管道腐蝕的形式比較多，而沖刷腐蝕導孜的失效最為常見，外刷腐蝕是管道機械與電化學在流體的作用下發生反應，導致金屬材料出現表層破報，而沖刷足引起管道損傷的物理原因，沖刷與電化學腐蝕尖同作用，對管道安全穩定運行產生很大的影響，如果出現腐蝕穿孔等會直接影響國家能源戰略安全，這就雷要加強對管道腐蝕速率進行判斷，確保石油化工管道安全、可能運行，避免油氣泄漏引發交全事故。

1、石油化工管道沖刷腐蝕影響因素

對石油化工管道產生沖刷腐蝕的影響因素比較多，主要是由于流體流速，沖刷角度，流體溫度、流體顆粒含量、pH等因素影響。

1.1、材料性能

管道沖刷腐蝕受管道金屬材料影響較大，優質的管道材質具備的抗沖刷腐蝕性能，可以有效抵抗腐蝕，元素差異會導致抗沖刷腐蝕性能有所差異，C、Mo及N元素可以有效抵制金屬表面鈍化膜的溶解，Cr可以在金屬表面生成Cr2O,使合金材料具有更好的抗沖刷腐蝕性能。相關研究表明，在不銹鋼鈍化體系中，金屬表面產生的電化學反應可以形成致密狀態的鈍化膜，有利于提升材料耐腐蝕性，而結構更為致密的鉻氧化物可以起到隔離作用。但沉積的Fe氧化中，耐沖刷腐蝕的性能起不到防腐作用。金屬材料具備的硬度、切性等性能帆會對耐沖刷腐蝕性能產牛影響，如見流體不具備教師的商蝕性，川以選用硯度大的金屬材料，川當流體存在較強的腐蝕性，需要考慮到管道材料的耐蝕性。師度低但物性好的金屬材料會加速札械磨損，切性差的材版易發生變形影響，面金屬材料表面粗糙度變大也會使接觸表面變大，這就會加快腐蝕速度。

1.2、流體沖刷

流體沖刷腐蝕主要是由于流速、流態、沖刷角度、.傳質系數等因素影響，流態會對能量場、流動場產生

影響，流態與管道金屬表面會產生接觸，流速會加速管道金屬的腐蝕速度，會對腐蝕介質向金屬表面傳送產生影響，流速大則會導致沖刷速率變大。非鈍化體系中，流速變大則會導致腐蝕速率變大，如果流體達到某區域后濃度擴散不受控，腐蝕速率就會變得更為平穩。

在鈍化體系中會存在臨界流速，如果流速不超過臨界值，鈍化膜受損后可以及時修復，材料具備更好的耐沖刷腐蝕性。如果沖刷腐蝕加劇，流速變快則會對鈍化膜產生更大的沖擊力，鈍化膜生成速度小于受損速率，金屬材料會持續暴露于流體中，就會使材料抗沖刷腐蝕變差。

在鈍化體系下，剛開始時流速變化并不明顯，如果流速達到上限，加大了破損鈍化膜修復難度，金屬管腐蝕情況會保持增速。流態有層流、湍流兩類，層流時腐蝕介質傳質速度較慢，不會產生較大的管道壁剪切應力，湍流的渦旋，對管道壁產生較大的剪切力。

1.3、環境因素

流體溫度改變也會對沖刷腐蝕速率帶來影響，流體溫變升商會降低黏性，流體與管道金屬表面間的沖擊力會變大，溫度升高也會使氧擴散速率變大，金屬反應活性增強，電荷轉移速率變大會加劇電極表面損傷。金屬材料的延展性也會跟普溫度升高而變大。pII也會對沖刷速腐蝕速率產生定程 度的影響，沖刷腐蝕速￥會跟肴pII升高產4先降低后升高的變化，酸性環境下的腐蝕速率最人，這是出于鈍化材料無法在酸性環黨牛成保護膜，而中性流休中沖刷腐蝕速率會下降列最低，是由于pII的增加使介質氫出子濃度變小，腐蝕電化學反應從析氫反應變成吸氧反應。

2、污水汽提裝置彎管沖刷腐蝕失效分析

2.1、案例背景

某石油化工企業采用單塔加工工藝。用于處理減壓裝置、催化裂化裝置中含硫化盆、鹽酸和氮的污水，塔頂端酸性氣體通過換熱器進行冷凝，氣體溫度減小至80'C通過儲運塔回收，含有硫化氫、氨的污水通過換熱器冷卻以后輸送至分凝器，為了對溫度改變情況進行監測,在換熱器到分敲器管道部位安裝熱電偶。汽提管道材質為S31600不銹鋼，管壁厚度為4mm.操作溫度為120C，污水壓力為0.15MPa，外送溫度區間為35-40"C，流量為20/h。變管外徑108mm，壁厚4mm，熱電偶安裝于距離彎頭150mm.換熱器到分凝器管線彎頭部位側壁存在滲漏，需要對失效彎管進行腐蝕檢測和數值模擬分析。

2.2、失效行為分析

采用XRF和EDS無損檢測技術對管道金屬元素組成進行定性、定量分析，發現Cr、Ni和Mn都滿足316不銹鋼材料標準規定要求，采用數顯顯微硬度計對材料硬度進行檢測，硬度值都在171-187HV，滿足相關標準要求。采用草酸對彎頭材料進行電解刻蝕，并對電解前后進行金相分析，檢查是否存在晶間腐蝕的可能，從金相圖中發現彎頭為奧氏體不銹鋼孿晶結構，腐蝕不會出現腐痕，表明材質抗腐蝕能力較強。

2.3、流體動力學分析

在截而前直管段中,兩個普道壓力交化并不明顯，流體通過熱電偶部位時，由于正對游體來流方向，在該部位產生流動滯止，熱山叫長例承受壓力值最大。流體進入到彎頭部位時出于流向的改變會使其產生壓力梯度。在商心力的影響下，彎管外壁壓力會不斷變大，下游兩側興壁壓力會變小。熱電偶陽礙后的淤體力向和流速產生改變，流體通過彎頭部位時比壓能會變成動能，受到熱電偶期的擾動， 流休淤速得到進一步提升。 在邊界流動層流動過程中，淤休會在低速條件下出現偏轉而形成反向旋渦，內脊部位流休生成與主流垂直的二次流，也會使侵蝕變得更為劇烈，表明插入熱電偶的流速會高于無熱電偶。

3、結語

石油化工管道沖刷腐蝕失效應該從宏觀檢測、沉積物分析等入手，結合實例對不銹鋼彎管局部減薄泄漏進行研究，發現是由于熱電偶引流分隔引導起的流態不均，使流體流態發生改變，剪切力與速度集中于彎管內脊與兩側，局部流迪過大導致的沖刷腐蝕。還受到連度最大部位氯離子傳質能力影響，使鈍化膜受損加劇，電化學腐蝕與流體共同影響下，使彎管部位失效，可以通過增大曲率半徑來降低離心力，避免彎頭部位受到沖擊，熱電偶安裝部位應該遠高彎頭，避免對流體流場產生影響，話當加大管徑來減小介質流速，減小流體對彎管內壁的沖飽，可在管道內壁襯上防腐蝕材料，提高管道的使用壽命。