基本信息
- 項(xiàng)目名稱:
- 油田采出水中主要離子對(duì)碳鋼和滲鋅碳鋼的腐蝕研究
- 小類:
- 能源化工
- 簡介:
- 采用靜態(tài)腐蝕掛片失重方法,研究了勝利油田采出水中主要腐蝕離子對(duì)20#碳鋼和滲鋅碳鋼的腐蝕行為,并對(duì)腐蝕原因進(jìn)行分析。研究表明,20#碳鋼及滲鋅碳鋼的腐蝕速率隨介質(zhì)中Cl-濃度的增加而上升, Ca2+的加入也在一定程度促進(jìn)了20#碳鋼和滲鋅碳鋼的腐蝕,HCO3-對(duì)20#碳鋼腐蝕具有先抑制后促進(jìn)作用。在模擬采出水腐蝕介質(zhì)中,滲鋅碳鋼材質(zhì)的耐腐蝕性能要明顯好于20#碳鋼,可以在油田的采油管線中廣泛應(yīng)用。
- 詳細(xì)介紹:
- 本文模擬勝利油田采出水中單一離子C1-、HCO3-、Ca2+對(duì)20#碳鋼及滲鋅碳鋼的腐蝕速率影響進(jìn)行了探索。在靜態(tài)封閉腐蝕介質(zhì)體系中,20#碳鋼及滲鋅碳鋼的腐蝕速率隨介質(zhì)中C1-濃度增大而呈現(xiàn)上升趨勢。Ca2+的增加都會(huì)在一定程度上促進(jìn)20#碳鋼及滲鋅碳鋼的腐蝕。HCO3-在低濃度和高濃度條件下,都加速了滲鋅碳鋼的腐蝕;對(duì)20#碳鋼在低濃度范圍內(nèi)的腐蝕有抑制作用,當(dāng)達(dá)一定濃度后,對(duì)腐蝕有促進(jìn)作用。在三種腐蝕介質(zhì)中,滲鋅碳鋼的防腐耐蝕性能要優(yōu)于20#碳鋼,平均腐蝕速率小于石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5329-199規(guī)定0.076mm?a-1的腐蝕指標(biāo),優(yōu)異的耐蝕性能達(dá)到了油田采出水系統(tǒng)的要求,在油田的輸水輸油管線上具有良好的應(yīng)用前景。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的:作品的研究成果可以為油田企業(yè)的輸水、輸油管線采取有針對(duì)性的腐蝕防護(hù)及油田的長期高效安全生產(chǎn)提供科學(xué)的依據(jù)。 基本思路:模擬勝利油田采出水的真實(shí)水質(zhì)指標(biāo),采用靜態(tài)腐蝕掛片失重法進(jìn)行腐蝕實(shí)驗(yàn),考察水中單一腐蝕離子Cl-、Ca2+和HCO3-對(duì)20#碳鋼和滲鋅碳鋼的腐蝕速率情況,找到適合勝利油田水質(zhì)的耐腐蝕材料。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 該作品選題新穎,接近學(xué)科前沿,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理。采用滲鋅工藝制備滲鋅碳鋼,使用靜態(tài)腐蝕掛片失重的方法,模擬勝利油田采出水中主要腐蝕離子C1-、HCO3-和Ca2+對(duì)20#碳鋼和滲鋅碳鋼的腐蝕規(guī)律,找出單一離子Cl-、Ca2+和HCO3-對(duì)20#碳鋼和滲鋅碳鋼腐蝕速率的影響程度,得出科學(xué)結(jié)論。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 該作品的研究成果一方面可以為油田的輸水、輸油管線的腐蝕采取有針對(duì)性的防護(hù)措施,延長其使用壽命提供理論依據(jù),從而減少油田企業(yè)每年在管線更換方面的投入,間接為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益;另外一方面還可以推廣研究成果在輸水、輸油管線上的廣泛應(yīng)用,削弱生產(chǎn)過程中水質(zhì)變化對(duì)管線腐蝕的影響,減小企業(yè)污水處理廠的處理壓力,促進(jìn)水資源循環(huán)利用和節(jié)能減排。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 采用靜態(tài)腐蝕掛片失重方法,考察勝利油田采出水中單一腐蝕離子成份(Cl-、Ca2+、HCO3-)對(duì)20#碳鋼和滲鋅碳鋼的腐蝕行為。