碳钢在CO2环境中无机垢下腐蚀研究进展

垢下腐蚀(UDC)是油气管道失效的重要原因之一。垢层下腐蚀环境区别于无垢层覆盖区域,可能产生严重的局部腐蚀,甚至引起管道穿孔。针对CO2环境下的无机物垢层,对油气管道中碳钢的垢下腐蚀研究进展进行了综述,简述了垢下腐蚀的作用机理、影响因素和控制方法。由于化学成分和环境的多样性,垢下腐蚀的作用机制并不唯一,发现在CO2环境下电偶腐蚀机理被普遍讨论,根据阴阳极的分布情况,从3个方面对电偶腐蚀机理进行了概括。垢下腐蚀速率主要与垢层性质和介质环境有关,总结了无机物垢层性质、pH值和不同工况条件对碳钢垢下腐蚀的影响。概述了垢下腐蚀的主要控制方法,着重介绍了缓蚀剂的作用机理,发现缓蚀剂的效果很大程度上受到垢层性质的影响。最后,对垢下腐蚀未来的研究方向及发展趋势进行了展望,为进一步揭示无机盐与CO2腐蚀产物混合层的保护性,有必要从半导体电子微观的角度进行分析。同时,在高浓度CO2环境下探讨垢下腐蚀的作用机制与影响规律,也是未来的研究方向之一。     

氢压机段间冷却器壳体腐蚀及防腐蚀

中国石油化工集团公司某氯碱厂氢压机段间冷却器(设备号E-904和E-905)材质为0Cr18Ni9,介质为H2,其中含有少量的氯化铵、氯气、二氧化硫和二氧化碳等杂质,工艺操作温度为140℃,操作压力分别为0.7 MPa和1.6 MPa。该设备运行几个周期后,器壁顶部发生腐蚀穿孔泄漏,致使整个装置停运,造成巨大的经济损失。通过对氢压机段间冷却器失效壳体进行检查试验,分析得出失效的主要原因是氯化铵和氯气引起的点蚀和应力腐蚀开裂(SCC)的结论。在Cl-的促进下,还可能存在少量硫化氢引起的穿晶型应力腐蚀开裂SCC,对于冷却器E-904,由于原奥氏体组织基体中…     

某油田低压集输管线腐蚀穿孔失效分析

采用理化性能检测及扫描电镜、X射线衍射方法对某油田集输管线腐蚀穿孔管段进行了失效分析,结果表明,该管段腐蚀穿孔主要原因是由腐蚀介质所引起的电化学腐蚀,管线内输送介质中的H2S和氯离子对于腐蚀穿孔起到了重要作用。     

分子筛脱蜡装置空冷器管束腐蚀泄露原因分析

通过成分分析、金相检验、SEM形貌观察和EDS分析等方法,对分子筛脱蜡装置空冷器管束腐蚀泄露原因进行了分析。结果表明:316L不锈钢管束经化学成分分析符合要求,管束内壁附着黑色垢层,垢层表面凹凸不平,存在细小裂纹和坑点。316L不锈钢组织为单相奥氏体,奥氏体晶粒细小并均匀一致,EDS分析发现管束内壁垢层中含有一定量的S和O元素。煤油馏分介质中含有H2S和环烷酸,高速流动的介质对管束内壁的冲刷,使得管壁的保护膜脱落,造成了冲刷和腐蚀的相互促进。     

流速对垢下腐蚀的影响及其腐蚀机理

采用宏、微观形貌观察,化学成分分析等方法对输油管线穿孔原因进行了分析,并通过室内失重试验和FLUENT软件模拟研究了腐蚀机理。结果表明:管道穿孔主要是冲刷和垢下腐蚀共同作用的结果;当介质流速从0增加到2.5m/s时,试样表面的垢层沉积率先增大后趋于平缓;流体的切应力导致垢层堆积不均,穿孔严重,这是由Cl-和氧气在环境中引起的。通过FLUENT软件模拟找到实际生产中较易发生垢下腐蚀的区域——在管道弯曲处及管径减小处,这是因为在这些区域,已形成的腐蚀垢层被较高的剪切力剥离并被流体带走,介质更容易透过疏松的产物层与基体反应,因此垢下腐蚀严重,此外,在管道出口处,内弧侧发生明显细湍流,容易造成水垢堆积,使垢层覆盖不均,构成浓差电池,加剧腐蚀。     

