本文關(guān)鍵詞：結(jié)垢對P110鋼腐蝕的影響及其控制措施，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：油田結(jié)垢是一種普遍現(xiàn)象,當(dāng)油田中有兩種化學(xué)不相容組分混合時,就會產(chǎn)生硫酸鋇結(jié)垢,腐蝕與結(jié)垢密切相關(guān),金屬表面一旦有垢層形成,由于垢層的堆積和分布的不均勻性就會造成嚴(yán)重的垢下腐蝕,危害安全。一方面,腐蝕產(chǎn)物可以形成垢,如硫化亞鐵、碳酸亞鐵、氫氧化亞鐵,即人們常說的腐蝕產(chǎn)物膜,另一方面,介質(zhì)中往往存在著不配伍流體產(chǎn)生的垢體,如硫酸鋇垢。本文主要探索后者對油管鋼腐蝕的影響。首先,采用滴定法研究了硫酸鋇垢結(jié)垢規(guī)律,分析了溫度、成垢離子濃度、鹽含量對硫酸鋇結(jié)垢的影響,應(yīng)用失重法研究上述條件下P110鋼的腐蝕速率；其次,通過對P110鋼試樣在高含鋇油田模擬水中浸泡,得到比較均勻且垢層厚度相近的帶垢層試樣,采用線性極化、交流阻抗技術(shù)研究P110鋼在不同溫度和不同鹽含量條件下垢層試樣與裸金屬腐蝕過程的電化學(xué)活性差異,分析在實(shí)驗(yàn)介質(zhì)中垢層試樣和裸金屬試樣形成的電偶腐蝕,結(jié)合表面分析技術(shù)研究金屬腐蝕行為與垢層之間的相關(guān)性;最后,采用正交實(shí)驗(yàn)研制了一種油田用硫酸鋇垢除垢劑,采用溶蝕法進(jìn)行了效果評價。利用靜態(tài)結(jié)垢法以及失重法得出了高含鋇油田水的結(jié)垢率與腐蝕速率的相關(guān)性。結(jié)果表明,溫度越高,溶液中硫酸鋇結(jié)垢率和結(jié)垢量越小,P110鋼的腐蝕速率越高,結(jié)垢對基體沒有保護(hù)作用；成垢離子濃度越高,溶液中結(jié)垢量越高,P110鋼的腐蝕速率下降,結(jié)垢對金屬基體有一定的保護(hù)作用：鹽含量越高,溶液中硫酸鋇結(jié)垢率和結(jié)垢量越小但是減小的幅度并不是很大,P110鋼的腐蝕速率越高,結(jié)垢對金屬基體也沒有保護(hù)作用。溫度低時形成的垢層較溫度高時形成的垢層致密,X射線衍射檢測出生成的垢物質(zhì)為硫酸鋇垢。利用電化學(xué)測試得出了結(jié)垢金屬表面與裸金屬表面的電化學(xué)活性差異。結(jié)果表明,在不同的溫度和鹽含量下,盡管有垢電極的交流阻抗譜在低頻區(qū)出現(xiàn)了Warburg阻抗擴(kuò)散特征,但是高頻區(qū)容抗較小,表現(xiàn)為垢下較為嚴(yán)重的腐蝕。不同溫度下,垢層電極和裸電極形成電偶腐蝕時,偶接初期,垢覆蓋電極為陰極,裸電極為陽極,隨浸泡時間延長出現(xiàn)電流反轉(zhuǎn),垢覆蓋電極從陰極變?yōu)殛枠O而被腐蝕。裸電極和垢層電極在溫度較高時偶合的電位差較大,使腐蝕加劇。鹽含量越高,C1-的遷移量增加,有利于垢下閉塞區(qū)內(nèi)pH值降低,更容易出現(xiàn)酸化自催化效應(yīng),使垢下腐蝕大大加劇。得到了一種硫酸鋇除垢劑,以EDTA二鈉為主劑,輔以氨三乙酸、檸檬酸、聚丙烯酸鈉。當(dāng)溫度為70℃時,除垢時間24 h,對硫酸鋇垢的最佳除垢率可以達(dá)到50.77%。
【關(guān)鍵詞】：硫酸鋇垢 電偶腐蝕 結(jié)垢率 電化學(xué)
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE358.5;TG178
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 油田水結(jié)垢理論9
• 1.2.2 油田結(jié)垢步驟9-10
• 1.2.3 油田結(jié)垢的影響因素10
• 1.2.4 垢下腐蝕的發(fā)生10-13
• 1.2.5 電偶腐蝕機(jī)理13-15
• 1.2.6 垢層的清除機(jī)理15-16
• 1.3 研究方案16-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 研究方法17
• 1.3.3 技術(shù)路線17-18
• 1.3.4 理論依據(jù)18-19
• 1.4 主要成果19-20
• 第2章 地層水結(jié)垢率與腐蝕速率相關(guān)性20-37
• 2.1 引言20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法20-23
• 2.2.1 靜態(tài)結(jié)垢滴定實(shí)驗(yàn)方法20-22
• 2.2.2 失重法測試腐蝕速率22-23
• 2.2.3 成分與形貌測試方法23
• 2.3 環(huán)境因素對地層水結(jié)垢率的影響23-27
• 2.3.1 溫度對結(jié)垢的影響23-24
• 2.3.2 Ba~(2+)濃度對結(jié)垢的影響24-25
• 2.3.3 SO_4~(2-)濃度對結(jié)垢的影響25-26
• 2.3.4 鹽含量對結(jié)垢的影響26-27
• 2.4 環(huán)境因素對腐蝕速率的影響27-30
• 2.4.1 溫度對腐蝕速率的影響27-28
• 2.4.2 Ba~(2+)濃度對腐蝕速率的影響28-29
• 2.4.3 SO_4~(2-)濃度對腐蝕速率的影響29
• 2.4.4 鹽含量對腐蝕速率的影響29-30
• 2.5 結(jié)垢率與腐蝕速率的相關(guān)性30-33
• 2.6 垢的物相及表面微觀形貌分析33-35
• 2.7 小結(jié)35-37
• 第3章 結(jié)垢金屬與裸金屬的電化學(xué)活性差異37-59
• 3.1 引言37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法37-39
• 3.2.1 極化曲線與交流阻抗測試方法37-39
• 3.2.2 電偶腐蝕測試方法39
• 3.2.3 成分與形貌測試方法39
• 3.3 結(jié)垢金屬表面與裸金屬表面的電化學(xué)特性39-48
• 3.3.1 溫度下的極化曲線39-41
• 3.3.2 溫度下的交流阻抗譜41-44
• 3.3.3 鹽含量下的極化曲線44-46
• 3.3.4 鹽含量下的交流阻抗譜46-48
• 3.4 結(jié)垢金屬與裸金屬的電偶腐蝕48-58
• 3.4.1 溫度對電偶腐蝕的影響48-53
• 3.4.2 鹽含量對電偶腐蝕的影響53-56
• 3.4.3 電偶腐蝕后的SEM和EDS分析56-58
• 3.5 小結(jié)58-59
• 第4章 硫酸鋇除垢劑的研制59-67
• 4.1 引言59
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法59-60
• 4.2.1 溶蝕評價法59-60
• 4.2.2 正交實(shí)驗(yàn)法60
• 4.3 除垢主劑的篩選60-61
• 4.4 主劑與其他試劑的復(fù)配61-66
• 4.4.1 時間對除垢效果的影響63-64
• 4.4.2 pH值對除垢效果的影響64-65
• 4.4.3 溫度對除垢效果的影響65-66
• 4.5 小結(jié)66-67
• 第5章 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 結(jié)論67
• 5.2 展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果75

