝕試片報告（非強制性）............................................................................19

圖片

圖1 圓形（墊圈式）試件，通常安裝在環形連接法蘭中..................................................8

圖2 鉆桿腐蝕環掛片..............................................................................................................9

圖3 使用60 mm標稱外徑（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標稱外徑（2 in NPT）螺紋管塞和特殊絕緣盤，可容納八個圓形（桿式）試件..................................................................................................11

圖5 在受壓系統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器.....................................................14

圖8 試片安裝位置的選擇和試片腐蝕率測量的解釋.........................................................15

表格

表1 金屬密度...........................................................................................................................5

表2 采油系統碳鋼腐蝕速率的定性分類.............................................................................17

 

1、概述

1.1本標準適用于油田鉆井、生產和運輸作業中腐蝕試樣的使用。油田作業包括油、水、氣處理系統和鉆井液。（在本標準中使用時，系統表示一個功能單元，如生產井；生產線和儲罐電池；水、油或氣體收集設施；水或氣體注入設施；或氣體脫水或脫臭裝置。）腐蝕試樣測試包括將小金屬樣品（試樣）暴露在相應的環境中一段時間，以確定金屬對環境的反應。腐蝕試樣用于評估各種系統的腐蝕性，監測緩蝕方案的有效性，并評估不同金屬對特定系統和環境的適用性。試樣可安裝在系統本身或特殊測試回路或設備中。試樣和大多數其他腐蝕監測裝置顯示的腐蝕速率很少與系統管道和容器上的實際腐蝕速率相同。準確的系統腐蝕速率可以通過無損測量方法或失效頻率曲線來確定。腐蝕試樣和其他類型監測器提供的數據必須與系統要求相關。試樣上的高腐蝕率可用于驗證糾正措施的必要性。如果緩蝕程序啟動，隨后的試片數據表明腐蝕已減少，則可使用該信息來近似評估緩蝕程序的有效性。本標準不包含晶間腐蝕、應力腐蝕開裂（SCC）或硫化物應力開裂（SSC）的監測信息。后者將在其他地方討論。^1,2

1.2本標準敘述了暴露前和暴露后金屬試樣的制備和處理技術。還包括腐蝕速率計算和記錄數據的典型形式。

1.3試樣尺寸、金屬成分、表面狀況和試樣夾持器可根據試驗系統設計或用戶要求而變化。試樣通常成對安裝，以便同時去除和測定平均質量損失。試樣可單獨使用，但應與其他監測方法結合使用，如測試接頭、氫探頭、電偶探頭、極化儀器、電阻式腐蝕監測器、工藝流化學分析和非破壞性金屬厚度測量、卡尺測量和腐蝕失效記錄。

1.4本標準推薦使用的腐蝕試樣測量暴露期間的總金屬損失。它們表明已經發生了腐蝕。在暴露期間，不能使用單一試樣來確定金屬損失率是均勻的還是變化的?？梢酝ㄟ^一次安裝多個試件，并在特定的短期間隔內拆卸和評估單個試件來獲得有關腐蝕速率變化的信息。1.3中提到的其他監測方法可用于提供關于短期腐蝕速率的更準確信息。腐蝕試樣提供的數據可以為“事件指示”腐蝕監測儀器提供良好的備份。

1.5除質量損失外，在分析和解釋試件數據時要考慮的重要因素包括位置、開始時間、測量坑深、表面輪廓（起泡、侵蝕）、腐蝕產物和/或氧化皮成分，以及操作因素（如停機時間、系統流速、擾動或抑制）。

1.6一個系統中的試樣腐蝕速率不應與其他無關系統中的腐蝕速率直接比較。然而，相似系統中的腐蝕速率（例如，兩個處理相同環境的系統）通常相互關聯。通過一次改變一個暴露參數（例如，暴露的位置或持續時間），可以在系統內獲得附加信息。例如，腐蝕速率可能受到系統內流體速度變化的影響。腐蝕速率從腐蝕介質（如氧氣）進入點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。應采用以下程序制備腐蝕試驗用試樣。試樣應該是新的；不要在暴露和分析后重復使用試樣。