研究表明,20#碳鋼及滲鋅碳鋼的腐蝕速率隨腐蝕介質(zhì)中Cl-濃度的增加而呈現(xiàn)上升趨勢,Ca2+的加入也在一定程度促進(jìn)了20#碳鋼和滲鋅碳鋼的腐蝕,HCO3-對(duì)20#碳鋼腐蝕具有先抑制后促進(jìn)作用。在模擬的采出水腐蝕介質(zhì)中,滲鋅碳鋼材質(zhì)的耐蝕性能要明顯好于20#碳鋼,而且平均腐蝕速率小于石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5329-199規(guī)定的0.076mm?a-1,可以在油田采油管線中被廣泛應(yīng)用。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] 黃廷林,趙建偉,吳宗福等.油田采出水系統(tǒng)腐蝕試驗(yàn)研究[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,36(3):270-274. [2] 崔嬌月,李鄧明,孫合輝等.20#鋼熱浸鍍鋁的防腐蝕研究[J].遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(4):35-37. [3] 唐紹鏵,郭慶珍.粉末滲鋅工藝實(shí)踐[J].裝備環(huán)保工 程,2006,3(3):14-17. 等7件
同類課題研究水平概述
- 滲鋅碳鋼的滲層是由不同鐵鋅比的金屬間化合物組成,滲鋅碳鋼的滲鋅層對(duì)基體碳鋼起阻擋層和犧牲陽極的保護(hù)作用,在石油煉廠腐蝕案例診斷中發(fā)現(xiàn)滲鋅碳鋼在換熱裝置中使用并未在短期內(nèi)出現(xiàn)了異常的腐蝕穿孔,滲鋅層起到犧牲陽極的作用來保護(hù)碳鋼基體。北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院于1984年對(duì)熱擴(kuò)散粉末滲鋅工藝進(jìn)行探索性試驗(yàn)研究,1986一1988年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),并成功地開發(fā)出熱擴(kuò)散粉末滲鋅成套設(shè)備和熱擴(kuò)散粉末滲鋅產(chǎn)品等多項(xiàng)國家專利,為在國內(nèi)全面推廣這項(xiàng)新工藝提供了技術(shù)保證。滲鋅工藝在石油行業(yè)有廣泛的應(yīng)用前景,1999—2002年北京科技大學(xué)與中國石油天然氣集團(tuán)公司合作將滲鋅技術(shù)應(yīng)用于煉油裝置的設(shè)備中,在此基礎(chǔ)上又研究成功鋅鋁稀土共滲涂層工藝,具有滲鋅和滲鋁兩者的優(yōu)點(diǎn),既耐水溶液腐蝕,又耐500℃以下的高溫氧化、硫化等,可用于處理換熱器、塔板、浮閥等化工設(shè)備。 滲鋅技術(shù)在煉油裝置上的成功應(yīng)用使得我們有理由認(rèn)為該技術(shù)在石油天然氣的開采領(lǐng)域內(nèi)也應(yīng)該有廣泛的應(yīng)用前景,尤其是在油田企業(yè)的石油開采所使用的管線腐蝕防護(hù)方面。目前,隨著我國油田的采油已經(jīng)大面積進(jìn)入三次采油階段,采油過程中需要大量的水和化學(xué)試劑,為了節(jié)約水資源,破乳后的油田采出水經(jīng)簡單處理后還要重復(fù)利用,之后注入地下繼續(xù)采油。在采出水的循環(huán)利用過程中,水中引入了大量的腐蝕離子,使得采出水在運(yùn)輸過程中會(huì)對(duì)鋼質(zhì)金屬材料的輸水管線造成很大的腐蝕。因此,可以將滲鋅工藝應(yīng)用在油田企業(yè)管線的防護(hù)方面,加強(qiáng)對(duì)碳鋼材質(zhì)管線的保護(hù),延長管線的使用壽命,減少企業(yè)更換管線的經(jīng)濟(jì)投入,間接地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。