温度对钢材在高硫高酸值原油中腐蚀行为的影响

采用高温高压釜研究了20钢、1Cr5Mo钢、304不锈钢和316L不锈钢在不同温度下在高硫高酸原油中的腐蚀行为。利用扫描电镜和能谱技术测试了腐蚀产物膜的微观形貌与产物膜的化学组成。结果表明:4种钢材在高温原油中的耐蚀性优劣为:316L不锈钢304不锈钢1Cr5Mo钢20钢;4种钢材的腐蚀速率总体上随温度的升高而增大,当温度大于200℃时,20钢和1Cr5Mo钢的腐蚀速率增加较快,而不锈钢在200℃以上时腐蚀速率随温度变化并不明显;钢材在200℃及以下的原油中主要为轻微的环烷酸腐蚀,当温度达到280℃附近时,硫开始参与反应,形成了环烷酸与活性硫协同腐蚀的环境,腐蚀速率较大。     

典型奥氏体不锈钢高温环烷酸腐蚀行为研究

采用管流实验法研究了321和316L两种典型奥氏体不锈钢在高温环烷酸中的腐蚀行为,并将实验结果与经验数据以及模拟结果对比分析。结果表明,不锈钢腐蚀速率随温度的上升而增加;同一温度下冲刷角90°时的腐蚀速率大于0°;试验数据与相近条件下API581数据以及在线监测数据对比结果相近;模拟结果与试验结果对比,验证了近壁处湍流强度越大的区域环烷酸腐蚀越严重。     

ND钢、316L、20#碳钢在硫酸介质中的腐蚀行为

对ND钢、316L、20#碳钢在硫酸介质中的腐蚀情况进行了研究,探讨了硫酸浓度、腐蚀温度以及试样旋转速度对腐蚀速率的影响。结果表明三种材质在低浓度硫酸中腐蚀速率较快,而在高浓度时腐蚀较慢,且随着温度的升高、试样旋转速度的增加而增大,三种材质在硫酸中的腐蚀速率顺序为:316L不锈钢20#碳钢>ND钢,以ND钢最耐硫酸腐蚀。     

Mo含量对不锈钢在环烷酸介质中腐蚀与中蚀的影响

制备了以316L为基的不同Mo含量的不锈钢，在精制环烷酸和含环烷酸的油中分别进行了静态和冲蚀实验，结果表明，316L基不锈钢在高温环烷酸介质中具有很好的抗腐蚀和冲蚀性能，随Mo含量增加，不锈钢的环烷酸腐蚀速率和冲刷腐蚀速率均逐渐减小，流体冲刷明显加剧不锈钢的环烷酸腐蚀，综合考虑不锈钢的抗蚀性能及机械性能，在设计抗环烷酸腐蚀和冲蚀的新型不锈钢时，Mo含量应保持在5%（质量分数）左右。     

高压加氢装置管道选材研究

针对高压加氢装置中典型的腐蚀工况，论述了不同工艺介质下管道材料的选材标准、选材依据及焊接接头热处理要求等。结论表明，高压加氢装置中，非腐蚀性油品和设计温度200℃以下的新氢管道选择普通碳钢材料。设计温度200℃以下的含硫化氢介质的管道选择抗硫抗氢的碳钢材料。设计温度≥200℃的氢气和硫化氢管道，选择321或347材料。设计温度≥240℃含环烷酸介质的管道，选择316L材料。铵盐腐蚀环境的管道跟随油品油气介质选材，铵盐腐蚀控制需在选材和工艺管道设计上共同优化。高压往复进料泵出口碳钢管道、临氢振动的压缩机进出口碳钢管道、湿硫化氢腐蚀碳钢管道需要进行焊接接头热处理。321材质在操作温度399～427℃，347材质在操作温度427～454℃时，根据工业实践经验，可不进行焊接接头稳定化热处理。     

