采油集输管线结垢及腐蚀机理分析

集输管线是油田中一种不可缺少的生产设备,一旦集输管线出现故障,将会造成采油管网系统无法正常运行,因此必须采用多种措施维护集输管线。对此,本文结合实践工作经验分析了采油集输管线腐蚀与结垢机理,其中腐蚀机理包括溶解氧、CO2、H2S及溶解盐类对集输管线的影响;结垢机理包括含盐量、腐蚀与结垢的相互作用、压力、CO2与PH值、温度对集输管线的影响。此外,本文还对采油集输管线的防腐蚀及防垢技术进行了探讨。     

输气管线CO2/H2S腐蚀行为研究

基于胜利油田集输管线的腐蚀情况，根据实际的工况条件，确定腐蚀因素为CO₂和H₂S,基于此条件下，采用20#钢，在CO₂、H₂S存在的工况下进行模拟试验，并结合扫描电镜(SEM)分析技术分析腐蚀形貌，明确该腐蚀条件下的腐蚀机理，为后续的腐蚀防护等奠定基础。     

集输管道CO_2腐蚀预测研究

结合实际集输管道运行工况,使用OLGA软件建立了输气集输管道CO2腐蚀预测模型,计算了集输管道的腐蚀速率,预测分析了温度、CO2分压、含水量、流速及管道高程等因素对腐蚀速率的影响,总结了集输管道的CO2腐蚀特性,并与集输管道现场检测数据进行对比验证,预测效果良好。     

高频焊钢管和无缝钢管腐蚀性能对比试验

本研究针对页岩气腐蚀工况矿环境,选择页岩气地面集输工艺过程中的常用材料L245作为研究对象,分别使用L245有缝钢管(HFW钢管)和L245无缝钢管材料进行腐蚀试验研究。试验前使用两种材料进行金相观察,金相观察结果显示,两种材料的金相组织一致,同时腐蚀试验结果表明,两种材料的腐蚀速率和腐蚀产物基本一致,试验结果表明有缝钢管和无缝钢管在页岩气腐蚀工况中表现出相似的耐腐蚀性能。     

非金属管道在油田的应用

在油田开发过程中,油田集输管线受输液介质的腐蚀和磨损使管线使用寿命缩短,为了给油田应用非金属管线提供依据,对胜利油田清河采油厂地面集输管线的腐蚀原因从流体流速、流体矿化度、含水率和含砂等方面进行了详细分析,介绍了两种非金属材料管线在采油厂的应用情况及使用效果,认为非金属管线必将成为油田集输钢管线的更新换代产品。     

非金属管道在油田的应用

在油田开发过程中,油田集输管线受输液介质的腐蚀和磨损使管线使用寿命缩短,为了给油田应用非金属管线提供依据,对胜利油田清河采油厂地面集输管线的腐蚀原因从流体流速、流体矿化度、含水率和含砂等方面进行了详细分析,介绍了两种非金属材料管线在采油厂的应用情况及使用效果,认为非金属管线必将成为油田集输钢管线的更新换代产品。     

地热水集输管线无溶剂重防腐涂料的制备与性能研究

针对地热水集输管线工况,研究腐蚀机理,研发一种环保型无溶剂管道重防腐涂料产品。以酚醛改性环氧树脂为基体树脂,以改性丁腈橡胶作为增韧剂,通过配方对比确定最佳的颜基比,采用复配的固化剂体系制备了适用于地热水集输管线内壁的无溶剂重防腐涂料,同时该涂料能够满足长输埋地管线的风送内挤涂施工工艺,一次性施工长度可达 5 000 m,可常温固化。涂层耐热酸、热碱性能优异,能长期满足 5% NaCl、135 ℃、压力 10 MPa的高温高压工况,且具有较高的湿态附着力,能够在腐蚀苛刻的工况下保持长久的防护效果,保护地热水集输管线安全平稳的运行。     

L245M碳钢在含CO_2油田采出水中的腐蚀速率影响因素分析

L245M是常用的油气集输管线使用管材,在流动的含CO_2、Cl~-的油田采出水中容易发生严重腐蚀。采用高温高压反应釜、环境扫描电子显微镜和挂片失重实验法,测试了CO_2分压为0.02～1 MPa,Cl~-浓度为52 000～104 400 mg/L,温度为25～55℃,流速为0.1～0.75 m/s条件下的L245M碳钢的腐蚀速率和腐蚀产物形貌,分析了各因素对腐蚀速率的影响。在上述工况条件下,L245M碳钢腐蚀速率范围为0.72～3.44 mm/a。     

大涝坝气田DLK4井集输管线失效原因分析

利用光谱分析仪、金相显微镜、扫描电镜与X衍线仪对大涝坝气田DLK4井集输管线管段腐蚀试样进行了表面形态、腐蚀产物的组成与结构进行分析,研究集输管线腐蚀失效的原因。结果表明,引起管段腐蚀的主要原因是管材长期暴露在高速气体与液体中导致的冲刷腐蚀以及夹杂在天然气中的CO2导致的酸腐蚀,并形成了FeCO3腐蚀产物。     

