金属管道装置的电化学保护工程

防止金属管道、金属装置腐蚀的方法有多种 ,电化学保护是其中一种 .由于钢质管线 ,包括输水、输油、输气管线、热交换器金属装置等在工业生产环境中的腐蚀破坏大部分为电化学腐蚀 ,电化学保护在腐蚀控制工程中占有重要的地位 .电化学保护可分为阴极保护和阳极保护 .阴极保护是在金属表面通以足够的阴极电流 ,使金属表面阴极极化 ,成为电化学电池中电位均一的阴极 ,从而防止其表面腐蚀的防护技术 .阴极保护又分为牺牲阳极保护和外加电流阴极保护 .阳极保护是在金属表面上通入足够的阳极电流 ,使金属电位往正的方向移动 ,达到并保持在钝化区内…     

基于缩比模型模拟的船体单区域外加电流阴极保护系统

为防止由于舰船表面电位分布不均匀而造成舰船腐蚀,采用缩比模型理论建立舰船外加电流阴极保护系统,研究船体表面电位分布影响因素之间关系.结果表明,单区域外加电流阴极保护系统的辅助阳极和参比电极位置改变将影响船体电位的分布.辅助阳极位置影响船体保护电位曲线的形状,而参比电极位置决定各曲线保护电位值的大小.外加电流阴极保护系统中增加阳极的数量和布置均匀时,可优化船体保护电位分布,且曲线波动小.试验证明,基于缩比模型理论的舰船保护电位测量方法是一种方便、有效的测量手段,可为进一步优化外加电流阴极保护系统提供新的研究途径.     

阴极保护检查片评估西气东输苏浙沪管段的保护效果

依据2004年美国国家标准学会(ANSI)和腐蚀工程师协会(NACE)联合发布的阴极保护检查片新技术标准,于2005-2006年在西气东输管道苏浙沪管段沿线,开展检查片评估阴极保护效果的现场试验.经过检查片设计、试验方案实施以及数据处理分析,得到了管道沿线阴极保护度和土壤腐蚀性分布;获得该地区IR降误差的统计值为170mV,并修正了管道保护电位准则(以-1.02V替代-0.85V).研究结果表明受杂散干扰的马鞍山、芜湖附近管道受到良好保护;东桥、无锡处管道保护电位衰减过快,存在接地的可能;该阴极保护系统容量至少覆盖试验中大、小检查片的面积变化;利用危险性矩阵可以分析管道外腐蚀危害的风险等级、危险来源等.     

管道参比电位动态跟踪阴极保护装置的研发

针对油气管道在所处埋地环境中的电化学腐蚀问题,研发了一种对管道参比电位动态跟踪的优化阴极保护装置.该阴极保护装置通过采集参比电位以及程控电源电压、电流,对管道参比电位实时反馈,并通过对数据进行比对与处理,实现对程控电源动态优化的离散区间控制,向管道输出适合的电压、电流,使管道参比电位持续保持在有效保护范围,达到管道防腐...     

阴极保护检查片评估西气东输苏浙沪管段的保护效果

依据2004年美国国家标准学会(ANSI)和腐蚀工程师协会(NACE)联合发布的阴极保护检查片新技术标准,于2005-2006年在西气东输管道苏浙沪管段沿线,开展检查片评估阴极保护效果的现场试验.经过检查片设计、试验方案实施以及数据处理分析,得到了管道沿线阴极保护度和土壤腐蚀性分布;获得该地区IR降误差的统计值为170mV,并修正了管道保护电位准则(以-1.02V替代-0.85V).研究结果表明:受杂散干扰的马鞍山、芜湖附近管道受到良好保护;东桥、无锡处管道保护电位衰减过快,存在接地的可能;该阴极保护系统容量至少覆盖试验中大、小检查片的面积变化;利用危险性矩阵可以分析管道外腐蚀危害的风险等级、危险来源等.     

酸化缓蚀剂的缓蚀作用机理研究

通过模拟酸化腐蚀实验,评价马氏体不锈钢油管用酸化缓蚀剂的缓蚀性能。同时,利用电化学测试技术,探讨其在不同温度条件下的缓蚀作用机理。结果表明:超级13Cr马氏体不锈钢在120℃鲜酸中的均匀腐蚀速率仅为14.551 6 mm/a,远小于50.8 mm/a,缓蚀效率在90%以上,并且局部腐蚀轻微,表明酸化缓蚀剂与超级13Cr马氏体不锈钢具有良好的匹配性。在30℃和60℃,添加缓蚀剂后,腐蚀电位正移,缓蚀剂作用机理为"负催化效应型"。在80℃,腐蚀电位负移,缓蚀剂作用机理为"几何覆盖效应型"。     