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3 楊子秋;;用原子吸收光譜法測定換熱器垢層中鋁含量的研究[J];燕山油化;1981年02期

4 陸震維;陳玉梅;;結(jié)垢的理論基礎(chǔ)[J];化學(xué)清洗;1990年03期

5 顏文清;陳錄華;;用有機(jī)酸清洗碳化物垢層[J];貴州化工;1993年03期

6 姚志鋼;;芳香高效潔瓷液在邵陽問世[J];精細(xì)化工信息;1990年05期

7 黃曉東;泛加石油公司對放射性垢層所采取的防治措施[J];國外環(huán)境科學(xué)技術(shù);1997年01期

8 王國華;黃祥玉;向維漢;;磷銨生產(chǎn)中加熱器垢層的物相研究[J];成都科技大學(xué)學(xué)報(bào);1985年03期

9 焦文治;管道及設(shè)備中的垢層[J];電子節(jié)能;1998年04期

10 朱元良;陳海玲;邱于兵;郭興蓬;;月桂酸根離子吸附對碳鋼表面垢層性質(zhì)的影響[J];腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù);2010年05期

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2 薛金雄;雙J管表面垢層中納米細(xì)菌的培養(yǎng)和鑒定[D];南昌大學(xué);2012年

3 任紅艷;汽液固多相蒸發(fā)管內(nèi)的顆粒防除垢研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：結(jié)垢對P110鋼腐蝕的影響及其控制措施，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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