模拟油田水介质中P110钢的CO_2腐蚀机理

利用ＥＩＳ等技术研究了常温常压下Ｐ１１０ 油管钢在模拟油田采出液中受ＣＯ２ 腐蚀的电化学行为。结果表明： 附加的阴极反应—Ｈ２ＣＯ３ 的直接还原， 是导致ＣＯ２ 条件下的活性溶解腐蚀比相同ｐＨ 的强酸腐蚀更为严重的主要原因； 模拟介质中的阳极活性溶解过程遵循“ｐＨ 依赖机理”， 阴极反应则包括Ｈ＋ 的还原、Ｈ２ＣＯ３ 的还原、ＨＣＯ－３ 的还原和Ｈ２

高酸性条件下元素硫对碳钢腐蚀的影响

天然气中硫含量超过一定温度、压力条件下的溶解度会导致气井中发生硫沉积,当元素硫大量沉积时,会堵塞流体通道.导致关井停产以及采输系统的严重腐蚀。为此,采用电化学极化测试、电化学阻抗测试和失重腐蚀及应力腐蚀测试的组合体系,全面系统地开展了元素硫存在条件下碳钢的腐蚀性能试验,进而模拟了元素硫在现场可能出现的沉积方式,弄清了元素硫沉积量、沉积方式对碳钢腐蚀性能的影响及腐蚀垢物的组成。结果表明:①元素硫与试样的接触程度和堆积形式对碳钢的腐蚀行为有重要影响;②元素硫的存在促进了碳钢的阴极反应;③硫的加入会改变腐蚀产物膜的结构,降低膜的电阻,增大腐蚀速率。最后结合电化学及失重腐蚀测试结果,明确了碳钢在含氯化物湿硫化氢环境中的腐蚀机理,为元素硫沉积工况下的材质选择、缓蚀剂应用、腐蚀监测及控制提供了技术支撑。

P110钢CO_2腐蚀产物膜的XPS分析

为了确定CO2腐蚀产物膜的组成及不同层次结构中成分和含量的差异,采用P110钢在高温高压腐蚀静态釜中制备CO2腐蚀产物膜,利用SEM观察了腐蚀产物膜的表面和断面形貌,结合XRD分析结果,通过XPS研究了两层结构膜的化学组成差异。结果表明,腐蚀产物膜断面呈现双层结构;膜层的主要成分是FeCO3,还有少量的CaCO3和铁的氧化物,但内层CaCO3较多且夹杂着Fe3C和单质Fe,外层氧化物稍多;通过内外层Ca2+含量差异推断出内层腐蚀膜优先形成。

X70管线钢焊接接头组织及其海水腐蚀规律

对X70管线钢现场实际焊接工艺下的焊接接头,采用显微镜、电化学方法及失重法等方法和手段对母材、焊缝、热影响区进行了显微组织分析和在海水中的极化曲线、腐蚀速率的测试,研究焊接接头在模拟海水环境中的腐蚀性能。研究表明,X70管线钢焊接接头各区域组织不均匀,实验室模拟海水环境下的电化学行为、腐蚀速率存在明显差异;在海水腐蚀过程中腐蚀电位和腐蚀速率会发生变化,热影响区(HAZ)与母材及焊缝形成电偶腐蚀,接头腐蚀以点蚀为主。

用神经网络算法分析环烷酸的腐蚀行为

利用神经网络的分析方法 ,对炼油过程中的环烷酸腐蚀进行分析建模 ,综合考虑温度、环烷酸浓度和流速、材质和环烷酸腐蚀速度之间的关系 ,为准确的数学建模、准确的预测设备的使用寿命和相应专家系统的研制开拓了新的思路 ,也是神经网络分析在腐蚀研究中应用的一个尝试 .

轮南油田水介质对A3钢腐蚀规律的研究

通过挂片失重法，结合化学分析法，研究了 Ａ３ 钢在轮南油田水（ 油水混合物、清水、污水）介质中的腐蚀规律。结果表明：在油水混和介质中，随着含水率的增大， Ａ３ 钢的腐蚀加重；在清水介质中， Ａ３ 钢的腐蚀速度（ Ｉｃｏｒｒ） 和井日注量（ Ｖ） 满足： Ｉｃｏｒｒ ＝ ０ ．０４１ × Ｖ０ ．３９ ；当污水（ 油田产出水） 和清水按１∶１左右的比例混配时， Ａ３ 钢的腐蚀最为严重。

