【摘要】：在油田中,由腐蝕引起的核桃殼過濾器內(nèi)構件的失效問題頻出。本文在國內(nèi)外核桃殼過濾器內(nèi)構件選材應用調(diào)研的基礎上,針對Q345R容器用鋼和2205雙相不銹鋼,研究了其在模擬油田采出水中的腐蝕行為,為防護措施提供理論基礎。本文采用失重法和電化學測試方法,研究了Q345R和2205在模擬核桃殼過濾器內(nèi)構件不同環(huán)境中的腐蝕行為。Q345R的失重結果表明:在CO_2+溶解氧及CO_2/H_2S+溶解氧環(huán)境中,Q345R的腐蝕速率隨溫度升高,略有波動;在H_2S+溶解氧的環(huán)境中,Q345R的腐蝕速率隨溫度升高逐漸增大。電化學測試結果表明:在CO_2/H_2S+溶解氧環(huán)境中,Q345R的電化學腐蝕傾向相對較小,電化學腐蝕動力學阻力較大,抗腐蝕性能相對較好;在CO_2+溶解氧及H_2S+溶解氧環(huán)境中,Q345R的電化學腐蝕傾向相對較大,電化學腐蝕動力學阻力較小,抗腐蝕性能相對較差。由此可見,Q345R的耐蝕性能對服役環(huán)境敏感。對2205的研究結果表明:在CO_2+溶解氧環(huán)境中,隨溫度升高,2205的腐蝕速率先增大后減小;在H_2S+溶解氧及CO_2/H_2S+溶解氧的環(huán)境中,隨溫度升高,腐蝕速率逐漸增大。在空氣+溶解氧環(huán)境中的試樣自腐蝕電位較高,即在該環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的趨勢較小;在CO_2+溶解氧及H_2S+溶解氧環(huán)境中的試樣自腐蝕電位和自腐蝕電流密度接近,表明這兩種環(huán)境發(fā)生電化學腐蝕的趨勢相差不大。在CO_2/H_2S+溶解氧環(huán)境中,2205的電化學阻抗譜擬合的腐蝕電荷轉(zhuǎn)移電阻R_(ct)較小,電化學腐蝕動力學阻力較小,抗腐蝕性能較差,與極化曲線以及失重腐蝕試驗結果一致。采用恒電流極化、開路電位、工作電位和極化曲線等電化學測試手段研究溫度因素對核桃殼過濾器內(nèi)構件陰極保護中的電化學性能影響規(guī)律,同時對腐蝕后的陽極表面形貌及產(chǎn)物微觀形貌進行了觀察。在30℃和50℃,對Al-Zn-In-Cd和Al-Zn-In-Mg-Ti犧牲陽極兩組試樣研究的結果表明:在H_2S/CO_2+溶解氧的高礦化度油田采出水模擬環(huán)境中,Al-Zn-In-Mg-Ti陽極開路電位較Al-Zn-In-Cd陽極負,具有較大的腐蝕驅(qū)動力。當對Al-Zn-In-Mg-Ti陽極施加恒電流極化后,其表面一直處于活化狀態(tài),溶解狀態(tài)良好。隨溫度的升高,電流效率下降,陽極的開路電位、工作電位呈負移趨勢,溶解性能變好,陽極溶解形貌由溫度較高時的均勻溶解,轉(zhuǎn)化為低溫時的局部腐蝕溶解。
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE983
【圖文】：

技術路線示意圖

將試驗材料加工成棒狀試樣，試樣的尺寸大小如圖2-1 所示，在萬能試驗機上對試樣的拉伸性能進行測試，通過分析應力-應變曲線，得到材料的力學性能指標。圖 2-1 試樣的拉伸尺寸圖

（4）硬度在室溫（20℃）條件下依據(jù)GB/T 231.1-2009標準使用布氏硬度計對材料進行硬度測試。硬度試樣尺寸為25mm×15mm×l0mm的試樣，打點如圖2-2所示。在測試前，順次用320#，600#，800#，1200#砂紙將試樣表面磨平、拋光使得試樣表面粗糙度小于1.6μm，并對試樣進行丙酮脫脂處理、冷風吹干。試驗時，至少應在試樣3個不同的位置測定硬度，且壓痕中心距試樣邊緣距離應不小于壓痕平均直徑的2.5倍，兩相鄰壓痕中心距離至少為壓痕平均直徑的3倍。圖 2-2 布氏硬度的打點示意圖（5）顯微組織試樣的加工尺寸是 10×10×10mm

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本文編號：2764767