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，以避免可能改變試樣微觀結構的高表面溫度。

2.1.2在試樣上蝕刻或蓋章編號。如果滿足2.1.2.1和2.1.2.2中的條件，則試樣或檢測人員可以進行SCC：

2.1.2.1暴露在能夠使試樣或支撐架所用合金開裂的環境中。

2.1.2.2應力足夠高，導致開裂。這種應力可能是殘余應力（如沖壓產生的殘余應力）和外加應力共同作用的結果。

2.1.2.3油田條件下碳鋼試件的應力腐蝕開裂實例鮮有報道。然而，破損的試件或夾持器可能會留在閥門下游，干擾閥門的正常運行。

2.1.3如果冷加工邊緣對數據產生不利影響，則對試件邊緣進行機加工或拋光，以去除冷加工金屬。沖壓成形的試件比機加工試件便宜。對于大多數油田監測而言，無需額外加工，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。因為這很少實用，所以使用其他表面處理。沒有特定的表面光潔度是絕對必要的，但均勻性是非常重要的數據時，應從不同的試件進行比較。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。所有磨料應無金屬顆粒。

2.1.5試樣清潔后，用適當的方法處理，以防止油、鹽和其他異物污染表面。通常應使用干凈、無絨布手套或布、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，并用無水異丙醇沖洗。如果沒有油，用酒精或丙酮清洗就足夠了。

2.1.7干燥、測量并稱重試樣，使其在±0.1 mg范圍內。記錄質量、編號和暴露尺寸。計算表面積（包括邊緣）并記錄。必須排除試樣架覆蓋的區域和嵌裝試樣的屏蔽區域。（對于試驗接頭或其他大型腐蝕試樣，見3.6。）

2.1.8裝運前，將單獨包裝的試樣存放在帶有指示硅膠的封閉容器中。（1）試樣可以用紙包裹，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在烤箱中的開放金屬鍋中在119至127℃（246至261℉）加熱至少12小時來重新活化。重新活化的硅膠必須儲存在密封容器中。用氯化鈷浸漬的硅膠在潮濕時會變色。

2.2暴露前后試樣現場處理程序

......

2.2.2在安裝過程中，應小心搬運試件，以防試件表面受到污染。（見2.1.5）

2.2.3當試樣被移除時，記錄試樣編號、移除日期、任何侵蝕或機械損傷的觀察結果以及氧化皮或腐蝕產物的外觀。還應記錄任何其他相關數據，如關井時間、速度變化和緩蝕劑處理。

試樣應在移除后立即拍照，特別是在腐蝕產物或氧化皮的外觀很重要的情況下。

2.2.4通過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性緩蝕劑的特殊信封中，并立即運送至實驗室進行分析。不要在試件上涂上油脂或以其他方式改變它。在裝運前，最好用紙巾或干凈的軟布輕輕吸干水分?，F場不應清除腐蝕產物或結垢。

2.3暴露后清潔和稱重試樣的實驗室程序

2.3.1記錄試樣編號。如果該試樣未在現場拍攝，則應在清潔前后在實驗室拍攝。在進行任何清潔之前，稱量試樣的重量，使其在±0.1 mg范圍內。

2.3.2目測檢查試樣并記錄觀察結果?？蓪Ω街难趸せ虍愇镞M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，足夠長的時間去除油、親油材料和石蠟。用異丙醇或丙酮清洗。在通風罩下處理溶劑。在溫和干燥的氣流中干燥，如果需要對酸溶性沉積物進行定量分析，則稱取試樣至±0.1 mg以內。

2.3.4將鋼試件浸入15%的抑制鹽酸中，以去除礦物結垢和腐蝕產物。超聲波攪拌可用于加速清洗過程。在酸洗過程中，可使用多種商用緩蝕劑來保護鋼。用37.5%鹽酸配制成儲備液，加入10 g/L的1,3-二正丁基-2硫脲（DBT）³。使用前，通過攪拌將測量體積的儲備溶液緩慢加入等量蒸餾水中來稀釋儲備溶液。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物的試樣可通過玻璃珠噴砂清理。噴砂清理期間的質量損失應根據2.3.7的要求通過清理未暴露的試件來確定。

......