高温条件下几种耐蚀合金管柱材料的抗腐蚀性能对比分析

通过高温条件下的地层水和高温高pH值完井液CO_2腐蚀试验,对比分析研究耐蚀合金管柱材料的抗腐蚀性能及在深井和超深井的适用性。结果表明:超级13Cr马氏体不锈钢在高温CO_2环境中和高温高p H值环境中的均匀腐蚀极为严重,腐蚀速率分别高达0. 454 9 mm/a和0. 386 7 mm/a,并且局部腐蚀非常明显,已不能满足高温工况环境对管柱材料的耐蚀性要求;新型17Cr马氏体不锈钢在高温条件下具有良好的抗CO_2均匀腐蚀和局部腐蚀性能,但在高温高pH值环境中发生了明显的选择性溶解腐蚀,并且均匀腐蚀速率较大; 2205双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢和028镍基合金在高温CO_2腐蚀环境中和高温高pH值环境中具有良好的抗腐蚀性能; TC4钛合金在高温条件下具有极其优越的抗CO_2腐蚀性能,但在高温高pH值腐蚀环境中抗腐蚀性能极差,均匀腐蚀速率高达0. 424 7 mm/a,并且相比于其他耐蚀合金,局部腐蚀最为严重。

油田水系统碳酸钙结垢倾向的预测

研究了矿化度较高的油田水中，离子强度、高矿化度及其它因素对ＣａＣＯ３ 结垢趋势的影响，建立了ＣａＣＯ３ 结垢倾向的数学模型和判据，并编制了相应的软件．根据油田现场检测的水质数据，计算结垢指数ＣＩ值，即可预测ＣａＣＯ３ 结垢倾向．该预测与室内实验及现场检测的结果基本一致．

抗H_2S石油套管钢的设计

理论研究表明，为满足高强度抗H2S套管钢的使用要求，可选用C，Mn，Cr和Mo为合金元素，要求S，P和Si的含量尽量低，回火温度尽量高．本文用正交设计来确定C，Mn，Cr和Mo的范围．用国外同类钢种的数据代管实验室试验进行正交分析．按设计的成分直接进行批量生产，获得成功，在两年内完成了新钢种的设计，开发和使用．

油田采出水中主要腐蚀离子对渗锌碳钢的腐蚀

采用静态腐蚀挂片失重方法,研究了胜利油田采出水中主要腐蚀离子成份(Cl-,Ca2+,HCO-3)对20#碳钢和渗锌碳钢的腐蚀行为,并对腐蚀原因做出了分析。研究表明,20#碳钢及渗锌碳钢的腐蚀速率随腐蚀介质中Cl-质量浓度的增加而呈现上升趋势;Ca2+离子的加入在一定程度促进了20#碳钢和渗锌钢的腐蚀;HCO-3对20#碳钢腐蚀具有先抑制后促进作用。在模拟的采出水腐蚀介质中,渗锌碳钢的耐蚀性能要明显好于20#碳钢,平均腐蚀速率小于石油行业腐蚀速率(0.076 mm/a)控制标准规定。

天然气中汞对处理系统中铝材的腐蚀研究

国内对天然气中汞的研究主要集中在通过汞的浓度判定产气地层的地质成因及特点,而忽略了汞对地面集输工艺的影响,特别是汞对天然气处理系统中大量使用的铝质材料的腐蚀破坏作用。为此,通过研究得出了汞对天然气处理系统中铝材的腐蚀机理:在铝材的内表面,汞与铝发生电化学腐蚀,使铝材锈蚀;在铝材的内部或外层,发生汞齐脆化腐蚀,使铝材变脆、易破裂。结合生产实际进行了模拟实验,发现汞对铝的腐蚀程度随着温度的升高而加剧;液态汞对铝的腐蚀作用远远大于汞蒸气。通过对某气田天然气处理系统中汞分布的模拟,总结出了汞在天然气处理系统中的聚集规律:大部分的汞都进入了脱水脱烃工艺流程的液相组分中,由于汞的比重较大,易富集在一起形成大量液态汞。并提出了相应的改进措施:①在设计含汞天然气的处理流程时,应考虑汞对生产装置的影响,尽量避免使用铝质材料;②由于汞对铝的腐蚀过程是由表及里,可以考虑研制具有抗腐蚀表面膜的铝材;③对于含汞浓度较高的天然气,可以在预处理阶段加入脱汞单元。

N80钢在模拟油田采出液中的腐蚀行为研究

本文采用动电位极化和电化学阻抗谱技术着重研究了N80钢在模拟油田采出液(除氧条件下含Ca2+、HCO3-的NaCl溶液)中的腐蚀行为,分析比较了pH值、温度、流动条件等因素对腐蚀行为的影响,探讨了可能的阴、阳极反应机理。研究结果表明:随着温度升高,N80钢在该介质中的腐蚀机理有可能发生变化,而溶液pH值的不同,亦对N80钢的阳极溶解机理有较大的影响。

