【摘要】：秦—沈天然氣管道工程中雙六儲(chǔ)氣庫(kù)的注入氣來(lái)源為秦—沈天然氣管道,對(duì)其組分進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)采出氣主要為濕氣,含有大量的二氧化碳?xì)怏w,因而非常容易發(fā)生二氧化碳腐蝕,導(dǎo)致包括泄漏、爆炸在內(nèi)各類安全事故的發(fā)生。針對(duì)這一問(wèn)題,本文首先采用靜態(tài)法以及動(dòng)態(tài)法,對(duì)L485、L360以及L245三種鋼材在存在二氧化碳條件下腐蝕電化學(xué)行為及影響因素進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)L485、L360和L245三種管線鋼二氧化碳腐蝕速度主要受剛才浸泡在二氧化碳當(dāng)中的時(shí)間、現(xiàn)場(chǎng)溫度、二氧化碳分壓以及氣體流動(dòng)速度等因素的影響,并把二氧化碳對(duì)剛才腐蝕電化學(xué)行為分成以下幾個(gè)階段:(1)“裸金屬”期,這一階段腐蝕電流的密度增大,鋼材都受到不同程度的二氧化碳腐蝕;(2)膜覆蓋”期,這一階段電流密度基本上不會(huì)發(fā)生變化,此時(shí)之前所生成的腐蝕膜可以對(duì)二氧化碳腐蝕起到一定程度的阻礙作用;(3)“反應(yīng)”期,這一階段電流密度繼續(xù)增大,腐蝕程度變大。之后通過(guò)對(duì)三種鋼材在不同溫度下的腐蝕產(chǎn)物及腐蝕狀態(tài)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)L485、L360和L245三種鋼材在溫度低于50攝氏度的情況下,腐蝕后形成的產(chǎn)物膜幾乎不能在金屬的表面附著,金屬表面的腐蝕情況較為均勻;溫度在50攝氏度至90攝氏度的情況下,金屬表面附著有較為松散的碳酸鐵,局部腐蝕的現(xiàn)象較為嚴(yán)重;在溫度高于120攝氏度的情況下,金屬表面附著有較為致密的產(chǎn)物膜,金屬腐蝕的速率明顯'變緩。在對(duì)溫度和壓力對(duì)三種鋼材腐蝕速率進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),在系統(tǒng)壓力為8兆帕的條件下,'L485鋼在80攝氏度、L360鋼在82攝氏度、L245鋼在81攝氏度分別存在腐蝕速率的最高值,之后進(jìn)行二氧化碳分壓實(shí)驗(yàn)后,確定L485鋼、L360鋼和L245鋼在腐蝕速率最大時(shí)的壓力分別為2.1兆帕、1.9兆帕、2.2兆帕。在對(duì)二氧化碳腐蝕行為及機(jī)理進(jìn)行研究之后,通過(guò)對(duì)21種緩蝕劑的“鼓泡效應(yīng)”以及交流阻抗進(jìn)行分析,初步確定了各種緩蝕劑的適用范圍及最佳工作濃度,并根據(jù)Key混合規(guī)則,結(jié)合采出天然氣性質(zhì),對(duì)緩蝕劑用量進(jìn)行計(jì)算,并最終確定抗二氧化碳腐蝕緩蝕劑實(shí)施的最佳方案為:SYZK抗二氧化碳?xì)庀嗑徫g劑(油溶性)的加量為94.36kg/h,使用濃度范圍為50～100mg/L,最佳濃度為100mg/L,適合涂膜或者連續(xù)加注;CRO-316抗二氧化碳緩蝕劑(油溶性)的加量為94.36kg/h,使用濃度范圍為50～90 mg/L,最佳濃度為90 mg/L,適用于涂膜或連續(xù)加注;Champion抗二氧化碳緩蝕劑(水溶性)的加量為193.2kg/h,使用濃度范圍為50～100mg/L,最佳濃度為90 mg/L,適用于連續(xù)加注。
【圖文】：