天然气集输管线二氧化碳腐蚀研究

天然气管道工程中二氧化碳腐蚀问题是天然气集输过程中亟待解决的重大难题。由于天然气是多组分气体,尤其是含酸性二氧化碳的天然气遇水生成腐蚀性极强的酸液,对集输管道内壁会产生严重的腐蚀。二氧化碳腐蚀不仅对集输管线和设备安全构成极大威胁,而且易导致管道破裂,造成严重的经济损失和人员伤亡。由于天然气集输管线材质基本选用L485、L360和L245三种管线钢,对某天然气管道拟采用L485、L360和L245三种钢材集输二氧化碳多相介质进行腐蚀研究。由于在该条件下腐蚀的本质是电化学反应过程,故应用电化学方法直接进行研究。通过研究,分析三种管线钢的耐腐蚀性能、程度,并对以后集输同样介质的管材的选用得出科学的依据。     

天然气集输缓蚀剂的研究进展

石油天然气中普遍含有H2O、H2S、CO2等腐蚀性物质,在集输、储运过程中常对管线设施造成严重的腐蚀破坏,添加缓蚀剂是应用最普遍且经济特效的腐蚀抑制措施。本文概述了天然气缓蚀剂开发的历史,指出油溶性、挥发性和良好水分散性是天然气缓蚀剂的基本要素,抗H2S、CO2腐蚀的缓蚀剂是理想的天然气集输缓蚀剂。传统的磷酸酯与烷基胺的反应产物、多胺类以及咪唑啉与硫脲的复配物等都有良好的应用效果,其中改性咪唑啉类油溶性缓蚀剂具有优异的抗H2S、CO2腐蚀特性和良好的发展前景。     

油田污水注聚粘度影响及缓蚀剂的增粘作用

研究了油田污水注聚中配制聚丙烯酰胺（HPAM）溶液时Fe2＋浓度、溶解氧及钢铁腐蚀等因素对溶液粘度的影响。结果表明,水中Fe2＋和溶解氧是引起污水注聚粘度下降的主要因素,溶解氧导致污水管线钢的腐蚀将极大降低注聚粘度。配制的抗氧缓蚀剂有较好的缓蚀和增粘效果,30m（L时的腐蚀速率低于0．076mm／a,100mg／L时的增粘率可达93％。     

Corrosion properties and cell performance of CrN/Cr-coated stainless steel 316L as a metal bipolar plate for a direct methanol fuel cell

CrN/Cr-coated stainless steel (STS) 316L is investigated as the material for a metal bipolar plate for a direct methanol fuel cell (DMFC) under actual operating circumstances. Protective coating layers of CrN/Cr are formed on STS 316L using an unbalanced magnetron (UBM) DC sputter via Cr target in an effort to improve the corrosion resistance and long-term stability of the STS 316L. In a corrosion resistance test, the CrN/Cr-coated STS 316L shows much better corrosion resistance than bare STS 316L in simulated electrolytic environments under anodic and cathodic potentials relevant to DMFCs. The interfacial contact resistance (ICR) between CrN/Cr-coated 316L and carbon paper decrease to 4 mΩ cm² at a compaction force of 150 N cm⁻² compared to bare STS 316L (570 mΩ cm²). The CrN/Cr-coated STS 316L cell has better cell performance compared to the bare STS 316L cell. Furthermore, the CrN/Cr-coated STS 316L cell exhibit low voltage losses of 38.2 μV h⁻¹ under long-term operation of 760 h. These results show that the CrN/Cr-coated STS 316L, demonstrating its feasibility for use as a metal bipolar plate in a DMFC under actual operating circumstances.     

Evaluation of the protective nature of GO–BCP nanocomposite coatings on 316L SS in artificial body fluid

This work reports on a novel approach to deposit composite coatings based on biphasic calcium phosphate (BCP) incorporating graphene oxide (GO) on 316L stainless steel (316L SS) and on its protective nature against corrosion in the simulated body fluid (SBF). For this purpose, 2-dimensional GO was successfully incorporated in 1% and 3% weight ratios as mechanical strength enhancer and pore size reducer for the prepared coatings. It was observed that upon increasing the GO content, the corrosion rate was drastically decreased when compared to pristine BCP coating. The corrosion resistance polarization results are in good agreement with the test results obtained for SBF immersion study. The size of the particles has significantly decreased, as shown by transmission electron microscopy (from 190 to 27 nm). The experimental results indicate that the composite hydroxyapatite–β-tricalcium phosphate–GO (HAp–β-TCP–GO) coatings enhanced the corrosion resistance of the surgical grade 316L SS, turning it a better implanting option for orthopedic applications.     

