钢铁及涂层材料土壤腐蚀数据积累及腐蚀与防护研究项目通过技术鉴定

由大庆油田设计院牵头完成的国家自然基金重大项目、石油天然气总公司“八五”重大攻关课题“钢铁及涂层材料土壤腐蚀数据积累及腐蚀与防护研究”项目，已于1997年3月31日通过中国石油天然气总公司组织的技术鉴定。该项目是通过材料土壤腐蚀自然埋藏的试验方法，积累材料在不同土壤类型中的腐蚀数据、腐蚀产物数据及腐蚀环境因素数据，探索腐蚀机理和规律，建立土壤腐蚀性评价方法和标准以及预测材料在某些典型土壤类型中的腐蚀行为；在土壤腐蚀中心试验站，进行土壤腐蚀的环境因素原位测试试验研究，探讨土壤环境因素随时间和季节变化规律…     

管道及容器局部腐蚀初探

因腐蚀，长庆油田有些地区的管道及容器的使用期一般为８～１０年。腐蚀的原因为油中有的元素及化合物具有腐蚀性；管道及容器的材质不均或异种材料形成电化学腐蚀；焊接及安装施工不当产生应力腐蚀；与土壤、空气等接触形成环境和大气腐蚀。有关资料表明，对于低碳钢，局部腐蚀速度可达３ｍｍ／ａ以上。预防局部腐蚀的措施有不用材质不匀或有缺陷的材料；严格按规程范施工，对于易发性局部腐蚀的措施有不用材质不匀或有缺陷的材料；     

管道及容器局部腐蚀初探

因腐蚀，长庆油田有些地区的管道及容器的使用期一般为8～10年。腐蚀的原因为原油中有的元素及化合物具有腐蚀性；管道及容器的材质不均或异种材料形成电化学腐蚀；焊接及安装施工不当产生应力腐蚀；与土壤、空气等接触形成环境和大气腐蚀。有关资料表明，对于低碳钢，局部腐蚀速度可达3mm／a以上。预防局部腐蚀的措施有不用材质不匀或有缺陷的材料；严格按规程规范施工，对于易发生局部腐蚀的部位更要特别保证施工质量；多采用成熟的新的防腐工艺和材料，如管道的分段内涂，采用柔性管道系统，用卡箍连接，在储油罐区装设特殊的排水通道等。     

CO2腐蚀产物膜形态结构与温度和压力的关系

在高温高压静态釜中对3种油套钢N80、P110和J55的CO2腐蚀进行了模拟腐蚀试验。结果显示，在试验条件下，3种材料腐蚀产物膜的断面形貌显示出双层结构，表层是晶体规整的结晶状态，表层与基体之间为类似泥浆状的固体薄层；3种材料在模拟采出液中腐蚀产物膜的厚度和晶粒大小随着温度的变化情形大致相似，在120℃时均达到了最大，而极小值并不相同；膜厚和晶粒大小的极大值或极小值所对应的温度3种材料均相同；3种材料的腐蚀产物膜厚度或表面晶粒大小随CO2分压变化规律大致相近，在CO2分压为6．89MPa时，均达到最大，在超临界压力以上急剧减小，其间出现了2峰1谷，在峰值或低谷处3种材料存在异同；90℃时CO2分压在超临界状态下3种材料腐蚀产物膜的厚度和晶粒大小均较小。     

纺丝设备的腐蚀与维护

腐蚀现象是石油化工设备的常见问题，与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备，腐蚀问题尤为突出，特别是处在高温、高压、高流速工况下的机械设备，往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。腐蚀造成的危害是十分惊人的。因此，研究材料的腐蚀规律，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防止腐蚀的措施，对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率无疑具有十分重要的意义。     

输送管道应力腐蚀开裂和氢致开裂

针对输送管道的3种主要开裂形式，即：高pH应力腐蚀开裂、近中性pH应力腐蚀开裂及氢致开裂，阐述其发生机理，比较其发生条件和形貌特征，并具体讨论环境溶液、阴极保护、涂层、温度、应力应变和材料等因素对开裂过程的影响。结果表明，环境、应力和材料对高pH应力腐蚀开裂、近中性pH应力腐蚀开裂及氢致开裂起到主导作用。     

