本文關(guān)鍵詞：常減壓裝置低溫部位Q235鋼的腐蝕行為研究

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【摘要】：隨著我國原油開采進入中后期，高質(zhì)量原油資源的存量日益減小，大量低質(zhì)量原油，特別是高酸值（0.5~1.0mg/g）稠油和高含硫（1%~2%）進口原油的加工量日漸增加。由于原油中含有較高酸值、硫和鹽分，常常由于腐蝕等原因會使常減壓蒸餾裝置腐蝕，，嚴重影響設(shè)備正常運行。對常減壓蒸餾裝置的腐蝕成因進行分析，由此尋找出應(yīng)對措施，已成為一個十分重要的技術(shù)課題。本文利用靜態(tài)掛片失重法、極化曲線法、掃描電鏡法以及X射線衍射分析法分別研究了Q235鋼在甲酸和乙酸質(zhì)量比為1:1的混合溶液中、硫化氫水溶液中、氯化銨水溶液中以及500mg/L鹽酸和500mg/L氯化銨的混合溶液中的腐蝕行為。分別考察了不同腐蝕液濃度，掛片溫度等情況下Q235鋼的腐蝕行為。 對Q235鋼在質(zhì)量比為1:1的甲酸和乙酸混合溶液中的腐蝕行為研究表明：Q235鋼在甲酸和乙酸水溶液中的平均腐蝕速率在90℃溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高而逐漸增大，濃度為100mg/L時，平均腐蝕速率由20℃時的0.354mm/a增加到90℃時的1.255mm/a；Q235鋼在500mg/L腐蝕液濃度范圍內(nèi)，平均腐蝕速率隨著濃度的增加先逐漸增大而后趨于平穩(wěn)，溫度為20℃時，平均腐蝕速率由腐蝕液濃度為100mg/L時的0.354mm/a增加到腐蝕液濃度為500mg/L時的0.900mm/a。宏觀腐蝕形態(tài)為均勻腐蝕，在掃描電鏡下觀察，腐蝕嚴重時，局部出現(xiàn)點蝕、剝離等現(xiàn)象。同時通過腐蝕動力學的分析可知，該反應(yīng)屬于一級反應(yīng)，反應(yīng)的活化能為27.33KJ/mol。 對Q235鋼在硫化氫水溶液中的腐蝕行為研究表明：Q235鋼在單獨硫化氫水溶液中的平均腐蝕速率相對較小，在本實驗條件下，最大值也僅為50℃，600mg/L時的1.712mm/a，這是因為Q235鋼在硫化氫水溶液中的腐蝕產(chǎn)物主要為硫化亞鐵，對Q235鋼具有一定的保護作用。Q235鋼的腐蝕速率隨著硫化氫濃度的增加呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，這是因為當硫化氫濃度達到600mg/L時，產(chǎn)物中Fe9S10的相對含量最大，對Q235鋼的保護程度減弱。 對Q235鋼在氯化銨水溶液中的腐蝕行為研究表明：Q235鋼在氯化銨水溶液中的腐蝕屬于鹽腐蝕，主要靠氨根離子的水解產(chǎn)生氫離子與Q235鋼發(fā)生電化學腐蝕，腐蝕速率相對較小。主要產(chǎn)物為氯化亞鐵，腐蝕速率隨著腐蝕液濃度的增加以及溫度的升高而增大。腐蝕形貌基本上屬于均勻腐蝕。 對Q235鋼在鹽酸和氯化銨混合水溶液中的腐蝕行為研究表明：Q235鋼在鹽酸和氯化銨混合水溶液中的腐蝕以酸腐蝕為主，鹽酸是強酸，與Q235鋼反應(yīng)生成的氯化亞鐵溶于水不具有保護作用，對Q235鋼造成嚴重的腐蝕，腐蝕形貌屬于典型的沿晶氯腐蝕。
【關(guān)鍵詞】：Q235鋼 甲酸和乙酸 硫化氫 氯化銨 腐蝕
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG172
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 煉油廠常減壓蒸餾裝置的簡介11-12
• 1.1.1 原油工藝流程的簡要敘述11-12
• 1.1.2 原油的組成12
• 1.1.3 原油蒸餾的特點12
• 1.1.4 常減壓裝置的低溫部位12
• 1.2 常減壓蒸餾裝置低溫部位的腐蝕介質(zhì)12-14
• 1.2.1 HCl-H2O 腐蝕介質(zhì)12-13
