長輸油氣管線腐蝕速率預(yù)測(cè)模型及防護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)能源的需求量也越來越大。而石油和天然氣又是非常重要的能量來源，所以，對(duì)這兩種能源的開采技術(shù)和工藝也在不斷的發(fā)展和更新。在天然氣中本身就含有一定量的CO<,2>氣體，有時(shí)又含有微量的H<,2>S氣體。倘若這兩種氣體是在干燥的條件下，它們是沒有多少腐蝕性的，但是如果在含有水蒸氣的環(huán)境中，由于溫度的變化會(huì)產(chǎn)生一定量的凝結(jié)水，當(dāng)這兩種氣體溶解在凝結(jié)水中時(shí)就會(huì)具有很強(qiáng)的腐蝕性而對(duì)管線材料產(chǎn)生破壞。在石油中也含有一定的CO

2、<,2>和H<,2>S，而在部分石油的開采過程中采用了CO<,2>驅(qū)油工藝，所以又加入了很大量的CO<,2>氣體。在開采的石油中會(huì)含有大量的水，溶解了CO<,2>和H<,2>S后將會(huì)具有很強(qiáng)的腐蝕性,在這種條件下對(duì)運(yùn)輸材料主要是輸油氣管線材料產(chǎn)生極其嚴(yán)重的腐蝕，使材料產(chǎn)生各種形式的破壞。 為了不妨礙生產(chǎn)，就要對(duì)各種腐蝕破壞形式進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)材料的使用年限，在這些破壞還沒有對(duì)生產(chǎn)和環(huán)境產(chǎn)生危害之前避免它。為此，在世界各國都對(duì)這種腐

3、蝕破壞進(jìn)行了比較深入的研究，這些研究涉及的范圍從腐蝕反應(yīng)的機(jī)理、破壞形式、腐蝕反應(yīng)的條件、腐蝕速率的預(yù)測(cè)到腐蝕反應(yīng)的控制。就目前的研究結(jié)果來看，現(xiàn)在已經(jīng)建立了多種有關(guān)腐蝕速率的預(yù)測(cè)模型，且這些模型又都有各自的使用條件和范圍，由于各油氣田的條件復(fù)雜多變，所以它們都很難適用到所有的情況。 本試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)新疆某油氣田的具體情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的樣品進(jìn)行分析和模擬，同時(shí)結(jié)合眾多研究者的研究成果，通過高壓釜失重試驗(yàn)，利用數(shù)學(xué)處理方法和數(shù)學(xué)處理

4、軟件對(duì)試驗(yàn)中所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立了自己的腐蝕速率數(shù)學(xué)模型，它包括CO<,2>的腐蝕速率預(yù)測(cè)模型、H<,2>S腐蝕速率預(yù)測(cè)模型以及兩者共處時(shí)的腐蝕速率預(yù)測(cè)模型。將所得模型與原試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)兩者非常接近，所以所得模型是比較合理并接近實(shí)際具體條件的。 在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中合成了多種針對(duì)CO<,2>和H<,2>S腐蝕的緩蝕劑，分別是HGY-9A、MY-809A系列緩蝕劑和IMC系列緩蝕劑中的D、J、L、G型緩蝕劑，其中前幾種緩蝕劑

5、雖然也有一定緩蝕效果，但它們對(duì)于這一特定的環(huán)境還遠(yuǎn)遠(yuǎn)大不到要求，而后兩種對(duì)于這一環(huán)境是比較合適的，緩蝕效率均達(dá)到了90﹪以上，是比較理想的緩蝕劑。在試驗(yàn)中對(duì)后兩種緩蝕劑進(jìn)行了多種方法的評(píng)價(jià)，包括失重試驗(yàn)和電化學(xué)試驗(yàn)，比較了它們的緩蝕效率。通過試驗(yàn)得知，由于這兩種緩蝕劑都是經(jīng)過復(fù)配的，所以它們都是混合型緩蝕劑，即腐蝕反應(yīng)的陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)都有很好的抑制作用。不過對(duì)于不同的材料，它們所表現(xiàn)的對(duì)兩個(gè)反應(yīng)的抑制顯著程度略有不同，但從整體來看對(duì)