抽油泵球阀材料冲刷腐蚀的研究

用料浆罐式冲刷腐蚀实验机以不同的冲刷速度和冲刷角度对国内常用的抽油泵球阀材料ＧＣｒ１５和Ｚ２ｒ１３进行了冲刷腐蚀规律的实验研究。结果表明，在相同条件下，２Ｃｒ１３的冲刷腐蚀失重小于ＧＣｒ１５；两种材料的冲刷腐蚀失重不仅均随冲刷速度的加快而增加，而且均随冲刷角度的增大而增加。从抗冲刷腐蚀角度讲，锥阀结构比球阀结构更优越。     

炼油装置腐蚀诊断支援系统的研究

在总结国内外腐蚀预测和腐蚀诊断研究成果的基础上，建立了炼油装置腐蚀诊断支援系统。该诊断系统可以判断不同炼油装置可能会发生的腐蚀类型，可以选择防腐措施和耐蚀材料，以及腐蚀发生后快速判断腐蚀原因等，并可为设备的检测维修等决策提供支援。腐蚀事例数据库为各炼油企业设备腐蚀历史档案管理提供了一种简便易行的方法。     

J55套管在长庆油田油层水中耐蚀性的对比试验

为定性研究长庆油田地层水对J55套管的侵蚀性，分别选取了国产和进口的J55套管试样各两种，模拟油田高温高压环境进行腐蚀试验。试验结果表明，试样表面均存在点蚀现象，4种试样的平均腐蚀速率最大为0．130mm／a，最小为0．074mm／a，相差很大。试样表面的腐蚀产物主要是FeS，说明在这种环境中，套管可能同时遭受CO2腐蚀、硫酸盐还原菌腐蚀、H2S腐蚀和垢下腐蚀，其中H2S腐蚀和垢下腐蚀引起的点蚀占主导。同时发现，试样腐蚀速率的差异和试样的金相及成分有密切关系。通过微合金化和提高材料的冶炼水平来降低P和S含量，以及通过适当的热处理使晶粒细化等方式可以提高套管材料的耐H2S和CO2腐蚀能力。     

湿法脱硫装置腐蚀环境及材料选用

论述了湿法烟气脱硫装置的腐蚀环境，详细分析了FGD装置中各部位的腐蚀特点以及各种腐蚀种类和产生原因。根据影响各部位的腐蚀因素，有针对性地提出了FGD各部位的防腐蚀方案。根据腐蚀特性和选材原则，对各种防腐蚀材料进行了对比，提出了湿法烟气脱硫装置防腐材料的优化配置。     

加氢脱酸装置管线腐蚀状况分析

加氢脱酸装置管线材质为1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢，输送介质含有氢气、硫化氢、氯离子等腐蚀性物质。由于长期运行，管子内壁出现了腐蚀现象，产生了棕黑色腐蚀层，并产生了众多沿管道周向的小裂纹。经过对材料腐蚀产物检验、金相组织微观检测，得知管材在轧制过程中产生了大量偏析的带状组织，因而组织自身存在着组织内应力。管道材料在组织内应力和外部腐蚀环境、特别是氯离子的长期作用下，产生了应力腐蚀。     

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随着含硫化氢、二氧化碳、氯离子及水等多种腐蚀介质的油气田的开发，腐蚀问题日趋严重，保护工作日渐紧迫。目前四川输气干线因腐蚀发生的破，断和穿孔事故达６９８次，造成了巨大的经济损失和环境污染危害。腐蚀主要有硫化物应力腐蚀和电化学失重腐蚀两类，对硫化物应力腐蚀，我局开展这项研究工作较早，有一定技术基础，找到了防止硫化氢氢脆破坏的规律，建立了有关标准和规定，制订了抗硫材料评定和检验方法，威远、卧龙河，中坝     

石化工业连多硫酸引起的应力腐蚀开裂及其防护措施

连多硫酸引起的应力腐蚀开裂在材料腐蚀失效破坏事例中十分常见，奥氏体不锈钢和其他高高合金奥氏体钢尤为突出，文章重点介绍了石化工业中连多硫酸引起的应力腐蚀开裂的条件，特点，形貌和所采取的防护措施。     

