為研究油氣田污水對(duì)儲(chǔ)罐腐蝕行為的影響,對(duì)儲(chǔ)罐中污水進(jìn)行腐蝕性能預(yù)測(cè)。模擬研究了溫度、流速、壓力以及pH值對(duì)儲(chǔ)罐腐蝕性能的影響規(guī)律。并通過(guò)常溫常壓浸泡試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,介質(zhì)包含水樣和泥樣兩種腐蝕環(huán)境。模擬結(jié)果表明,兩種環(huán)境中腐蝕性離子與結(jié)垢性離子含量較高,易發(fā)生CaCO₃結(jié)垢可能;隨著溫度的升高,儲(chǔ)罐的pH值呈下降趨勢(shì),腐蝕速率與腐蝕電位呈上升趨勢(shì),其中泥樣溫度高于40℃時(shí),腐蝕電位降低;儲(chǔ)罐腐蝕速率隨水流速度和壓力的增加而加快;試驗(yàn)結(jié)果表明,儲(chǔ)罐在兩種環(huán)境中的實(shí)際腐蝕速率與模擬值趨于一致;碳鋼表面產(chǎn)生CaCO₃結(jié)垢,與水質(zhì)結(jié)垢預(yù)測(cè)分析一致。儲(chǔ)罐在泥樣環(huán)境中的pH、腐蝕速率與腐蝕電位均大于水樣環(huán)境,在泥樣環(huán)境儲(chǔ)罐更易發(fā)生腐蝕。 

【文章來(lái)源】：材料科學(xué)與工藝. 2020,28(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

碳鋼在水樣中的極化曲線

圖1 碳鋼在水樣中的極化曲線對(duì)Q235B碳鋼在水樣和泥樣中的腐蝕性能進(jìn)行理論預(yù)測(cè),如圖3所示。在(0～40)℃范圍內(nèi),污水pH值隨著溫度的增加逐漸降低,離子活性增強(qiáng),因此酸性增強(qiáng)。由于此污水環(huán)境下使得碳鋼表面易形成CaCO3保護(hù)膜,而當(dāng)pH偏酸性時(shí),碳鋼表面具有不易形成有保護(hù)性的致密的垢膜。因此pH降低時(shí)會(huì)使得儲(chǔ)罐腐蝕速率增加,如圖3(a)所示。

對(duì)Q235B碳鋼在水樣和泥樣中的腐蝕性能進(jìn)行理論預(yù)測(cè),如圖3所示。在(0～40)℃范圍內(nèi),污水pH值隨著溫度的增加逐漸降低,離子活性增強(qiáng),因此酸性增強(qiáng)。由于此污水環(huán)境下使得碳鋼表面易形成CaCO3保護(hù)膜,而當(dāng)pH偏酸性時(shí),碳鋼表面具有不易形成有保護(hù)性的致密的垢膜。因此pH降低時(shí)會(huì)使得儲(chǔ)罐腐蝕速率增加,如圖3(a)所示。在(25～100)℃范圍內(nèi)Q235B碳鋼在兩種環(huán)境中的腐蝕速率隨著溫度的升高呈先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)溫度低于30 ℃時(shí),水樣和泥樣環(huán)境中儲(chǔ)罐的全面腐蝕速率低于0.025 mm/a,屬于低腐蝕速率。當(dāng)溫度升至90 ℃時(shí),試樣的腐蝕速率達(dá)到最大值,如圖3(b)所示。主要由于溫度升高導(dǎo)致活化分子數(shù)目增大,腐蝕性離子Cl-、硫酸鹽還原菌(SRB)活性及溶液中各種成分的溶解度均增大,從而導(dǎo)致氧濃差腐蝕及SRB腐蝕等各個(gè)腐蝕反應(yīng)的速度加快,當(dāng)溫度繼續(xù)升高到一定值時(shí),使得腐蝕性氣體在溶液中的溶解度降低,腐蝕速率不再增加。

【參考文獻(xiàn)】：
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