【摘要】：本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外集輸管線腐蝕調(diào)研的基礎(chǔ)上,通過(guò)20#鋼集輸管線的失效分析及室內(nèi)電化學(xué)測(cè)試,明確其腐蝕失效的主控因素及腐蝕機(jī)理,并對(duì)其在工況環(huán)境中的腐蝕速率進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果表明:溶解氧是造成該管線腐蝕失效的主要原因,管道內(nèi)介質(zhì)中Cl-含量較高、耐蝕合金元素含量較低及化學(xué)元素分布不均勻也促進(jìn)了失效管線的腐蝕。在CO_2和CO_2+O_2兩種腐蝕條件下,20#鋼的電化學(xué)腐蝕為陰極活化控制;微量溶解氧的存在并未對(duì)腐蝕電位產(chǎn)生較為顯著的影響,但顯著促進(jìn)了陰極反應(yīng),自腐蝕電流密度增大。在反應(yīng)初始階段,20#鋼在CO_2和CO_2+O_2兩種腐蝕條件下都存在三個(gè)時(shí)間常數(shù),隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng),高頻端容抗弧增大,低頻端感抗弧減小,48h后試樣表面已經(jīng)形成完整的腐蝕產(chǎn)物膜覆蓋,低頻端感抗弧消失,僅出現(xiàn)容抗弧,腐蝕產(chǎn)物膜的保護(hù)性顯著增強(qiáng),極化電阻急劇增大,腐蝕速率降低。腐蝕速率預(yù)測(cè)結(jié)果表明:溫度升高對(duì)鋼的電化學(xué)反應(yīng)的促進(jìn)作用要強(qiáng)于腐蝕產(chǎn)物膜的保護(hù)作用,腐蝕速率增加;低分壓CO_2對(duì)鋼的腐蝕速率影響較小,而微量溶解氧的存在促進(jìn)了鋼的陰極反應(yīng),隨著溶解氧含量增加,腐蝕速率增大。在集輸工況條件下,20#鋼的室內(nèi)模擬平均腐蝕速率為0.0357mm/a,其與預(yù)測(cè)結(jié)果較為吻合。
[Abstract]:Based on the investigation of corrosion of gathering pipeline at home and abroad, the main controlling factors and mechanism of corrosion failure of 20 # steel gathering pipeline are determined through failure analysis and indoor electrochemical test. The corrosion rate in the operating environment is predicted. The results show that dissolved oxygen is the main reason for the corrosion failure of the pipeline. The high content of Cl- in the medium, the low content of corrosion resistant alloy elements and the uneven distribution of chemical elements in the pipeline also promote the corrosion of the failure pipeline. Under the conditions of CO_2 and CO_2 O _ 2 corrosion, the electrochemical corrosion of 20 # steel is controlled by cathodic activation. The presence of trace dissolved oxygen had no significant effect on the corrosion potential, but significantly promoted the cathodic reaction and increased the corrosion current density. In the initial stage of the reaction, there are three time constants for 20 # steel under CO_2 and CO_2 O _ 2 corrosion conditions. With the increase of corrosion time, the capacitive reactance arc at the high frequency end increases and the inductance arc at the low frequency end decreases. After 48 hours, a complete corrosion product film was formed on the surface of the sample, and the low frequency inductive arc disappeared, only the capacitive reactance arc appeared, the protection of the corrosion product film increased significantly, the polarization resistance increased sharply, and the corrosion rate decreased. The results of corrosion rate prediction show that the effect of increasing temperature on the electrochemical reaction of steel is stronger than that of the protective effect of corrosion product film, and the corrosion rate increases. Low partial pressure CO_2 had little effect on the corrosion rate of steel, while the presence of trace dissolved oxygen promoted the cathodic reaction of steel, and the corrosion rate increased with the increase of dissolved oxygen content. The average indoor simulated corrosion rate of 20 # steel is 0.0357 mm / a, which is in good agreement with the predicted results.
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG172

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本文編號(hào)：2341075