2.4平均腐蝕速率（CR）的計算。應采用以下程序計算平均腐蝕速率。

2.4.1測定腐蝕試樣的質量損失，并將質量損失除以金屬密度（表1）、總暴露表面積和暴露時間的乘積，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）除非另有說明，否則合金是鍛造的。（來源：美國材料學會手冊，第一卷，性能和選擇：鐵、鋼和高性能合金，1990年第10版，美國材料學會國際，9639 Kinsman路，材料園，俄亥俄州44073-0002）

^（B）金屬和合金統一編號系統（UNS）。UNS編號在《統一編號系統》（第10版）的《金屬與合金》中列出（賓夕法尼亞州沃倫代爾：SAE國際和賓夕法尼亞州西康舍霍肯：ASTM國際，2004年）。

 

2.4.1.1平均腐蝕速率的計算，表示為單位時間的均勻厚度損失速率，單位為毫米/年或毫米/月（mm/y或mm/A），如等式（1）所示：

                     (1)

式中：

CR=平均腐蝕速率，mm/年（mm/y或mm/a）

W=質量損失，克（g）

A=試件的初始暴露表面積，平方mm（mm²）

T=暴露時間，天（d）

D=試片金屬密度，克/立方厘米（g/cm³）

2.4.1.2平均腐蝕速率的計算，表示為單位時間的均勻厚度損失速率（單位：mil/year，mpy），如等式（2）所示：

                     (2)

式中：

CR=平均腐蝕速率，mil/年（mpy）

W=質量損失，克（g）

A=試件的初始暴露表面積，平方in.（in²）

T=暴露時間，天（d）

D=試片金屬密度，克/立方厘米（g/cm³）

2.4.1.3平均腐蝕速率的計算，表示為單位時間單位面積質量損失的均勻速率，單位為克/平方米/天（g/m²/d），如等式（3）所示：

                                    (3)

式中：

CR=平均腐蝕速率，克/平方米/天（g/m²/d）

W=質量損失，克（g）

A=試件的初始暴露面積，平方米（m²）

T=暴露時間，天（d）

2.4.1.4平均腐蝕速率的計算，表示為單位面積單位時間質量損失的均勻速率，單位為磅/平方英尺/年（lb/ft 2/y），如等式（4）所示：

                     (4)

式中：

CR=平均腐蝕速率，磅/平方英尺/年（lb/ft²/y）

W=質量損失，克（g）

A=試件的初始暴露面積，平方in.（in²）

T=暴露時間，天（d）

2.4.1.5換算系數：^8-10

1mm/y=39.4mpy

1μm/y=0.0394 mpy（μm=微米）

1mpy=0.0254mm/y

1mpy=0.001in./y（英寸/年）

1mil=0.001in.

2.5最大點蝕率（PR）的計算。應使用以下程序計算最大點蝕率。

2.5.1確定最深坑的深度，并除以暴露時間。以下方程式（5）和（6）可用于根據所需單位確定最大點蝕率。

                          (5)

2.5.2坑深可用深度計或帶針尖砧的千分尺測量。鐵砧必須小到足以到達坑底。經深度測量校準的光學顯微鏡也可用于估計坑深。顯微鏡應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。如果認為需要高精度，通過凹坑的金相截面可精確測量凹坑深度。對于給定系統中的所有試樣，應使用相同的測量技術。應報告單位面積的坑密度。有關凹坑測量的其他信息，請參見ASTM^（2）G46。¹¹

......

 

3、腐蝕試樣的安裝

3.1腐蝕試樣類型

3.1.1許多供應商提供腐蝕試片。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。通常有利于標準化一些規模，以盡量減少庫存，并消除準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（安裝在一對環形連接法蘭之間）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形試件如圖2所示。有關使用鉆桿試件的更多信息，請參見API^（3）RP 13B-1。¹²

^（3）美國石油學會（API），地址：華盛頓特區西北大街1220號，郵編：20005。

......