高含硫天然气净化联合装置腐蚀状况的检查与评价

通过现场检查、实验室微观分析和腐蚀监测数据统计,评价了净化联合装置的腐蚀状况。结果表明,硫磺回收余热锅炉、二级和末级硫冷凝器及其管线、酸水汽提塔底重沸器气相返塔线、尾气处理急冷水泵出口管线的腐蚀问题比较突出,其余设备腐蚀轻微;主要腐蚀机理是高温硫蒸气腐蚀、稀H2SO4露点腐蚀、湿H2S环境腐蚀。此外,对循环水结垢腐蚀、空气冷却器区大气腐蚀及制造安装施工缺陷应该引起足够的重视。     

侯8-11井套管腐蚀开裂分析

对侯8-11井发生腐蚀开裂的套管进行化学成分分析、盎相结构及残余应力分析。结果表明，该油井套管腐蚀开裂是由外向内发展的．其主要原因是腐蚀介质中的Cl-、HCO2-和H2S及表面残余应力共同作用引起的应力腐蚀。     

炼油工业中H_2S的腐蚀

综述了含H2 S介质中材料的各种腐蚀形态 ,阐述了H2 S腐蚀发生的机理和影响因素 (外部环境 ,材料条件等 ) .介质温度和浓度对腐蚀有较大的影响 ;腐蚀过程中析出的H是引起SSCC的重要因素 ;硬度、夹杂和带状组织降低材料对H2 S腐蚀开裂的阻力 .     

某生物电厂过热器用不锈钢TP347H泄漏原因分析

对以棉花秸秆作为燃料的生物电厂锅炉过热器用不锈钢TP347H的泄漏原因进行分析。对失效的管材进行了化学成分、金相、力学性能试验,同时又对腐蚀垢进行了能谱分析。在燃料燃烧产生的碱金属氯化物和硫氧化物的共同作用下,产生的HCl、Cl_2对管材TP347H的腐蚀是泄露的主要原因。     

春晓油气田混输海管清管腐蚀研究

结合清管作业研究了C平台至CEP平台混输海管的内腐蚀情况。C平台至CEP平台海管腐蚀为中度腐蚀,微生物腐蚀(MIC)和"垢下"腐蚀是腐蚀防护重点;清管能有效清除管壁沉积物,破坏硫酸盐还原菌(SRB)的生长环境,化学药剂抑制了硫酸盐还原菌(SRB)的繁殖;垢样分析知主要腐蚀产物为Fe2O3和FeS;海管入口处存在H2S,应对H2S腐蚀采取相应措施。清管作业可清除管壁结垢、降低微生物腐蚀(MIC)和"垢下"腐蚀。清管加药剂的处理模式,可确保海管内腐蚀控制效果。     

某海上油田三相分离器的失效原因

通过对某海上油田三相分离器进行现场调研,结合X射线衍射分析、硬度测试及阴极保护模拟计算对其罐体出现腐蚀和焊缝开裂的原因进行分析。结果表明:造成分离器罐体内壁底部腐蚀的主要原因是涂层与阴极保护失效状态下的CO2腐蚀、H2S腐蚀和典型的垢下腐蚀;焊缝开裂原因主要在于焊缝补焊后未进行热处理,局部硬度过高发生硫化物应力腐蚀开裂。     

奥氏体不锈钢换热管脆性断裂原因浅析

本文对常压塔顶油气冷凝冷却器的奥氏体不锈钢管子的脆性断裂原因进行了分析,认为Cl-和H2S的应力腐蚀是主要原因,并提出了工艺防腐蚀和材料防腐蚀措施和建议.     