Ｐｒ＊＃＊＂＊ＢＩ＊ｌ＊＊ｒ＊￣＇＾邋＾Ｓ＾ＳＳＳＳｍ逡逑ＨＨｖ＂邋＾逡逑圖２．２工作電極實(shí)物圖逡逑２．１．３邋Ｌ４８５、Ｌ３６０和Ｌ２４５三種管線鋼二氧化碳腐蝕電化學(xué)行為逡逑電化學(xué)測(cè)試應(yīng)用于對(duì)抗二氧化碳腐蝕緩蝕劑緩蝕效率的評(píng)價(jià)與作用機(jī)制的逡逑研宄，使用經(jīng)典的三電極體系，用環(huán)氧樹(shù)脂密封的Ｌ４８５、Ｌ３６０和Ｌ２４５三種管逡逑線鋼作為工作電極（電極接觸面積ｌｃｍｘｌｃｍ），鈿電極作為對(duì)電極，飽和甘汞逡逑電極作為參比電極，其中飽和甘汞電極用魯金毛細(xì)管作為鹽橋與工作介質(zhì)間接逡逑連接。測(cè)試采用的腐蝕介質(zhì)為二氧化碳的飽和溶液（模擬雙６區(qū)塊逡逑２５５０．４？２５５４．４ｍ地層水，見(jiàn)表２－２）。實(shí)驗(yàn)前，工作電極均用金相砂紙（２００目、逡逑４００目、８００目、１２００目）逐級(jí)打磨至工作電極表面呈鏡面光亮并用蒸餾水沖逡逑洗，再用無(wú)水乙醇和丙酮清洗后，冷風(fēng)吹干。電極在３０攝氏度腐蝕介質(zhì)ＮａＨＣ０３逡逑二氧化碳的飽和溶液中浸泡不同時(shí)間進(jìn)行極化曲線測(cè)試。測(cè)試過(guò)程為常壓且連逡逑續(xù)通入二氧化碳。逡逑極化曲線測(cè)試掃描速度為0．５ｍＶ＊ｓ－ｌ。電化學(xué)阻抗測(cè)試儀器為ＣＨＩ邋６０４Ｄ，逡逑交流阻抗圖與極化曲線采用ＺＶｉｅｗ軟件分析。逡逑１０逡逑

＾．．．．．’逡逑圖２．１邋ＣＨ１６０４Ｄ電化學(xué)工作站逡逑２．１．２工作電極制備逡逑將事先準(zhǔn)備好的三種管線鋼加工成長(zhǎng)寬高都是１厘米的正方體，，之后使用逡逑環(huán)氧樹(shù)脂將樣品密封，作為實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的接觸電極，其接觸面積為１厘米ＸＩ厘米，逡逑實(shí)物圖如下所示。逡逑Ｐｒ＊＃＊＂＊ＢＩ＊ｌ＊＊ｒ＊￣＇＾邋＾Ｓ＾ＳＳＳＳｍ逡逑ＨＨｖ＂邋＾逡逑圖２．２工作電極實(shí)物圖逡逑２．１．３邋Ｌ４８５、Ｌ３６０和Ｌ２４５三種管線鋼二氧化碳腐蝕電化學(xué)行為逡逑電化學(xué)測(cè)試應(yīng)用于對(duì)抗二氧化碳腐蝕緩蝕劑緩蝕效率的評(píng)價(jià)與作用機(jī)制的逡逑研宄，使用經(jīng)典的三電極體系，用環(huán)氧樹(shù)脂密封的Ｌ４８５、Ｌ３６０和Ｌ２４５三種管逡逑線鋼作為工作電極（電極接觸面積ｌｃｍｘｌｃｍ），鈿電極作為對(duì)電極，飽和甘汞逡逑電極作為參比電極，其中飽和甘汞電極用魯金毛細(xì)管作為鹽橋與工作介質(zhì)間接逡逑連接。測(cè)試采用的腐蝕介質(zhì)為二氧化碳的飽和溶液（模擬雙６區(qū)塊逡逑２５５０．４？２５５４．４ｍ地層水，見(jiàn)表２－２）。實(shí)驗(yàn)前，工作電極均用金相砂紙（２００目、逡逑４００目、８００目、１２００目）逐級(jí)打磨至工作電極表面呈鏡面光亮并用蒸餾水沖逡逑洗，再用無(wú)水乙醇和丙酮清洗后，冷風(fēng)吹干。電極在３０攝氏度腐蝕介質(zhì)ＮａＨＣ０３逡逑二氧化碳的飽和溶液中浸泡不同時(shí)間進(jìn)行極化曲線測(cè)試。測(cè)試過(guò)程為常壓且連逡逑續(xù)通入二氧化碳。逡逑極化曲線測(cè)試掃描速度為0．５ｍＶ＊ｓ－ｌ。電化學(xué)阻抗測(cè)試儀器為ＣＨＩ邋６０４Ｄ
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE988

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2601030