白云鄂博矿浆管道用X65管线钢耐腐蚀性研究及应用

摘要

包钢白云矿浆管道工程于2010年建成投产，设计输送铁精矿550万吨/年。包钢目前的实际生产情况年输送量为300万吨，未达到设计负荷，造成对 X65管线钢磨蚀、腐蚀严重，影响管道的使用寿命。因此，本文研究旨在通过优化矿浆管道输送的运行工艺规程，研究分析管道磨蚀、腐蚀加速的形成因素，优化输送工艺参数，调整工艺规程为确保包钢白云矿浆管道安全、稳定、高效运行提供实验数据和技术支持。
　　本文以包钢白云鄂博矿浆管道用X65管线钢耐腐蚀性为研究内容，利用了金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪观察了管道腐蚀前和腐蚀后的显微组织以及对腐蚀产物进行了物相分析；采用了电化学工作站测试了管道在不同石灰乳和Na2SO3溶液中的极化曲线，研究了管道腐蚀破坏的速率；通过环管实验研究了矿浆的最佳浓度及流量的最佳工作状态；对现场管道运行进行了模拟实验，进一步优化了工艺参数。
　　结果表明，矿浆浓度控制在62%～68%之间，流量大于465.7m3/h时可以降低矿浆对管道的磨损。同时保持3台泵运行并保持运行频率为27Hz，保持矿浆浓度为63%，可以进一步减少浆头浆尾，降低对管道的磨损；将孔板的一个孔径为76.2mm时，可以消除加速流，从而降低对管道末端的磨损；通过改造石灰乳投加系统，保证矿浆浓度在10.5～11.5之间，可以显著降低矿浆对管道的腐蚀；矿浆对管道的腐蚀产物主要为铁的氧化物和氢氧化物；包钢白云矿浆管道在推水时内壁腐蚀主要是由于水中溶解氧造成，在工况水中，管道腐蚀速率大约为0.055mm/a，属于中等强度腐蚀；Na2SO3含量过高和过低都会影响到管材的腐蚀稳定性。Na2SO3过高会使得管材表面保护性的氧化层破坏，而过低的Na2SO3浓度，则无法有效脱除水中的溶解氧，导致管材逐渐腐蚀。添加300～400mg/l的Na2SO3，同时加长亚硫酸钠储存罐内搅拌杆长度，使其距离底部距离由0.8m缩短到0.4m，使亚硫酸钠得到充分搅拌，可有效避免亚硫酸钠结晶。
　　通过上述研究，为调整了矿浆运输的工艺参数提供了技术理论支持，经实际改造、调整后，产生了极大地经济效益，降低了生产运行成本，显著降低了矿浆对管道的磨蚀、腐蚀作用。

目录

声明

引言

1文献综述

1.1管线钢概述

1.2管线钢的研究和发展趋势

1.3长距离浆体管线钢运输特点

1.4 X65钢的发展现状

1.5管道安全稳定、长寿运行的影响因素

1.6包钢矿浆输送系统运行现状分析

1.7当前存在的问题

1.8研究目标

2 研究内容和实验方法

2.1实验材料

2.2试验方案

2.3主要试验方法

2.4管道腐蚀机理

2.4 矿浆对X65管道钢的腐蚀

2.5本章小结

3 X65管道钢磨蚀性能的研究

3.1浆头浆尾对管道磨蚀的影响

3.2加速流对管道磨蚀的影响

3.3管道环测试验

3.4管道模拟简介

3.5 浆头浆尾的防止措施

3.6消能孔板管压流速控制

3.7本章小结

4 X65管道钢腐蚀的研究

4.1石灰乳对管道的腐蚀

4.2 矿浆酸碱度对管道腐蚀的影响

4.3溶解氧对管道的腐蚀

4.4实际应用后的效果

结论

参考文献

在学研究成果

致谢