高温盐酸对碳钢腐蚀速率影响的探讨

用阳极极化测试方法,测试碳钢在不同温度、不同浓度的盐酸溶液中的腐蚀速率,采用数学方法对测得的实验数据进行分析.结果表明,碳钢的腐蚀速率随温度变化规律基本符合阿伦尼乌斯定律.     

影响碳钢CO2腐蚀速率因素的研究

采用某油田现场腐蚀工况环境,选择石油油管最常用材料J55钢,进行温度、CO2分压、试验时间等影响因素的研究。结果发现,在90℃,2.5MPa时,试样的平均腐蚀速率最低,而且平均腐蚀速率随时间的延长而降低。     

局部腐蚀条件下内压对管道腐蚀速率的影响

管道在生产过程中发生腐蚀,从而导致服役管道的损坏。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道的腐蚀,局部腐蚀形成的应力集中将极大的减小管道的耐久性寿命。文章针对生产管道所受内压力 和局部应力集中会加速腐蚀速率,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两种情况,建立了内压力影响管道腐蚀速率的解析模型。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;得出了管道所受应力越大,管道实际寿命衰减得越快等结论,对确定管道的寿命具有参考意义。
     

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。     

土壤中阴离子对碳钢腐蚀的影响

用弱极化曲线技术和交流阻抗法研究了土壤中Cl-,SO42-,CO32-,NO3-对碳钢腐蚀的影响。结果表明:阴离子对碳钢腐蚀的影响比较显著。当土壤中分别添加Cl-,CO32-,NO3-时,随着阴离子质量浓度的增加,碳钢的腐蚀速率增大,在某一离子质量浓度时,腐蚀速率达到最大,然后腐蚀速率随着离子质量浓度的增加而减小。在有SO42-的土壤中随着SO42-质量浓度的增大,土壤中碳钢的腐蚀速率增大。在四种阴离子土壤中,阻抗谱均为单容抗弧,且大多在低频区出现扩散弧。     

醋酸对碳钢CO_2腐蚀的影响

综述了油气集输管道内醋酸对醋酸CO2腐蚀的影响研究,阐述了油气田CO2腐蚀、醋酸腐蚀、醋酸对CO2腐蚀的影响、CO2与醋酸共存体系的腐蚀防护等。近年来的研究表明,醋酸在非常低的浓度下会对CO2的腐蚀产生影响。醋酸和醋酸盐都会提高CO2的腐蚀速率。原因在于醋酸与铁结合形成醋酸铁而使碳酸铁从管道表面脱离,使得碳酸铁膜变薄,腐蚀速率提高。用半球腐蚀模型展示了醋酸促进CO2局部腐蚀,尤其是点蚀的发展过程。在归纳总结现有研究进展的基础上,提出了有待进一步研究的技术问题。     

典型离子对碳钢CO_2腐蚀的影响

为了考察油气田生产液中典型离子对CO_2环境下管道腐蚀行为的影响,采用腐蚀模拟实验,结合极化测试、交流阻抗谱测试等电化学方法及p H值分析方法,研究了Cl~-、SO_4~(2-)、Ca~(2+)、HCO_3~-和CO_2共存环境下碳钢(N80钢)的腐蚀行为。研究结果表明:(1) Cl~-、SO_4~(2-)对N80钢的腐蚀作用基本相同,Ca~(2+)、HCO_3~-均能在一定程度上抑制N80钢的腐蚀,HCO_3~-对腐蚀的抑制作 用明显优于Ca~(2+);(2)加入Cl~-和Ca~(2+)后溶液p H值的变化可以忽略,加入SO_4~(2-)和HCO_3~-后溶液p H值升高;(3) Ca~(2+)参与到腐蚀产物膜的生成,导致腐蚀产物膜孔隙率降低,因而在该介质环境下材料腐蚀速率低,感抗弧缩小;(4) HCO_3~-的存在升高了溶液p H值,降低了溶液的腐蚀性,同时也增大了CO_3~(2-)的离子浓度,促进了Fe CO_3的沉积,使腐蚀产物膜更加致密和完整,导致HCO_3~-溶液中测得的感抗弧消失,材料的腐蚀速率显著降低。结论认为,该研究成果可以为石油化工行业的防腐工作提供理论及技术支持。     

沉积物下碳钢的腐蚀试验研究

针对油田集输管线经常发生的腐蚀穿孔现象，通过室内模拟试验，探讨管道内壁沉积物对管道腐蚀的影响，测定了表面有、无沉积物时碳钢电极的自腐蚀电位与时间的关系，采用电偶法和静态挂片法，测定了有、天沉积物时碳钢的腐蚀速率。试验表明：表面有沉积物时，碳钢自腐蚀电位负移、自腐蚀速率减小；表面有沉积物的电极与没有沉积物的电极短接将形成氧浓差腐蚀电池，加速表面有沉积物电极的腐蚀。     

流速对天然气输气管道腐蚀的影响规律研究

从金属管道的腐蚀机理出发,分析了常见的金属腐蚀类型。对高速流体作用下的输气管道腐蚀规律进行了深入的分析,归纳总结流场诱导腐蚀的各种形式,并借助CFD软件,重点对管道接头区域的流场变化导致的腐蚀规律进行计算模拟。模拟结果表明,接头处流场发生突变,存在较明显的涡流现象,加速了输气管道接头部位的破坏;同时接头附近出现较大的压力波动,产生强烈的冲击,导致天然气输气管道表面出现微蚀坑或微裂纹。     

