耐高鹽鹵水的表面防腐技術(shù).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，氯和溴系化工也在迅速發(fā)展，對(duì)鹵水資源的需求量越來(lái)越大，但是隨著淺層地下鹵水的不斷開(kāi)采，已經(jīng)不能滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，因此，地下深層鹵水資源的開(kāi)采引起了廣泛的關(guān)注。與開(kāi)采淺層鹵水相比，開(kāi)采深層鹵水需要非常高的投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，深層鹵水開(kāi)采過(guò)程中存在的高溫、高壓、高鹽的條件，會(huì)對(duì)采輸鹵管道和采鹵構(gòu)筑物造成嚴(yán)重的腐蝕。因此，研究一種解決開(kāi)采鹵水設(shè)備腐蝕問(wèn)題的技術(shù)，對(duì)于深層鹵水的高效、低能開(kāi)采具有非常重要的意義。
　　

2、本文依托國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃“863”:黃河三角洲深層鹵水高效開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)，選取黃河三角洲深層鹵水作為研究對(duì)象，在全面調(diào)研文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)研究碳鋼設(shè)備在鹵水中的腐蝕機(jī)理，篩選耐高溫高鹽鹵水的金屬材料，研究耐高鹽鹵水的Ni-W-P表面處理技術(shù)，獲得了適用于深層鹵水開(kāi)采的耐高鹽鹵水腐蝕的防腐技術(shù)。并將該技術(shù)應(yīng)用于深層鹵水中，獲得滿(mǎn)意效果。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)研究了時(shí)間、溫度、含鹽量、pH、壓力等對(duì)N80鋼在鹵水中的腐蝕

3、速率影響，結(jié)果顯示，N80鋼在高溫高鹽鹵水中的腐蝕，隨著時(shí)間的增加，會(huì)在N80鋼表面形成一層腐蝕產(chǎn)物膜，而且腐蝕速率隨著時(shí)間的增加逐漸降低;N80鋼在高鹽鹵水中的腐蝕速率隨溫度的升高而增加，100℃時(shí)腐蝕速率比20℃時(shí)增加了18.42倍;隨著含鹽量的增加，N80鋼在40℃下的腐蝕速率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì);N80鋼在60℃下的腐蝕速率隨著壓力的增加而增加，常壓下腐蝕速率為0.2133 mm/a，10MPa時(shí)腐蝕速率為0.6333 mm/

4、a，增加了1.97倍;高鹽鹵水在pH為5.0～7.0區(qū)間內(nèi)，N80鋼的腐蝕速率變化不大，在0.1mm/a附近浮動(dòng)。(2)針對(duì)采鹵設(shè)備在高溫高鹽鹵水中腐蝕嚴(yán)重的問(wèn)題，利用腐蝕試驗(yàn)對(duì)N80鋼、7075鋁合金、2024鋁合金、Q235鋼、20＃鋼、1Cr13鋼、雙相不銹鋼2205、不銹鋼316L、不銹鋼304等材料進(jìn)行了耐腐蝕性對(duì)比，結(jié)果表明:在全鹽量295.4g/L、溫度95℃的常壓鹵水中，各材料的耐腐蝕順序是2205雙相不銹鋼＞316L不

5、銹鋼＞304不銹鋼＞1Cr13鋼＞N80鋼＞2＃鋼≈Q235鋼≈2024鋁合金＞7075鋁合金。
　　(3)利用電鍍的方法在N80鋼基體上制備了Ni-W-P鍍層，通過(guò)研究電流密度、鍍液pH和溫度對(duì)電鍍Ni-W-P鍍層耐蝕性的影響，得到制備耐蝕電鍍Ni-W-P鍍層的最佳工藝參數(shù)為:電流密度8A/dm2、pH=6、溫度60℃。利用SEM、XRD、EDS等表征與分析測(cè)試手段并通過(guò)電化學(xué)和全浸腐蝕試驗(yàn)，對(duì)N80鋼電鍍Ni-W-P防腐技術(shù)進(jìn)

6、行了性能測(cè)試，結(jié)果表明，N80鋼電鍍Ni-W-P鍍層后在90℃鹵水中的腐蝕速率降為原來(lái)的21％。
　　（4）利用化學(xué)鍍的方法在N80鋼基體上制備了Ni-W-P鍍層，通過(guò)研究硫酸鎳、鎢酸鈉、次亞磷酸鈉和檸檬酸鈉等主要組分的濃度對(duì)化學(xué)鍍Ni-W-P鍍層耐蝕性的影響，得到制備耐蝕化學(xué)鍍Ni-W-P鍍層最佳鍍液配方為:硫酸鎳濃度30g/L、鎢酸鈉濃度40 g/L、次亞磷酸鈉濃度25 g/L和檸檬酸鈉濃度90 g/L，利用SEM、XRD、E

7、DS等表征與分析測(cè)試手段并通過(guò)電化學(xué)和全浸腐蝕試驗(yàn)，對(duì)N80鋼化學(xué)鍍Ni-W-P防腐技術(shù)進(jìn)行了性能測(cè)試，結(jié)果表明，N80鋼化學(xué)鍍Ni-W-P鍍層后腐蝕速率降為原來(lái)的20％。
　　(5)將所得到的鍍Ni-W-P鍍層技術(shù)應(yīng)用在鹵水開(kāi)采中。結(jié)果顯示:在模擬裝置中鹵水循環(huán)3d后，鍍Ni-W-P的模擬提鹵管道未出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，鹵水成分分析結(jié)果表明，該防腐技術(shù)對(duì)鹵水品質(zhì)未產(chǎn)生明顯影響;進(jìn)行的3個(gè)月的實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)表明，Ni-W-P防腐技術(shù)處理的采