• 1.2.2 HCl-H2S-H2O 腐蝕介質(zhì)13-14
• 1.2.3 小分子酸腐蝕介質(zhì)14
• 1.2.4 氨鹽類腐蝕介質(zhì)14
• 1.3 國內(nèi)外對常減壓裝置腐蝕行為的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 常減壓裝置低溫輕油部位的腐蝕狀況16-17
• 1.5 常減壓裝置低溫部位的腐蝕的影響因素17-20
• 1.5.1 原油酸值的影響18
• 1.5.2 結(jié)構(gòu)因素——常減壓塔頂揮發(fā)線湍流的影響分析18-19
• 1.5.3 應(yīng)力腐蝕開裂的影響分析19
• 1.5.4 其他因素影響分析19-20
• 1.6 常減壓裝置的腐蝕檢測20-21
• 1.6.1 實驗室的檢測方法20
• 1.6.2 工業(yè)上的檢測方法20-21
• 1.7 常減壓裝置腐蝕的控制21-22
• 1.7.1 加強“一脫四注”抑制腐蝕介質(zhì)21-22
• 1.7.2 加強工藝操作，緩解露點腐蝕22
• 1.7.3 加強防腐蝕檢測22
• 1.8 課題的目的及意義22-23
• 第2章 實驗部分23-29
• 2.1 實驗試劑23-24
• 2.2 實驗儀器24-25
• 2.3 實驗前的準備25-26
• 2.3.1 掛片的前處理以及清洗液的配制25
• 2.3.2 甲酸和乙酸水溶液的配制及標定25
• 2.3.3 硫化氫水溶液的配制及標定25-26
• 2.3.4 氯化銨水溶液的配制及標定26
• 2.4 檢測方法26-29
• 2.4.1 靜態(tài)掛片失重法26
• 2.4.2 恒電位極化法26-27
• 2.4.3 掃描電鏡分析27
• 2.4.4 X 射線衍射分析27-29
• 第3章 結(jié)果與討論29-49
• 3.1 Q235 鋼在甲酸和乙酸混合水溶液中的腐蝕行為研究29-35
• 3.1.1 靜態(tài)掛片法測定 Q235 鋼片在甲酸和乙酸混合溶液中的腐蝕速率29-30
• 3.1.2 掃描電鏡法觀察 Q235 鋼片在甲酸和乙酸混合溶液中的腐蝕形貌30-31
• 3.1.3 極化曲線法評價 Q235 鋼在甲酸和乙酸混合溶液中的腐蝕31-32
• 3.1.4 甲酸和乙酸混合溶液的腐蝕動力學32-35
• 3.1.5 小結(jié)35
• 3.2 Q235 鋼在硫化氫水溶液中的腐蝕行為研究35-39
• 3.2.1 靜態(tài)掛片法測定 Q235 鋼片在硫化氫水溶液中的腐蝕速率35-37
• 3.2.2 掃描電鏡法觀察 Q235 鋼片在硫化氫水溶液中的腐蝕形貌37-38
• 3.2.3 XRD 分析 Q235 鋼片在硫化氫水溶液中的腐蝕產(chǎn)物38-39
• 3.2.4 小結(jié)39
• 3.3 Q235 鋼在氯化銨水溶液中的腐蝕行為研究39-44
• 3.3.1 靜態(tài)掛片法測定 Q235 鋼片在氯化銨水溶液中的腐蝕速率39-40
• 3.3.2 掃描電鏡法觀察 Q235 鋼片在氯化銨水溶液中的腐蝕形貌40-41
• 3.3.3 極化曲線法評價 Q235 鋼在氯化銨水溶液中的腐蝕41-42
• 3.3.4 XRD 分析 Q235 鋼片在氯化銨水溶液中的腐蝕產(chǎn)物42-43
• 3.3.5 小結(jié)43-44
• 3.4 Q235 鋼在鹽酸和氯化銨混合水溶液中的腐蝕行為研究44-49
• 3.4.1 靜態(tài)掛片法測定 Q235 鋼片在鹽酸和氯化銨混合水溶液中的腐蝕速率44-45
• 3.4.2 掃描電鏡法觀察 Q235 鋼片在鹽酸和氯化銨混合水溶液中的腐蝕形貌45-46
• 3.4.3 極化曲線法評價 Q235 鋼在鹽酸和氯化銨混合水溶液中的腐蝕46-48
• 3.4.4 小結(jié)48-49
• 第4章 結(jié)論49-50
• 參考文獻50-52
• 在學研究成果52-53
• 致謝53

【參考文獻】

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本文編號：1124457