神经网络分析在高温硫腐蚀中的应用

利用神经网络的分析方法和高温硫腐蚀的数据积累 ,对炼油过程中的高温硫腐蚀进行分析建模 ,从系统的观点出发 ,综合考虑温度、硫或硫化氢浓度、材质和腐蚀速度之间的关系 ,为更准确的数学建模。

环烷酸和硫化氢腐蚀体系的热力学分析

从热力学角度讨论了环烷酸和硫化氢组成的腐蚀体系的热力学性质 .结果表明 :含高硫、高酸值的原油在温度小于 398.98K时 ,所形成的FeS膜对环烷酸的侵蚀具有一定的保护作用 ,高于此温度将丧失保护作用 .温度、浓度的变化不同程度的影响腐蚀产物的组成 ,讨论了FeS在环烷酸中可能的溶解机理 ,探讨了选择成膜型缓蚀剂的原则 .

磁场对金属腐蚀的实验研究

在室温下,将腐蚀溶液装上试片放在3种不同磁场强度环境下,分析实验前后试样厚度及质量,对腐蚀速率数据进行对比。研究了A3钢在不同磁场强度下的腐蚀性能,并在不同的时间段测出腐蚀介质的电导率随时间的变化规律。实验结果表明:强磁场下的腐蚀速率小于较强磁场下的腐蚀速率,大于不加磁场下的腐蚀速率;通过对电导率曲线的分析,较强磁场下的电导率大于强磁场下的电导率,且强磁场下的电导率大于不加磁场下的电导率,这与实验中金属腐蚀速率大小结果一致。

外应力对套管腐蚀速率的影响

受腐蚀性油气介质的影响,油气井套管在生产过程中将发生腐蚀,从而导致服役管柱的损坏,除化学腐蚀外,管体中由于流体压力而产生的应力也将影响管柱的腐蚀。针对管体所受外部应力会加速腐蚀速率、严重缩短管柱服役寿命这一现象,结合化学力学效应理论,分二向应力和三向应力2种情况,建立了外应力影响套管腐蚀速率的解析模型,给出了计算应力影响管柱寿命衰减的解析公式。算例计算结果显示,该模型所得结果与目前文献中应力对腐蚀速率的影响实验研究结果相符;管柱所受应力越大,管柱实际寿命衰减得越快。该结论对精确确定管柱的寿命具有重要的参考意义。

高硫原油在高温下的腐蚀性能及选材研究

采用高温动态腐蚀试验模拟炼厂的实际工况,通过失重法研究了温度、介质流速对塔河高硫原油及其馏分油腐蚀性的影响以及不同材料的耐腐蚀性能。研究结果表明,20G,Cr5Mo,0Cr13,Cr18-8四种材料对高硫油的耐蚀性能依次增强;并且随着温度和流速的增大,材料的腐蚀速率也随之增大,其中温度的影响大于流速的影响。另外研究发现,高硫原油在超过288℃条件下Cr5Mo的腐蚀速率较大,应提高材质等级。

石油加工中的硫腐蚀与防护

对含硫原油的加工过程中常见且腐蚀严重的低温轻油部位腐蚀、湿硫化氢腐蚀、高温硫腐蚀等多种腐蚀类型、腐蚀介质的形成过程、腐蚀状况、腐蚀机理，以及采取的工艺和材料防腐蚀措施进行了论述。同时对硫酸露点腐蚀和连多硫酸应力腐蚀开裂两种特殊的腐蚀类型，也从腐蚀机理和防腐蚀措施方面作了介绍。

湿H_2S环境下的分水器选材

详细阐述了湿H2S环境下的钢材应力腐蚀机理与腐蚀类型,并结合工程应用对湿H2S环境下分水器的选材和结构设计进行了讨论。

AZ31B镁合金表面沉积类金刚石膜的研究

类金刚石膜具有硬度高、摩擦系数低、耐腐性强、稳定性高等优良性质,是提高镁合金耐腐性的理想材料。但镁合金与类金刚石膜之间结合力差,本研究通过制备Si/SixNy过渡层成功解决了镁合金与类金刚石膜之间结合力差的问题。将磁控溅射物理气相沉积与化学气相沉积技术相结合,通过改变膜沉积偏压在镁合金表面沉积类金刚石膜。拉曼光谱测试表明,所制备的碳膜具有典型的类金刚石结构。划痕法测试表明,膜与基体之间的结合力非常大。最后通过失重实验分析了类金刚石膜对镁合金耐腐蚀性的影响。