高溫環(huán)烷酸靜態(tài)腐蝕試驗(yàn)研究.pdf

1、環(huán)烷酸腐蝕是在石油蒸餾塔高溫部位及轉(zhuǎn)油線上經(jīng)常發(fā)生的一種腐蝕形態(tài)，是當(dāng)今石油煉制工業(yè)中亟待解決的熱點(diǎn)問題之一。本文通過實(shí)驗(yàn)測試和理論分析開展高溫環(huán)烷酸靜態(tài)腐蝕性能研究，揭示典型材料(16MnR、Cr5Mo、Cr9Mo、0Cr18Ni9(304)、00Cr17Ni14Mo2(316L))在不同酸值、不同溫度下的腐蝕特性變化規(guī)律，建立典型材料在高溫環(huán)烷酸環(huán)境下的腐蝕速率數(shù)據(jù)庫，并提出一高溫腐蝕環(huán)境下靜態(tài)腐蝕速率預(yù)測模型。 論文綜合溫

2、度、酸值、材料、狀態(tài)等因素對腐蝕的影響，制訂了試驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)并搭建了試驗(yàn)裝置；選取16MnR、Cr5Mo、Cr9Mo、0Cr18Ni9(304)、00Cr17Ni14Mo2(316L)作為試驗(yàn)材料(其中16MnR、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2分為兩組，一組為原始板材，另一組帶有焊縫)，開展液相和氣相環(huán)境下環(huán)烷酸腐蝕試驗(yàn)，獲得了靜態(tài)腐蝕原始數(shù)據(jù)，并利用FSEM(場發(fā)射掃描電子顯微鏡)、EDX(X射線能量色散譜儀)技術(shù)對試件

3、進(jìn)行微觀分析。 試驗(yàn)研究表明，高溫環(huán)烷酸靜態(tài)腐蝕速率與溫度的關(guān)系呈現(xiàn)指數(shù)形式變化，酸值恒定時(shí)，溫度對腐蝕速率的影響符合阿累尼烏斯方程。腐蝕速率隨酸值的增大而近乎線性增加，但是環(huán)烷酸的濃度增大到一定值后，由于表面產(chǎn)物膜的增厚，對材料起到了較好的保護(hù)作用，腐蝕速率不再發(fā)生明顯的變化，反而有所下降。由于腐蝕產(chǎn)物環(huán)烷酸亞鐵具有油溶性，二價(jià)鐵離子很容易地?cái)U(kuò)散到介質(zhì)溶液中，殘留下來一部分碳沉積在金屬表面上，形成一層保護(hù)性膜，表面產(chǎn)物呈現(xiàn)出黑

4、色，與金屬附著力很小，很容易脫落，但對保護(hù)金屬不受環(huán)烷酸腐蝕起到一定作用。 對典型材料的高溫靜態(tài)常壓腐蝕評價(jià)結(jié)果表明，五種材料的抗環(huán)烷酸腐蝕能力表現(xiàn)從差到好，依次是：16MnR、Cr5Mo、Cr9Mo、304不銹鋼、316L不銹鋼。金屬抗環(huán)烷酸腐蝕的能力大小取決于金屬中合金元素的含量，特別是鉻、鉬等促進(jìn)金屬鈍化的合金元素的含量。 最后，本文還利用最小二乘法及梯度法擬合得到高溫環(huán)烷酸靜態(tài)腐蝕預(yù)測模型。該模型可為下一步試驗(yàn)的