冒家友,刘 梁,蒲 定,王晓娜,黄 一

(1.中海石油深海开发有限公司,深圳 518000；2.大连理工大学,大连 116024)

在腐蚀性油气介质与沙粒撞击的共同作用下，油气管道通常面临着严重的磨损腐蚀风险[1-6]。根据破坏机理的不同，金属的磨损腐蚀包含两个过程：磨损过程与腐蚀过程[6-8]。磨损过程是指高速沙粒通过撞击金属表面使金属发生塑性变形与切削破坏，从而导致金属从表面机械剥离[6]；腐蚀过程指的是金属在腐蚀性介质作用下发生电化学反应，金属原子变成了金属氧化物[7]。根据金属破坏机理的不同，金属在磨损腐蚀过程中的总损失可以分为磨损损失与腐蚀损失两部分[9]，如(1)式所示。由于磨损过程与腐蚀过程存在协同作用，腐蚀损失包括纯腐蚀损失和磨损加剧的腐蚀损失，而磨损损失包括纯磨损损失和腐蚀加剧的磨损损失，金属的总损失会远大于纯腐蚀损失与纯磨损损失之和[5,10-12]。因此对海底管道安全性而言，磨损腐蚀破坏是一个不容忽视的问题。

(1)

油气管道的腐蚀防护是管道完整性管理的一个重要部分，而腐蚀监测是管道腐蚀防护的重要环节。管道中常见的腐蚀监测探针主要有两类：电化学探针与电阻探针。电化学探针是通过线性极化方法或者阻抗谱方法监测目标金属材料的极化电阻，再由Stern-Geary方程计算金属的腐蚀速率[13-15]。电阻探针则是通过测量由目标金属材料制成的敏感元件的电阻来反映金属在腐蚀性介质中的厚度减薄，然后基于厚度减薄确定金属的腐蚀速率[13,16-19]。……