评估石油井架工作寿命及可靠性的新方法

材料的腐蚀是石油井架的主要破坏形式之一。依据井架材料腐蚀率来研究井架的极限工作寿命及可靠性的变化规律具有普遍意义。根据井架材料腐蚀研究的成果，结合有限元计算、结构可靠性分析等方法，探讨了A形井架的极限工作寿命及可靠性变化规律，指出该类型井架的极限工作寿命为50年左右，而对于某一具体井架，其工作寿命则须视实际工作状况和损伤状况而定。     

炼制高酸原油工艺设备的腐蚀与防护

针对高酸原油对常减压装置的工艺设备和管道的腐蚀状况，采取工艺防腐和材料防腐相结合，并加强设备的腐蚀监测，取得了较满意的效果。     

白油加氢装置高温高压临氢管道的材料选用

介绍白油加氢装置中高温高压临氢管道产生腐蚀的形态，并对腐蚀机理、影响因素及材料的回火脆性作了概要的分析和讨论。提出材料选用时应考虑的问题和相应的对策。     

三高条件对弹韧性水泥浆性能的影响及短期腐蚀机理

针对固井水泥石所处的高温高压含H2S/CO2腐蚀环境以及复杂工况，开展三高条件下弹韧性水泥浆的性能变化及短期腐蚀机理研究。基于弹韧性外掺料的3种主要类型，采用向G级油井水泥中分别加入10%橡胶粉末、0.3%玄武岩纤维以及10%丁苯胶乳的方式制备弹性水泥浆。通过力学性能测试、XRD、FTIR、MIP及SEM-EDS测试，分析弹韧性材料添加前后及腐蚀前后，水泥石的力学性能、孔径分布、水化产物类型及微观结构变化。结果表明，掺入3种弹韧性材料均有利于水泥石的脆度系数降低、韧性提高，其中玄武岩纤维最利于控制材料破坏时裂缝的发展，而丁苯胶乳最利于降低材料的弹性模量和保持较大的抗折强度。经过短期液相腐蚀后，水泥试样的力学强度均出现增长，特别是掺入玄武岩纤维和丁苯胶乳的试样。玄武岩纤维在该研究中的腐蚀条件下性能稳定，腐蚀反应生成的致密碳酸钙晶体堆积于玄武岩纤维与水泥基质界面孔隙处，引起了腐蚀后材料总孔容的减小及力学强度的大幅度增长。丁苯胶乳在水泥石中形成聚合物膜，覆盖及包裹水泥基质，可提高复合水泥表面的耐腐蚀性能。     

高酸值海洋石油加工中的防腐蚀技术

针对高酸值海洋石油在加工过程中环烷酸的腐蚀问题，通过测定试验用海洋石油的酸值，分析检测各石油加工装置中各侧线产品及原油和渣油的环烷酸分布，研究了易腐蚀部位材料的选择和工艺防腐蚀技术。结果表明，针对环烷酸腐蚀主要发生段常压侧线（温度高于250℃）部位选用Cr5Mo以上的合金钢材料，减压侧线（温度高于250℃）等部位选用321以上的不锈钢材料，可以提高设备的抗腐蚀能力；采用缓蚀剂与碱同注工艺，可以将常减顶的pH值控制在6—9以内，对于减缓设备腐蚀起到了良好的作用。     

油气输送管失效事故的调查与分析

在对国内外文献进行分析和现场调查的基础上，综述了油气输送管失效的主要原因。油气输送管线失效事故多为灾难性事故。国外油气输送管失效原因以外力损伤和腐蚀为主，与管线建造年代久、运行时间长有关；国内输送管失效原因以外部腐蚀和内部Ｈ２Ｓ应力腐蚀为主，与输送管材料设计不尽合理、制造质量和施工质量不良，以及输送介质腐蚀介质含量超标等因素有关，指出新建管线应加强输送管的材料设计、制造工艺选择、制造质量和施工质量     

油气开发中二氧化碳腐蚀的研究现状和趋势

本文综述了二氧化碳腐蚀的机理，分析了钢铁材料、ＣＯ２分压、温度、介质组成、ｐＨ、流速、钢铁表面膜和载荷等对二氧化碳腐蚀的影响，介绍了二氧化碳腐蚀的研究水平和研究趋势。