碳钢表面TiO2涂层的光电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法在碳钢表面制备TiO2涂层,研究不同种类溶胶、涂层层数和涂层热处理温度对其光电化学性能的影响。结果表明,在光线照射下覆有TiO2涂层的碳钢的电极电位有明显下降,当涂层层数为4层、热处理温度为400℃时电位最低,下降幅度达到250 mV左右。试验结果还表明,实验室自制溶胶比工业溶胶制备的TiO2涂层具有更低的电位,且TiO2涂层的光电性能有明显的滞留效应。由此可见,TiO2涂层能对碳钢起到有效的阴极保护作用。     

船体双区域外加电流阴极保护缩比模型模拟研究

建立某船1:100缩比模型.研究了船体双区域外加电流阴极保护系统中船体保护电位分布.结果表明,双区域阴极保护的优化设计是在船艏区增加1组辅助阳极,且参比电极布置在两组辅助阳极之问;船艉区参比电极布置在辅助阳极外侧,此时船体保护电位曲线分布均匀,均在-0.80～-0.90 V,船体得到有效的阴极保护.螺旋桨主轴接地后,发现船艉区辅助阳极附近电位降低,且随轴转动速率增加,辅助阳极附近电位进一步降低.船模主轴不同状态下,优化设计的双区域阴极保护系统,均能达到阴极保护要求.实验验证,采用缩比模型对船体外加电流阴极保护系统进行设计是一种方便、有效的方法,为船体阴极保护优化提供了新途径.     

典型砂砾油藏CO_2驱地面集输管道缓蚀剂的开发及性能研究

CO_2驱油是提高油藏采收率和动用率的三次采油技术,CO_2驱油技术造成管道和设备遭受严重腐蚀。通过失重法、动电位扫描及腐蚀形貌分析等方法,对开发出的一种适用于砂砾油藏CO_2驱腐蚀环境的缓蚀剂进行了综合性能评价。实验室结果表明,碳钢在CO_2驱模拟腐蚀环境中发生了严重的均匀腐蚀和点蚀,添加浓度为30 mg/L的新型缓蚀剂后,缓蚀效率可达93%以上。动电位扫描结果表明,该缓蚀剂是阳极型缓蚀剂,其在碳钢表面的吸附服从Langmuir等温吸附模型。     

氯碱厂盐水预热器腐蚀的全面控制

在溶液等电位保护消除盐水预热器杂散电流腐蚀的基础，研究了外加阴极保护进行联合保护的装置的兼容性以及阴极保护电流在换热管内壁的分散情况和保护电位的分布规律，介绍了在两家氯碱厂成功地联合保护的技术参数和效果。     

碳酰胺复合驱吞吐井缓蚀剂优选评价

某西部油田碳酰胺复合驱吞吐井井筒温度最高可达260℃，CO₂分压预计为0.4 MPa，井筒管柱面临较高的腐蚀风险。为了解决井筒腐蚀问题，根据碳酰胺复合驱吞吐井井筒服役工况的特点，提出了一套适用于碳酰胺复合驱吞吐井的缓蚀剂优选评价技术流程。首先，对预选的缓蚀剂进行配伍性评价，然后，进行热滚耐温测试和电化学测试，优选出耐温性能和缓蚀性能良好的缓蚀剂，再采用高温高压釜模拟现场腐蚀工况对缓蚀剂防护效果进行评价；最后，结合碳酰胺复合驱吞吐井注-焖-采的工艺特点和不同阶段的腐蚀环境，确定了焖井降温阶段为缓蚀剂的最佳注入时机。研究结果表明，在温度180℃、CO₂分压0.4 MPa条件下，优选出的缓蚀剂XCN2-21可将N80管材的腐蚀速率降低至0.044 1 mm/a，满足油田腐蚀控制要求。     

气相缓蚀剂在电厂热力设备停用保护中的应用

在介绍气相缓蚀剂缓蚀原理的基础上,对缓蚀剂的使用浓度、特定体系选用缓蚀剂种类及其最佳用量进行了实验。结果显示,气相缓蚀剂具备使用方便、干净、效果好的优势,能够满足结构复杂、系统庞大的热力设备的停用保护。     

陇东地区煤层气井油管柱腐蚀机理研究

煤层气井油管柱腐蚀导致的管柱穿孔和频繁卡泵是制约陇东地区煤层气资源开发的关键因素，确定煤层气井油管腐蚀形貌特征与产物成分，查明其腐蚀机制对于气井管材选型、防护措施改进意义重大。利用扫描电镜（SEM）及二次电子图像（SE）、背散射图像（BSE）对油管柱腐蚀产物膜形貌进行微观表征，采用能谱分析（EDS）标定腐蚀产物元素类型及含量，并通过X射线衍射分析了腐蚀产物的矿相，在此基础上提出本区煤层气井油管腐蚀机理及防护措施：本区煤层气井N80油管钢在高矿化度Cl^-、HCO₃^-地层水环境发生强烈CO₂腐蚀作用，形成多层结构腐蚀产物（FeCO₃）膜，由于腐蚀产物膜与金属基体结合强度低，在井筒流动介质冲刷下易发生剥离，且腐蚀产物膜疏松多孔致密性差，Cl^-易穿过产物膜接触金属基体，形成自催化腐蚀电偶，加速局部阳极溶解，生成大量点蚀坑，加剧了腐蚀穿孔伤害程度。选择含3% Cr油管材、加缓蚀剂（原油）与射孔完井是实现本区煤层气井油管柱整体腐蚀防护的可行措施。     