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。根據測試的原因，使用的金屬通常應與系統中的相同，但也可能包括系統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，以持有一個或多個扁平或圓形（桿型）試樣。一些普通的試樣持有者如圖3和圖4所示。

......

3.3.1.2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，并將其放置在系統中（即，在流體或汽相中，垂直或平行于流動）。

3.3.1.4提供現場方便快速更換試件。

3.3.2應標記如圖3所示的試樣持有人，以便在使用時確定試樣方向。（見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，必須對系統進行減壓。

 

圖1 圓形（墊圈式）試件，通常安裝在環形連接法蘭中

 

圖2 鉆桿腐蝕環掛片：（a）鋼腐蝕環（按API RP 13B-1制造）；（b）鋼腐蝕環掛片（用塑料封裝）；（c）安裝。

 

圖3 使用60 mm標稱外徑（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標稱外徑（2 in NPT）螺紋管塞和特殊絕緣盤，可容納八個圓形（桿式）試件

 

圖5 在受壓系統中安裝和拆卸試件的工具。管接頭擰入管線或容器上的現有閥門。完整的裝配如左圖所示。放置好試樣后，將拆下驅動單元，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。

 

......

3.3.5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，嵌入式試件應提供更能代表管壁腐蝕的信息。圓盤型試件應使用塑料或涂層鋼螺釘固定到位。在某些系統中，硫化鐵可能在試樣和管壁之間架起橋梁。由此產生的短路會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接到油管止動器（見圖7）14上，該止動器可從一些地下泵供應商和電線服務公司處獲得。氣舉設備供應商和電線服務公司提供另一種可通過側袋芯軸中的電線進行設置的試樣持有人。

3.4系統中的位置

3.4.1為了從腐蝕試件以及任何其他類型的腐蝕監測器獲得最可靠的信息，試件應位于腐蝕發生或最有可能發生的位置。腐蝕和設計工程師應協作，以確保在新設施的設計中包括足夠的腐蝕監測接入配件。在現有操作系統中，腐蝕失效記錄可以識別腐蝕區域?？蛇M行超聲波和射線金屬厚度測量，以確定發生腐蝕的區域。試樣可以在系統的液相或氣相中工作。在新系統中，使用其他類似系統的經驗通常會有所幫助。應考慮試樣的以下位置：（1）死液區；（2）高速流體流和撞擊點；（3）可能進入氧氣的點下游，如氣體脫硫系統中的儲罐、泵、蒸汽回收裝置和補給水管線；（4） 水可能在酸性^（4）系統中聚集的位置，例如壓縮機上的吸入洗滌器、分離器、脫水器的排水管道和濕氣管道中的低點；（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）出現液體/蒸汽界面的區域。

^（4）在本標準中，酸一詞用于表示含有硫化氫（H₂S）的系統。

3.4.2在處理濕氣體的管線中，如圖8所示，在管線標高變化時，水會積聚。在積水的地方，腐蝕可能會加速。此類系統中的試件必須位于與腐蝕區域相關的水濕位置。當水濕區域腐蝕嚴重時，位于氣相的試件可能僅表示輕微腐蝕。

3.4.3可通過安裝清潔和稱重的油管接頭來監測地下井設備的腐蝕，或在抽油桿柱中安裝短接頭（600 mm[2 ft]長）作為腐蝕試件。油管和桿接頭應位于井底、中間和頂部附近。在抽油桿柱中使用試件通常是不必要的，因為管柱中的每個桿都充當試件。

3.4.4在產生有機酸、二氧化碳和水的高速流動井中，井口裝置的腐蝕可能非常嚴重。腐蝕試樣應位于扼流圈的上游和下游，以評估速度、溫度和相變化的影響。

3.4.5位于油井流線中的試件可能會受到石蠟聚集的影響。試件應位于管線上沒有石蠟沉積的部分。位于井地面管線上的試件可能無法提供有關井下腐蝕速率的準確信息。但是，通?？梢源_定趨勢。

3.4.6扁平試件在系統中的方向應使一個邊緣面向流體流動。替換試樣的方向應與以前的試樣相同。記錄應表明試樣在一條線或容器中的準確位置（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試管嘴進行監測（見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。試樣應安裝在液相和氣相中。