注水海底管道穿孔原因分析

采用宏、微观形貌观察,化学成分、腐蚀产物分析等方法对某油田平台注水穿孔海底管道的穿孔原因进行了分析。结果表明:穿孔弯管段碳含量超标,管道内壁疏松的腐蚀产物为Fe_2O_3和Fe_3O_4,是氧腐蚀产物;弯管段穿孔由冲蚀和垢下腐蚀共同作用引起,垢层下的穿孔则是由于垢下腐蚀导致的。     

高含硫天然气净化装置胺液冷却器换热管腐蚀失效分析

某高含硫天然气净化厂的中间胺液冷却器换热管多次发生腐蚀泄漏,采用宏观检查、化学成分分析、金相检验、扫描电镜观察、腐蚀产物成分分析等方法,对换热管进行了失效原因分析。结果表明:管束的失效形式为局部腐蚀减薄;由于管束的内涂层局部破损,在破损部位发生冷却水腐蚀,生成的腐蚀产物覆盖在破损部位表面,引起垢下腐蚀导致管壁局部腐蚀穿孔。     

重整稳定塔进料换热器减薄原因分析

某重整装置稳定塔进料换热器局部减薄明显,存在泄漏风险。本文通过对旧换热器进行宏观检查、测厚检测,逐一从垢样成分、工艺介质、工艺操作条件等方面进行腐蚀分析,确定减薄原因是由于装置原料中含有H₂S、HCl和H₂O腐蚀性介质,而换热器的工艺流程及内部结构,造成腐蚀性介质在此部位易积聚,形成垢下H₂S+HCl+H₂O酸性腐蚀,造成换热器壳程局部腐蚀减薄,结合工艺操作、工艺流程及腐蚀监检测给出了防腐蚀建议。     

石脑油储罐导静电铜丝带腐蚀失效分析

对石脑油储罐导静电铜丝带的腐蚀失效原因进行了分析,通过腐蚀介质分析、X射线衍射定性分析、X荧光光谱定量分析和铜片腐蚀试验,对腐蚀原因和机理进行了验证。证明了铜丝带腐蚀是由石脑油中的H2S和活性硫引起的。并从设备安全运行的角度提出了改进措施。     

丙烯冷却器泄漏失效分析及改进

对丙烯冷却器的失效原因及其机理进行了分析，对管材的化学成分、金相组织和水质等进行了检测分析，综合分析结果表明，由于循环水流速过低，内壁沉积物下发生垢下腐蚀导致穿孔失效。     

乙烯装置TS-212粗苯反应换热器腐蚀失效分析与防护措施

某乙烯装置TS-212粗苯反应换热器发生腐蚀泄漏,采取X射线衍射、能谱分析、扫描电镜等检测手段,对该管束进行了失效分析,结果表明,TS-212发生的腐蚀主要是由CO2+H2O腐蚀体系所引起的,而系统中存在的O2更加剧了这种腐蚀。另外,腐蚀速率受CO2分压、流速、温度、保护膜和溶液成分等诸多因素的影响,尤其是壳程湍流引发空泡腐蚀产生的冲刷和冲击作用加剧了腐蚀破坏作用。据此结论提出了系统的防治措施。     

循环冷却水系统垢样分析结果探讨

通过对炼厂循环冷却水系统垢样成份的分析,结合换热设备的垢层状况,判断出冷却水系统的水冷却器腐蚀、结垢倾向,为循环冷却水系统的控制提供依据。     

某海底油水混输管道回收管段的腐蚀检测评价

采用宏观检查、力学性能检测、腐蚀产物成分分析等对某弃置海底油水混输管道的回收管段进行了评价,并通过水质分析、结垢趋势预测、细菌测试以及室内腐蚀模拟试验对该管输送介质的腐蚀性进行了分析。结果表明:该管道内壁腐蚀严重,输送介质具有强腐蚀性,腐蚀以CO2腐蚀为主,并存在垢下腐蚀和细菌腐蚀。基于回收管段的腐蚀检测评价结果,给出了该油田新建海底油水混输管道腐蚀控制和完整性管理的意见和措施。