阴极保护对氯化物环境中1Cr13不锈钢微动腐蚀的影响

利用自制的微动腐蚀测试系统,研究了１Ｃｒ１３不锈钢在３．５％ＮａＣｌ溶液中, 不同的有极保护电位下的微动蚀行为。结果表明：未加阴极保护时,微动使自然腐蚀电位快速负移到稳定值;     

不同腐蚀介质中改性咪唑啉的缓蚀性能

由油酸、多胺及改性试剂合成了4种咪唑啉衍生物。通过静态挂片失重法评价了咪唑啉缓蚀剂在不同矿化度的模拟盐水、饱和CO₂的模拟盐水以及油田回注污水中对A3碳钢腐蚀的抑制作用。实验结果表明,所合成的咪唑啉缓蚀剂可以抑制溶解氧的腐蚀,对CO₂的腐蚀抑制效果更好,10mg/L缓蚀剂D缓蚀率达95.36%。腐蚀介质的矿化度对缓蚀效果有一定影响,矿化度在10000～70000mg/L变化时,缓蚀率波动在10%～15%。油田回注污水实验表明咪唑啉型缓蚀剂适合应用于现场,尤其是偏酸性水质,腐蚀速率满足小于0.076mm/a的油田标准。     

油井管接头螺纹腐蚀与防护研究进展

油井管作为油气田开采过程中的基础设施,随着油气田的不断深入开发,油气井的实际开采环境越来越恶劣,其接头螺纹连接处的腐蚀失效问题日益突出和严重.为保障井筒完整性,提高油井管的使用寿命,对几种典型的油井管接头螺纹腐蚀类型进行了介绍,详细分析和综述了其腐蚀机理和影响因素.针对文中介绍的腐蚀类型,对其腐蚀防护技术进行了系统性的...     

油气田开发中H_2S/CO_2腐蚀研究进展

首先分别探讨了CO2腐蚀和H2S腐蚀的机理及其影响因素;进而讨论了H2S/CO2共存条件下的腐蚀机理及其影响因素,分析了国内外H2S/CO2腐蚀研究的现状和趋势,提出了油井管H2S/CO2腐蚀的防护措施,探讨了高酸性油气田腐蚀研究的热点问题及发展方向.     

塔河油田点蚀测试及评价技术应用

 系统分析了塔河油田点蚀测试和评价技术的特点及存在的问题。通过引进3D点蚀测深仪及改进点蚀评价方法,对塔河油田不同区块的点蚀状况进行评级。对地面生产系统管道开展了腐蚀规律分析、缓蚀剂防护及新材质抗腐蚀效果现场评价,得出塔河油田主力区块单井及油气混输管道CO₂/H₂S环境与点蚀速率的关系:在介质流体温度为50~70℃条件下,点蚀速率为P_CO2/P_H2S的多项式函数,呈波动规律分布。评价了单井管道及集输管道的缓蚀剂工艺防护效果,结果表明:对于布站较多的长距离集输管道应采用分段加注缓蚀剂方式防护,管道中段缓蚀率较高;布站少或距离较短的管道应采用端点加注缓蚀剂方式防护,从管道起点到末端缓蚀率升高;其中,TH10244单井管道采用"清管器+缓蚀剂"预膜防护工艺后缓蚀率高达70%。研究表明新材质(BX245-1Cr)挂片在地面集输系统试验管道中较20^#钢挂片点蚀速率下降了43.7%。     

盐水完井液缓蚀剂的合成及性能评价

针对高温高盐的油气开发工程防腐的需要,以乙二胺、甲醛和亚磷酸为主要原料,讨论了反应条件对产物的影响并优选了实验,合成出一种在盐水完井液中使用的缓蚀剂。利用室内挂片失量法对该缓蚀剂体系性能进行了评价。研究结果表明：该缓蚀剂加量小、性能稳定、效果明显、抗温能力强、有较好的抗盐能力。在pH值为5~7,温度低于120℃,加量为0.2g/L时,能使腐蚀速度控制在0.0700mm/a以下,能有效阻止盐水介质的腐蚀。     

脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂的研究

加注缓蚀剂可以缓解原油中存在的环烷酸对炼油设备系统和管线的腐蚀破坏。合成脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂,采用失重法测定缓蚀剂的缓蚀率。温度和原油酸度对缓蚀率有一定影响。