氮气保护下炼化企业停用装置的腐蚀行为研究

模拟停工装置内潮湿环境，对20号钢、16MnR、Cr5Mo和304不锈钢等4种典型材质，在氮气置换保护条件下的腐蚀进行试验，考察了不同氧含量对4种材质腐蚀的影响。利用挂片失重法、3D腐蚀轮廓仪和XRD等手段对腐蚀试样进行了腐蚀速率分析、腐蚀形貌观察和腐蚀产物组成分析。结果表明：气相潮湿环境下，随着氧含量的增加，碳钢腐蚀速率先降低后平稳增加，Cr5Mo和304不锈钢的腐蚀速率均稳定保持在较低的水平；液相环境下，当氧体积分数大于1.0%时碳钢和铬钼钢腐蚀速率有升高的趋势；氧体积分数0.5%~1.0%时各材质在气液两种环境下的腐蚀速率相差不大；碳钢和铬钼钢的宏观形貌基本一致，腐蚀产物主要是疏松的γ-FeOOH和致密的Fe3O4，金属基体腐蚀表现为蚀坑和溃疡状腐蚀；304不锈钢未见明显腐蚀，仍保持金属光泽。选取某企业停工装置的典型部位进行了周期114天的现场挂片实验，结果表明，在氧体积分数0.5%的情况下，各部位停工保护效果良好。     

酸性气田的元素硫沉积、腐蚀与治理研究

含H2S天然气在生产和集输过程中都可能发生元素硫沉积,引起井筒、地面集输管线堵塞,危害巨大,是含硫气藏生产过程中必须解决的关键难题之一。本文介绍了酸性气田的元素硫来源,元素硫沉积的影响因素,沉积机理,预测模型,并指出向井口或管线注入溶硫剂是当今解决硫堵问题的有效措施之一。潮湿或含水汽的元素硫与金属直接接触可能导致设备发生灾难性的腐蚀问题,腐蚀机理复杂。本文还总结了元素硫腐蚀控制技术及沉积治理方面的研究进展。     

柴油加氢装置换热器出口管线的失效原因

对某公司柴油加氢装置加氢反应流出物/原料油换热器出口管线的泄漏问题进行了系统的分析与测试。结果表明:管道开裂机理为奥氏体不锈钢的氯化物应力腐蚀开裂。针对管道失效原因提出了相应的防治措施。     

碳钢在湿硫化氢环境中的腐蚀行为研究

通过湿硫化氢腐蚀模拟试验,研究了碳钢在高含硫化氢环境下的氢损伤行为。试验表明:在高含硫化氢环境中,碳钢的均匀腐蚀速率并不高,但氢鼓泡的风险较大,尤其当硫化氢质量浓度超过19.8 mg/L(相当于气相质量浓度8 000 mg/L)时,应加强对设备的腐蚀检测,必要时提高设备的材料等级。     

大型储罐的常见事故原因分析及防范对策研究

对石化企业过去50年来发生的90起大型储罐事故进行了统计。对事故原因进行了分析,并提出了预防措施。分析结果表明,火灾爆炸事故是大型储罐最多发的事故,共计64例,占71%。造成火灾爆炸事故的原因有违章作业、雷击及静电、设备失效、地震、硫化亚铁自燃等。如果管理措施到位的话,很多事故是可以避免的。     

水力压裂过程中套管内流动冲蚀损伤规律研究

油气田水力压裂施工时,高速注入的压裂液会对套管内壁产生一定冲蚀损伤,其中井筒造斜弯肘的冲蚀问题尤为严重。基于欧拉-拉格朗日多相流模型方法,采用RNG k-ε湍流模型和改进的冲蚀模型对水力压裂过程中套管内的携砂压裂液多相流动及冲蚀过程进行了数值模拟,研究了套管内部流场分布规律和压裂参数对套管冲蚀的影响规律。计算结果表明,套管内各位置颗粒浓度分布基本一致;从井口向井下压力逐渐降低,在弯肘处压力明显降低,压裂液流速接近峰值30 m/s;在竖直井与水平井相连接入弯处45°前位置出现了冲蚀破坏危险点,冲蚀速率出现峰值。水力压裂过程中套管壁面平均冲蚀速率随平均砂比、压裂液排量及压裂砂平均粒径的增大而增大,对套管壁面冲蚀影响最为关键参数是平均砂比,其次是颗粒粒径和排量,而压裂压力影响最小。在此基础上,从井眼轨迹和套管设计、压裂工艺参数设置等方面提出了降低压裂过程套管冲刷磨损的优化建议。     

复合管超高压测试密封堵头结构设计及性能分析*

在超高内压100 MPa下，利用Solidworks以及Workbench对所设计的复合管封堵头密封结构进行静力学分析以及气密性分析。通过理论建模仿真的方式，对所设计的复合管密封结构进行校核分析、材料选型以及结构优化；探讨基体为HDPE的复合管在超高压作用下，管端封堵头密封结构理论可行性，以及实现密封需满足的材料、结构等条件。结果表明，在超高内压100 MPa的情况下，内径100 mm厚度11 mm的HDPE基体复合管，运用改良后的封堵头结构以及选定的材料，理论上能够实现密封。且材料静力学安全系数可保证在3~5，密封性安全系数可保证在2~4。     

XPS研究Ti32Mo在浓盐酸溶液中钝化膜结构

用XPS研究了Ti32Mo在70℃,4 mol/L盐酸溶液阳极电位为+0.2 V和+0.9 V时的钝化膜结构和组成.结果表明,钝化膜是由表层和过渡层组成的双层结构.对于阳极电位为+0.2 V的试样,钝化膜富集因子f(Mo)随溅射深度由最外层的1.60变化到8 nm时的1.20;而对于阳极电位为+0.9 V的试样,钝化膜富集因子f(Mo)在1.1-1.22之间变化.钝化膜的表层还可以分为两个亚层Ⅰ和Ⅱ.钝化膜的组成主要是Ti和Mo各种价态的氧化物、氢氧化物和氯化物.     

XPS研究Ti32Mo在浓盐酸溶液中钝化膜结构

用XPS研究了Ti32Mo在70℃、4 mol/L盐酸溶液阳极电 位为02 V和09 V时的钝化膜结构和组成.结果表明，钝化膜是由表层和过渡层组成的双层结构.对于阳极电位为02 V的试样，钝化膜富集因子f(Mo)随溅射深度增加，由最外层的175变化到8 nm时的140；而对于阳极电位为09 V的试样，钝化膜富集因子f(Mo)在132～142之间变化.钝化膜的表层可成Ⅰ和Ⅱ两个亚层，其组成主要是Ti和Mo不同价态的氧化物、氢氧化物和氯化物.