3.4.8在水平多相流中，相有時會被絞合。必須注意確保試樣暴露在腐蝕相中。例如，在濕氣體系統中，沖洗盤型試件可以放置在管道的環形流動段中，以確保與水相接觸。

3.5暴露時間

3.5.1解釋腐蝕試樣數據時，必須考慮暴露時間。短期暴露（15到45天）提供了快速的答案，但可能比長期暴露提供更高的腐蝕速率。惡化的情況，如細菌污染，可能需要時間來發展的試樣。在評估抑制劑的有效性時，短暴露時間可能是有利的。檢測和定義點蝕攻擊通常需要更長的暴露時間（60到90天）?？梢允褂枚鄠€試樣持有者，以便評估短期和長期效果。由于暴露時間會影響測試結果，暴露時間應盡可能一致。±7%的公差允許在30天的暴露中有±2天的變化。這對于大多數應用來說都是令人滿意的。

......

3.6其他監測裝置

3.6.1測試接頭/線軸。這些通常是與系統中使用的材料尺寸和金屬成分相同的短（300~900 mm[1~3 ft]）管狀貨物。如果測試管接頭由與相鄰管道相同的材料制成，則測試管接頭的電偶腐蝕不是問題，不必將接頭與管道絕緣。如果測試接頭和管道的成分不同，應采用電氣隔離以防止電偶腐蝕。只有當法蘭短管用于測試短管時，在高于14 MPa（2000 psi）和93℃（200℉）的管線中測試短管的電氣隔離才是可行的。

3.6.1.1與試件相比，試驗接頭通常暴露的時間更長（90天到兩年）。較短的暴露時間可以提供一些信息，但準確的點蝕率或質量損失測定可能需要暴露6個月或更長時間。

3.6.1.2暴露前和暴露后，應清潔測試管嘴并準確稱重，以便計算暴露期間的腐蝕速率。

3.6.1.3質量損失也可通過在暴露前和暴露和清潔后精確測量試驗接頭的內部體積來確定。為了測量凹坑深度，在確定質量損失后，可以縱向拆分接頭。

3.6.1.4如果質量損失僅反映內部腐蝕，則應保護試驗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妨礙準確的直接質量損失測量。然而，法蘭接頭可以提供有關點蝕率的有用數據。

3.6.1.5應清潔試驗接頭/線軸，并在暴露前后準確測定體積、質量或壁厚，以便計算暴露期間的腐蝕速率。

......

3.6.3氫探頭。腐蝕試樣可附在壓力型氫探頭的端部，以比較試樣質量損失與氫探頭中收集的氫量。試樣與氫探頭主體電隔離。¹⁸

3.6.4監測腐蝕的附加方法。1.3中列出了可與試樣一起使用的附加監測方法。

 

圖7 適用于井下試件夾持器的鋼絲繩操作油管止動器。

 

圖8A：低流速（低于極限流速）*

A、 水加速腐蝕。

B、 腐蝕沒有加速。

C、腐蝕C時，水的沖擊隨著較高的流速（高于極限速度）而加速*

撞擊時腐蝕最嚴重。

*極限速度，超過此速度可預期腐蝕損傷。

 

圖8B：低流速

腐蝕在B和C處最嚴重。

高流量

腐蝕最嚴重。

 

圖8C 輸送少量水的輸氣管道垂直立管

A、 在高速流動中，水沖擊A和B點，加速腐蝕。

B、 低速時，水在回路上游支腿處積聚，在下游回路中向下級聯，在A點撞擊。

圖8 試片安裝位置的選擇和試片腐蝕率測量的解釋，必須考慮可能的流體積聚位置和撞擊點。

此圖顯示了在濕氣系統的方向和高度變化時可能發生的情況。所描述的條件是否有效取決于許多因素，特別是速度。

 

4、腐蝕試片報告記錄數據

4.1附錄A中的典型腐蝕試樣報告表顯示了應在腐蝕監測程序中報告的信息類型。每張試樣應使用單獨的表格。商業實驗室和抑制劑供應商也提供類似的試樣報告表。完整的試片測試記錄對于評估緩蝕方案非常重要。