不锈钢和低碳钢在高浓度相变储能溶液体系中的腐蚀行为

文章研究了10号钢、20号钢、314和316L不锈钢在高浓度三水醋酸钠和饱和硫酸铵铝两种相变储能溶液体系中的腐蚀行为,采用PS-268B电化学工作站测试四种钢材在这两种体系中的极化曲线。实验结果表明,316L不锈钢在高浓度醋酸钠溶液体系中耐蚀性能最好,自腐蚀电流密度为6.89×10-5 A·cm-2,与20号钢(0.855 A·cm-2)相比,少了四个数量级。316L不锈钢在饱和硫酸铵铝溶液体系中耐蚀性能最好,自腐蚀电流密度为0.025 A·cm-2,仅为20号钢(0.133 A·cm-2)的五分之一。对钢种进行归纳,综合比较,不锈钢在两种溶液中的耐蚀性能比低碳钢优异。     

水源热泵用换热设备常用金属的腐蚀性能

目前有关金属腐蚀的研究多集中在探讨影响腐蚀的因素以及防腐蚀相关技术,有关换热器金属腐蚀经济性的文献较少。本文采用挂片失重试验,结合电镜分析,分别研究了碳钢10^#、不锈钢316L、紫铜T2和铝合金LF21在海水和污水中的腐蚀速率、电偶腐蚀速率以及微观腐蚀形貌;并运用模糊综合评价法进行评价,为合理选择换热设备金属材料提供依据。结果表明,根据金属均匀腐蚀耐蚀性十级标准,不锈钢316L、紫铜T2与铝合金LF21都属于耐蚀金属,不锈钢316L在静止和流动水环境中,均具有最好的耐蚀性;在严格避免与电位较正金属偶合使用的前提下,铝合金LF21比碳钢10^#和紫铜T2耐蚀,其经济性也较为优秀;碳钢10^#虽耐蚀性差但胜在价格优势,是实际工程最常用的金属材料。     

化学镀镍-磷合金镀层耐腐蚀性能的研究

针对石油天然气中二氧化碳对输送管线和容器的腐蚀,采用化学镀的方法,在常用输送管线材料内壁形成Ni-P合金镀层.利用扫描电镜、X-射线衍射仪和电化学测试仪对镀层的表面形貌、相组成及电化学特性进行了分析.并在模拟油气田环境的腐蚀试验箱中进行了对比腐蚀试验.结果表明,管线材料经化学镀Ni-P合金镀层后,抗二氧化碳腐蚀作用有明显提高.     

油气管道二氧化碳腐蚀研究

与二氧化碳发生反应所造成的腐蚀在各处都时有发生,而在油气集输过程中尤为普遍,会使得油田经济利益受损。主要探究管道运输过程中二氧化碳对管道的腐蚀。从水中二氧化碳的理化性质出发,对二氧化碳腐蚀的类型及影响二氧化碳腐蚀的因素进行了论述。pH值、CO2分压、介质中的水含量、介质中的各种元素等,对管线钢造成严重后果。提出了几个关于防腐的有效方法及腐蚀的检测方法。     

聚苯胺修饰纳米ZnO薄膜及其光致阴极保护性能

从金属材料腐蚀特性及腐蚀保护要求出发,首先利用阳极氧化法制得ZnO薄膜,再通过恒电位法将ZnO薄膜用聚苯胺修饰得到ZnO/PANI复合薄膜。采用扫描电镜分析（SEM）、X射线衍射分析（XRD）、光电流、开路电位（OCP）及电化学阻抗等方法对制得的ZnO薄膜和ZnO/PANI复合薄膜进行物性分析和光电性能评价。研究表明：成功制得ZnO/PANI复合薄膜,且表现出优良的腐蚀保护性能。OCP实验表明,ZnO/PANI复合薄膜腐蚀保护性能与纳米ZnO薄膜相比提升了2～3倍。其中,光照后ZnO薄膜的光电流增加7μA,OCP下降5mV,复合薄膜的光电流增加22μA,OCP下降13mV。最后,失重实验对两种薄膜的光致阴极保护性能的分析数据显示,ZnO薄膜和ZnO/PANI复合薄膜都能对316L不锈钢和Q235碳钢起到光致阴极保护效果,但复合薄膜对316L不锈钢的保护效果尤为明显,其受腐蚀速率与在ZnO薄膜保护状态下相比降低了1倍以上。     

几种金属材料在乳酸中的腐蚀性能研究

采用失重法对316L不锈钢、Ti、Ni 3种材料在不同条件下的耐乳酸腐蚀行为进行了研究,详细考察了反应温度和反应时间对316L腐蚀的影响。结果表明,316L在L-乳酸中腐蚀速率随反应温度的升高而增大,在反应时间36 h,反应温度90℃和120℃下,腐蚀速率分别为0.382 mm/a和0.801 3 mm/a,属尚耐腐蚀;150℃和180℃下腐蚀速率分别为3.85 mm/a和6.01 mm/a,属不耐腐蚀。金相显微镜分析表明,316L不锈钢表面在较低温度的乳酸中以点蚀为主。现场挂片腐蚀实验结果表明,当温度低于120℃,316L可以作为乳酸生产设备的选材。