316L不锈钢纤维在硫酸中的腐蚀行为

采用失重法对316L不锈钢纤维在不同浓度和温度硫酸介质中的腐蚀行为进行了研究,应用SEM对试样的腐蚀形貌进行了观察,利用EDS对试样表面腐蚀产物进行了分析.结果表明:在60℃和70℃的温度下,316L不锈钢纤维的腐蚀速率在30%～40%的硫酸浓度下呈现峰值,之后随硫酸浓度的增加而减小;60℃以下,腐蚀速率变化很小,60℃以上,腐蚀速率随温度迅速增大.SEM观察发现腐蚀速率较低时,试样表面凸起增多;反之,则凸起几乎全部消失,表面覆盖物增加.成分分析显示:Cr在硫酸中含量几乎不变,Ni的含量减少.     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaCl溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的39％NaCl溶液中腐蚀的影响．结果表明较低温度(80℃)下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;120℃时碳钢CO2腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了3～4倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物FeCO3膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

碳化硅高温锌液热腐蚀特性研究

采用渗硅碳化硅作为试样,以600～800℃的熔融锌液作为腐蚀介质,用浸泡法测定了试样在高温熔融锌液中的腐蚀速率,并与1Cr18Ni9Ti不锈钢试样进行了比较。通过扫描电镜对不同条件下腐蚀机制进行探讨。试样在锌液中的腐蚀速率由失重法计算。通过对在不同温度和不同腐蚀时间的不锈钢与渗硅碳化硅(SiC)试样的腐蚀试验,可以发现,对于不锈钢,锌液腐蚀主要以溶解腐蚀形式为主;不锈钢试样的腐蚀速率远远大于碳化硅试样,在600℃时,不锈钢材料的腐蚀速率比碳化硅材料高2个数量级,在700℃时,不锈钢试样在8h就全部溶解,而在750、800℃时,试样在不到5 h全部溶解。而对于渗硅碳化硅试样,试样的腐蚀是以试样裂纹剥落和溶解共同作用。腐蚀机制依赖于锌液腐蚀温度,当锌液温度小于750℃时,腐蚀是以剥落和溶解共同作用,硅的溶解腐蚀现象较低,试样的腐蚀速率很小;SiC试样在750℃,8h的腐蚀速率仅0.6%;当锌液温度大于800℃时,腐蚀主要以硅的溶解腐蚀为主,腐蚀速率大幅度增加,试样在800℃,8h的腐蚀速率达到3%。     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaC1溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的３％ＮａＣ１溶液中腐蚀的影响．结果表明：较低温度（８０℃）下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;１２０℃时碳钢ＣＯ２腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了３－４倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物ＦｅＣＯ３膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

典型炼油化工材料耐环烷酸腐蚀性能综述

从材料热力学、冶金学角度概括分析了碳钢、Cr5Mo、304和316L奥氏体不锈钢、渗铝钢和Ni-P化学镀表面改性材料等典型炼油化工材料耐环烷酸腐蚀的机理,以及介质酸值、流速、温度等因素对环烷酸腐蚀影响的动力学基础.     

316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为

综述了316L奥氏体不锈钢应用过程中的腐蚀行为,包括晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、缝隙腐蚀、环烷酸腐蚀、大气腐蚀和海水腐蚀。同时介绍了合金元素Mo、N和Al,以及电解质类型、温度、浓度等因素对其腐蚀行为的影响。最后讨论了应用中存在的问题,并对未来的发展做了一些展望。     

渗Al碳钢在高温精制环烷酸介质中的腐蚀行为

研究了固体渗Al碳钢在高温精制环烷酸中的腐蚀行为 ，并评价了渗Al层对碳钢抗环烷酸腐蚀性能的影响.结果表明：腐蚀初期，渗Al碳钢显示出 较好的抗蚀性能；但延长腐蚀时间，其抗蚀性能显著恶化，渗Al层以台阶方式逐层剥落.渗 Al碳钢表面氧化膜及Fe-Al合金层在精制环烷酸介质中的不稳定性是导致涂层抗蚀性能恶化 的主要原因.     