 

5、腐蝕試片數據解釋

5.1腐蝕速率解釋

5.1.1表2給出了測量腐蝕和點蝕率的定性解釋指南。表2中所示的平均腐蝕和點蝕速率僅供參考。該表是根據有關碳鋼系統的信息編制的。在評估腐蝕速率時必須運用常識，如腐蝕試片所示。安裝在動態系統中的試件可能表明，腐蝕速率高于系統管道內壁上實際發生的腐蝕速率。傳統的試件伸入水流中，因此比管壁受到更多的湍流。此外，試件最初是干凈的，沒有可能對管壁提供相當大保護的保護膜。試片的腐蝕速率在第一天可能比暴露一個月后大得多。試樣暴露于環境中后，試樣上可能開始形成保護膜，如油、碳酸鹽、氧化鐵和硫化物，從而減緩腐蝕速度。在其他系統中，腐蝕速率可能隨著暴露時間的延長而增加。點蝕有時只有在“潛伏期”之后才會開始。通常只有在試樣暴露足夠長的時間以形成沉積物之后，沉積物腐蝕才會變得嚴重。由耐腐蝕金屬制成的試片可暴露在被測試片附近，以評估機械侵蝕的影響。

表2 采油系統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，必須考慮到經濟因素和安全要求。例如，一個壽命短的項目通常比一個長期、高投資的項目能承受更高的腐蝕速率。

5.1.3平均腐蝕速率計算（見2.4.1）假設金屬的均勻損失，這在生產操作中通常不是這樣。這些數據必須按照最大點蝕率（見2.5）進行調節，以從操作角度確定腐蝕的嚴重程度。薄壁換熱器管上的點蝕率為0.13 mm/y（5.0 mpy）是嚴重的。76 mm（3.0 in.）厚鑄件上的相同點蝕率通常無關緊要。應根據第2.5段中概述的考慮因素評估點蝕率。

5.2系統腐蝕性解釋

5.2.1使用腐蝕試樣收集的數據可用于指示系統的相對腐蝕性。表2中使用的平均腐蝕速率分類（低、中、高和嚴重）也可以解釋為系統的相對腐蝕性為低、中、高或嚴重。應理解，將腐蝕試樣數據解釋為系統腐蝕性的準確性受到5.1和5.3中列出的許多相同限制的影響。然而，系統腐蝕性解釋可用于評估系統腐蝕性，監測腐蝕緩解方案的有效性，并評估不同金屬對特定系統和環境的適用性。

5.3解釋限制

5.3.1導致相關性不足的因素包括試樣位置和多相流特性。安裝在單相系統（如注水管線）中的試件與系統部件上的腐蝕速率的關系比安裝在油、水和氣體三相系統中的試件要好。在分層多相體系中，腐蝕可能局限于試樣暴露于腐蝕相的部分。試樣為長期暴露提供了有價值的信息。間歇性條件，如氧氣定期進入水系統或水進入氣體系統，通常不能用任何精度的標準腐蝕試樣來表征。帶狀試樣有時提供間歇性氧氣進入的定性證據。這種間歇狀態可以通過記錄極化或電流儀器（液相）或經常讀取的電阻式儀器（液相或氣相）來檢測。試樣數據僅反映試驗期間的平均腐蝕速率?？墒褂酶g試片評估主要變化，如啟動有效緩解計劃。試樣可用于為其他類型的腐蝕監測儀提供備份。試樣數據還應與所研究系統中的腐蝕失效頻率相關。

5.3.2平均腐蝕速率計算（見2.4.1）假設金屬的均勻損失，這在生產操作中通常不是這樣。這些數據必須按照最大點蝕率（見2.5）進行調節，以從操作角度確定腐蝕的嚴重程度。薄壁換熱器管上的點蝕率為0.13 mm/y（5.0 mpy）是嚴重的。76 mm（3.0 in.）厚鑄件上的相同點蝕率通常無關緊要。應根據2.5中概述的考慮因素評估點蝕率。

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