碳鋼在NaHCO-,3--NaCl體系中的局部腐蝕行為與機(jī)理研究.pdf

1、北京化工大學(xué)博士學(xué)位論文碳鋼在NaHCONaCl體系中的局部腐蝕行為與機(jī)理研究姓名：趙景茂申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：左禹2001.3.26北京化工大學(xué)博士學(xué)位論文M0042“離子能夠起抑制作用，而Cr：072起促進(jìn)作用。這一結(jié)果可以用它們對(duì)點(diǎn)蝕孔內(nèi)溶液pH值的影響來解釋：PO。3‘和M0042“進(jìn)入閉塞區(qū)后，能夠阻止蝕孔內(nèi)pH值的下降，而Cr：072離子使蝕孔內(nèi)pH值降低，酸性增強(qiáng)，促進(jìn)點(diǎn)蝕的擴(kuò)展。5碳鋼在含有高濃度HCO

2、，‘、CI‘以及低濃度Ca。離子的溶液中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的點(diǎn)蝕。其原因在于碳鋼表面形成的腐蝕產(chǎn)物／垢不致密，在有產(chǎn)物覆蓋的地方成為陰極，而裸露的區(qū)域成為陽極，由于該電池具有大陰極小陽極的結(jié)構(gòu)，造成了嚴(yán)重的局部腐蝕。根據(jù)腐蝕電化學(xué)原理，推導(dǎo)出了形成電偶電池后陽極溶解電流密度的表達(dá)式為：仁“》盤唧學(xué)6A、鋼在蝕孔模擬溶液中的腐蝕過程由陰極氫離子的擴(kuò)散步驟控制，陰極去極化起著主要作用。陽極溶解過程遵循著Bockris機(jī)理。在模擬溶液中的腐蝕不存在臨

3、界pH值及臨界鹽濃度，腐蝕速度(Vc)的對(duì)數(shù)與pH值呈線性關(guān)系：logVc209680444pH該公式表明，蝕孔內(nèi)溶液pH的稍微變化，都會(huì)對(duì)腐蝕速度帶來明顯的影響。7溶解氧和pH值對(duì)碳鋼在油田產(chǎn)出水中的腐蝕有很大的影響。提高pH值、降低氧含量可以控制碳鋼的腐蝕。然而pH值超過85后，易引起碳鋼的縫隙腐蝕。因此產(chǎn)出水的pH值應(yīng)控制在一個(gè)最佳的范圍內(nèi)，以不超過85為直。這一結(jié)論對(duì)油田生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。8利用灰關(guān)聯(lián)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析了影響碳

4、鋼在氣井和注水井中腐蝕的主要因素。結(jié)果表明注入水中Cl。離子、O，、HCO，。、TGB(腐塵菌)含量是影響腐蝕的主要因素；氣井中氣體流速、CO，分壓以及水相中HC03離子含量是決定腐蝕的主要因素，腐蝕速度的對(duì)數(shù)分別與氣體流速、CO，分壓的對(duì)數(shù)之間存在著線性關(guān)系。在綜合考慮了流速以及分壓的影響后，建立了預(yù)測(cè)碳鋼在中原油田氣井中腐蝕速度的公式，與實(shí)際測(cè)量值有較好的一致性。logVC=227112251。g(妒”po7s)、丫，關(guān)鍵詞碳鋼，局