磨损套管应力集中对腐蚀速率的影响

在套管服役的过程中,酸性气体硫化氢、二氧化碳会对套管产生严重的腐蚀作用,导致套管的强度和寿命降低,甚至造成严重后果。同时,在钻井过程中,套管不可避免地受到钻柱的磨损作用,这不仅导致套管强度降低,而且对酸性气体的腐蚀产生一定的加速作用,导致套管提前失效。论文首先通过磨损套管段应力分布的解析模型确定套管磨损部位的应力集中系数,然后讨论在富含硫化氢环境下套管应力集中对其磨损部位腐蚀速率的影响作用,得到了套管磨损导致其腐蚀速率加速的计算方法。通过实例分析发现,套管磨损产生的应力集中确实在一定程度上加速套管腐蚀,因而在酸性气井钻井过程中更有必要采取有效措施来预防套管磨损。     

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。     

土壤中硫酸盐还原菌对碳钢腐蚀的影响

根据碳钢在分别添加了Cl-,CO2-3和Cl-加CO2-3的土壤中接菌与灭菌两种条件时的电化学阻抗谱特征,研究了硫酸盐还原菌对碳钢腐蚀的影响.试验结果表明硫酸盐还原菌对土壤中碳钢腐蚀的影响显著,在Cl-及Cl-加CO2-3的接菌土壤中碳钢的腐蚀速率均明显高于灭菌土壤;在添加CO2-3的接菌土壤中,在埋设15 d后,碳钢腐蚀速率明显加快.     

钙离子对碳钢在油田污水中腐蚀的影响

针对吉林新民油田污水水质状况，系统地研究了油田污水中Ｃａ２＋、ＣＯ２－２、ＨＣＯ－３等对碳钢（Ａ３钢）腐蚀的影响。失重法和电化学测试结果表明，当水中有ＨＣＯ－３和ＣＯ２－３共存时，低浓度Ｃａ２＋对碳钢有轻微缓蚀作用；Ｃａ２＋浓度增加时碳钢的腐蚀明显加剧，点蚀电位负移，点蚀倾向增大；Ｃａ２＋浓度大于２００ｍｇ／ｌ时碳钢的阳极极化曲线上不再出现明显的钝化区。     

环境因素对CO2均匀腐蚀速率的影响及腐蚀速率预测模型的建立

CO2 均匀腐蚀速率预测模型的建立对于海洋石油工程设计及安全生产具有重要意义。针对中国近海油气田生产设备CO2 腐蚀的现场条件 ,系统研究了温度、流速、CO2 分压以及 pH值等环境因素对CO2 均匀腐蚀速率的影响规律 ,在此基础上结合流动条件下的传质过程及离子在腐蚀产物膜中的传质过程 ,建立了单相水介质条件下的CO2 均匀腐蚀速率预测模型 ,并利用实验数据修正了模型中的相关参数。结果表明 ,该预测模型很好地反映了实验规律 ,与实验得到的腐蚀速率及腐蚀规律相吻合     

碳钢材料的保温层下腐蚀及防护措施

通过分析碳钢材料保温层下腐蚀的特点及典型案例,提出了从保温层施工质量、防腐涂层施工质量、推行个性化检测及采用先进检测手段等方面出发做好保温层下腐蚀防护的措施,以避免设备或管道发生腐蚀泄漏。     

碳钢在土壤中的腐蚀及影响因素

采用正交设计法研究了碳钢在土壤中的腐蚀和某些环境因素的影响。试验结果表明，在该试验条件下，土壤中的含水量和Ｃｌ＾－离子含量是影响碳钢在土壤中腐蚀的主要因素。同时，对加速碳钢在土壤中的最佳强化条件进行了探讨。     

石油磺酸盐对A3钢腐蚀速率的影响

采用静、动态挂片失重法研究石油磺酸盐及石油磺酸盐与聚丙烯酰胺组成的二元复合体系对A3钢腐蚀速率的影响;用电化学参数法研究石油磺酸盐对A3钢的腐蚀电流与其浓度的关系.首次用灰关联分析法研究复杂动态体系(二元复合体系)在油田污水中各主要成分对A3钢腐蚀的影响程度.结果表明,在油田污水中,石油磺酸盐对A3钢的腐蚀速率有抑制作用.     

循环水中氯离子含量对碳钢腐蚀行为影响规律的研究

采用实验室浸泡及电化学实验方法,研究了循环水模拟溶液中Cl(-)含量对20号和08碳钢腐蚀的影响规律.结果表明,随着Cl含量的升高,20号和08碳钢的耐腐蚀性能均下降;当Cl(-)含量不超过750μg/g时,20号和08碳钢在模拟循环水中的耐蚀性相当;当Cl含量超过750 μg/g时,08碳钢比20号碳钢具有更优异的耐...     

油田污水对A3钢腐蚀速率的影响

采用静态挂片失重、电导率测量、pH值测量、氧含量测定等方法,模拟油田污水中的主要成分(Cl~-,Ca~(2 ),O_(2),HCO_3~-)对A3钢腐蚀速率的影响,并分析了腐蚀的原因。     

石油磺酸盐对A3钢腐蚀速率的影响

采用静、动态挂片失重法研究石油磺酸盐及石油磺酸盐与聚丙烯酰胺组成的二元复合体系对A3钢腐蚀速率的影响;用电化学参数法研究石油磺酸盐对A3钢的腐蚀电流与其浓度的关系。首次用灰关联分析法研究复杂动态体系(二元复合体系)在油田污水中各主要成分对A3钢腐蚀的影响程度。结果表明,在油田污水中,石油磺酸盐对A3钢的腐蚀速率有抑制作用。