总压对L360NS钢在CO...O_2体系中腐蚀行为的影响_唐鑫.pdf
《总压对L360NS钢在CO...O_2体系中腐蚀行为的影响_唐鑫.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《总压对L360NS钢在CO...O_2体系中腐蚀行为的影响_唐鑫.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 总压对 钢在 体系中腐蚀行为的影响唐 鑫,廖柯熹,黄元洁,何国玺(西南石油大学石油与天然气工程学院,四川 成都;中国石油西南油气田公司安全环保与技术监督研究院,四川 成都)摘 要 为明确总压对钢材在 体系中腐蚀行为的影响,采用高温高压反应釜、扫描电子显微镜及其附带的能谱仪、射线衍射仪、光学轮廓仪等仪器,探究了不同总压对 钢在 体系中腐蚀行为的影响。结果表明:总压在 范围内改变时,钢的均匀腐蚀速率随着总压的增大而升高。原因是总压增大导致溶液中气体含量增大,腐蚀反应动力学加快,加剧腐蚀。腐蚀产物膜底层为楔状和晶粒状产物掺混,表层为颗粒状,产物组成为、。总压增大,腐蚀坑数量增多,且出现横向、纵向扩
2、展,局部腐蚀程度加深,这是由于腐蚀产物、硫化物与 等氧化物对基体的保护不均匀。关键词 总压;体系;显微镜;局部腐蚀中图分类号 文献标识码 :文章编号(),(,;,):,:;收稿日期 基金项目 国家自然科学基金青年基金();国家青年四川省自然科学基金()资助 通信作者 唐 鑫(),硕士,主要研究方向为油气管道腐蚀与防护,:前 言重油油田常采用注多元热流体驱替技术开采原油,采出物经分离器后流入输气管道,采出物压力大、温度高,介质中含有、腐蚀性气体和 强氧化性气体,极易对输气管道造成严重的腐蚀,威胁重油地面系统的安全运行。国内外针对钢材在 体系中的腐蚀行为开展了大量研究。等发现注蒸汽管道 钢在 体系
3、中的腐蚀速率高于其在 、体系中的腐蚀速率值之和,原因在于 和 的交互作用生成了单质硫,从而加速了钢的腐蚀速率。等测试了温度对 体系中 钢腐蚀行为的影响,发现其腐蚀速率随温度的升高先增大后减小,在 时腐蚀速率 出现极大值。等研究发现影响 钢在火驱尾气环境(体系)中的腐蚀速率的因素排序为:含量温度总压 含量含量。宋晓琴等研究发现影响 钢在火驱尾气环境中的腐蚀速率的因素排序为:气质组成温度总压。本工作采用失重试验、腐蚀产物和基体形貌表征以及腐蚀缺陷深度测试等方法,探讨不同总压对 钢在 体系中的腐蚀行为的影响,定量描述局部腐蚀发生的趋势和程度,并揭示相应腐蚀机理,研究结果可为类似工况下输气管道的腐蚀防
4、控提供一定参考。试 验 试验材料试验材料为输气管道 钢,试样尺寸为 ,伴有直径为 的圆孔。先用砂纸(号)逐级打磨试样表面;再先后用石油醚、酒精清洗试样,置于真空干燥器中 ;用电子天平(精确度为 )称量试样在腐蚀前的质量为;测量试样工作面尺寸,计算其面积记为。每组试验共 个试样,其中 个试样用于失重试验,另外 个试样分别用于局部腐蚀深度测试、表面腐蚀产物形貌观察及腐蚀产物成分分析。试验方法采用高温高压反应釜()进行失重试验,试验方案如表 所示。失重试验的溶液采用模拟地层水。表 为模拟地层水的化学组成。表 失重试验试验方案 压力 温度 摩尔分数 含量()摩尔分数 表 模拟地层水的化学组成 组成()
5、模拟地层水的 值为。将经过预处理的试样固定于釜内支架上,通 除氧约 。按照试验方案计算不同总压下各气体的分压值,后按分压值依次通入、,最后通 至试验总压。后将试样取出,超声波清洗试样表面的腐蚀产物,干燥后用称量质量为,记录腐蚀前后试样的质量损失,按照式()计算腐蚀速率:()()式中:为腐蚀速率,;为试样密度,;为试样表面积,;为腐蚀时间,;为试样腐蚀前的质量,;为试样腐蚀后的质量,。采用扫描电子显微镜()及其附带的能谱仪表征腐蚀产物的微观形貌及腐蚀产物元素,采用 射线衍射仪()对腐蚀产物组成进行分析,采用 光学轮廓仪()观察基体形貌并进行腐蚀缺陷深度测试。测试得到腐蚀缺陷深度后,采用式()计算
6、局部腐蚀速率。孔蚀系数为最大腐蚀深度与平均腐蚀深度之比,采用式()计算孔蚀系数:()式中:为局部腐蚀速率值,;为最大点蚀深度,;为腐蚀时间,。()式中:为孔蚀系数,无量纲;为最大腐蚀深度,;为平均腐蚀深度,通过金属的质量损失计算得到,。孔蚀系数值越靠近,腐蚀形态越接近均匀腐蚀;当孔蚀系数小于 时,说明试样的腐蚀以均匀腐蚀为主,无明显局部腐蚀;当孔蚀系数大于 时,说明试样发生了严重的局部腐蚀。结果与讨论 总压对均匀腐蚀速率的影响图 为 钢在不同总压下的均匀腐蚀速率。图 钢在不同总压下的均匀腐蚀速率 随着总压逐渐升高(,),钢的均匀腐蚀速率呈增大趋势。当总压从 增至 时,腐蚀速率显著增加,依据 判
7、定,此时试样由严重腐蚀()转变为极严重腐蚀(),严重威胁输气管道的安全运行。腐蚀产物微观形貌分别选取 工况和 工况对 钢试样的腐蚀产物进行微观形貌表征和元素组成分析测试。图 和图 为 钢在 和 总压下的微观形貌和 谱。表 为 和 总压下 钢的腐蚀产物的元素组成。图 钢在 总压下的微观形貌和 谱 当总压为 时,图 显示试样表面腐蚀产物覆盖较为完整,存在少量产物堆积;图 显示腐蚀产物具有多种形态,底层呈楔状,和晶粒产物掺混,结构致密,表层呈块状,结构较疏松。当总压为 时,图 显示试样表面局部腐蚀产物堆积严重,大小不一,分布不均匀,腐蚀产物较厚,腐蚀严重;图 显示总压为 时试样的腐蚀产物结构与 时的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- L360NS CO O_2 体系 腐蚀 行为 影响 唐鑫
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。