模拟炼油环境中Q235钢和Cr5Mo钢表面硫化物膜稳定性及动态冲刷腐蚀行为研究

通过静态浸泡腐蚀实验装置和高温动态冲刷实验装置分别研究了硫化物膜在多种模拟炼油介质中的稳定性以及动态冲刷条件下Q235钢和Cr5Mo钢的耐冲刷腐蚀性能。结果表明,硫化物膜的形成过程是一个动态平衡过程。在无硫补充的条件下,硫化物膜快速溶解。动态冲刷作用下,Cr5Mo钢耐动态环烷酸冲刷腐蚀性能明显好于Q235钢,溶液酸值越大两者的差别越明显。     

环烷酸对A3钢腐蚀机理的研究

通过失重法测定了Ａ３钢在不同浓度的环烷酸中的腐蚀速率,提出了环烷酸Ａ３钢的腐蚀机理,观察了Ａ３钢表面的腐蚀形貌,Ａ３钢腐蚀速率随环烷酸浓度的增加而增加。     

碳钢和不锈钢在高温环烷酸介质中的腐蚀行为

采用失重法和表面分析研究了碳钢和不锈钢在高温环烷酸油介质中的腐蚀行为规律。结果表明：酸值和温度是影响金属环烷酸腐蚀行为的主要因素,其反应动力学遵循Arrhenius公式。腐蚀速度随着温度的上升而增加,同一温度下酸值影响气相腐蚀速度与液相腐蚀速度之间的关系。腐蚀速度与酸值的平方根成线性关系。随着腐蚀时间的增加,腐蚀速度迅速降低,最后趋于稳定的腐蚀速度。     

Naphthenic acid corrosion characteristic and corrosion product film resistance of carbon steel and Cr5Mo low alloy steel in secondary vacuum gas oil

Although naphthenic acid corrosion (NAC) has been studied for many years, the mechanism of NAC is not fully understood. The objective of this paper is to study high-temperature NAC in secondary vacuum gas oil of an industrial crude oil vacuum distillation tower. A high-temperature autoclave was applied to conduct high-temperature corrosion test to investigate NAC behaviour of carbon steel and Cr5Mo low alloy steel at different sulphur contents and total acid numbers (TAN). The result shows that the corrosion rate of carbon steel and low alloy steel is high at low TAN and high TAN while it keeps at a low value at medium TAN. Corrosion product film on Cr5Mo low alloy steel surface is denser and more compact than that of carbon steel at high TAN. The chromium present in Cr5Mo low alloy steel plays an important role in NAC resistance by the formation of Cr₇S₈ film in the inner layer of the scale. Corrosion rates of the two steels in secondary vacuum gas oil are high at low TAN and high TAN, but low at medium TAN which are strange and different from previous experimental results conducted in non-industrial oil solution. A tentative explanation for this new phenomenon is also put forward.     

炼油加工过程中氯离子与硫离子对 316L 不锈钢和Monel 合金腐蚀的影响

目的研究常减压装置高温原油馏分及塔顶水相中氯离子、硫离子含量对316L不锈钢和Monel合金(镍基合金)腐蚀的影响。方法通过腐蚀挂片实验,获得316L不锈钢和Monel合金在含不同浓度氯离子和硫离子的水相、油相中的腐蚀速率变化规律。利用扫描电子显微镜,研究316L和Monel合金表面腐蚀后的微观形貌,探讨两种离子对316L不锈钢和Monel合金腐蚀的影响规律。结果在酸值较高的脱后原油中,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.0091,0.0248 mm/a;在酸值较低的常二段馏分中,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.0078,0.0031 mm/a。在常二段馏分中,加入600mg/L氯离子和30 mg/L硫化钠时,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.1755,0.1707 mm/a。在相同条件的脱后原油中,316L不锈钢的腐蚀速率为0.0545 mm/a,Monel合金的腐蚀速率为0.1281mm/a。结论油相中氯离子含量较低时,环烷酸腐蚀占主导因素;而氯离子含量达到较高水平后,氯离子对腐蚀的影响占主导作用。316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率都随氯离子含量的增加而增加,并且硫离子的存在对腐蚀也有一定的促进作用。在塔顶水相中,氯离子和硫离子均对Monel合金腐蚀的影响不大。     

微量水对环烷酸腐蚀的影响

针对环烷酸腐蚀的日趋势严重，采用碳钢试片，用失重法研究了微量的水和微量的盐对环烷酸腐蚀速度的影响，结果表明，当水和盐含量极低时，会抑制环烷酸腐蚀，随着水和盐含量的增加，腐蚀速度线性增大。