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时间:2018-07-11
《高含硫化氢高矿化度原油对碳钢管材腐蚀行为的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、高含硫化氢高矿化度原油对碳钢管材腐蚀行为的研究 摘要:利用SEM、EDS和XRD对管材和管材腐蚀产物进行了检测分析,结果表明:L245NS正火抗硫态钢管试样非金属夹杂物和金相组织正常;SEM分析显示管道圆形蚀坑内部呈明显的蜂窝状,蚀坑底部腐蚀产物有明显的结晶堆积;EDS分析表明腐蚀产物主要元素为Fe、O、S、Si、Cl等,Si的存在表明腐蚀产物中仍有部分未腐蚀的铁,大量Cl离子参与了腐蚀过程并残余在腐蚀产物中;XRD分析表明腐蚀产物由Fe1-xS和Fe3O4组成。本文还对对管材的腐蚀原因和腐蚀机理进行了探讨和说明。 关键词:高含硫高矿化
2、度点蚀腐蚀机理 Abstract:using:SEM,EDSandXRDpipesandpipecorrosionproductsweretestedandanalyzedinthispaper,theresultsshowedthat:L245NSnormalizingsulfurresistantstatesteelsamplenonmetallicinclusionandmicrostructureanalysisshowednormal;SEMpipelinecircularpitinsidewerehoneycomb,corro
3、sionpitofcorrosionproductshaveobviouscrystaldeposition;EDSanalysisshowedthatthecorrosionproductsareelementsofFe,O,S,Si,Cl,Sishowedthepresenceofcorrosionproductsarestillnotcorrosionofiron,alargenumberofClionsareinvolvedintheprocessofcorrosionandresidualinthecorrosionproduct
4、s;XRDanalysisshowedthatthecorrosionproductsbyFe1-xSandFe3O4.Thisarticlealsoonpipecorrosionandcorrosionmechanismarediscussedandillustrated. Keywords:highsulfurandhighsalinitypittingcorrosionmechanism 中图分类号:TQ31文献标识码:A 1前言 中东M油田是一个有着上百年开采历史的老油田。2011年4月该油田开发项目地面建设工程正式完工
5、并投产运行。该工程包括一套PUDP(采油和脱盐装置)、一套FPF(油田处理设施)、站外十五口采油井管线、两条注水管线(玻璃钢管线)、一条原油干线和一条天然气干线。投产150天左右陆续出现单井输油管线腐蚀穿孔的现象,尤其以6#和7#两口井输油管线腐蚀最为严重。 根据现场对腐蚀管件的初步分析,输油管线是由点蚀造成的穿孔。根据腐蚀的一般规律,局部腐蚀一旦发生,该处作为阳极发生腐蚀,周边管壁成为原电池的阴极而受到保护,因此促成蚀坑内部腐蚀快速发展而形成腐蚀穿孔。 本文采用多种分析手段对碳钢管材腐蚀样,分析管材失效的原因,探讨了碳钢在高含硫高矿化
6、度原油中的腐蚀行为。为今后类似油田的防腐工作提供理论依据和指导。 2实验材料和方法 2.1实验材料 L245NS正火抗硫态钢管,其化学成分(w/%)为:C0.10、Si0.27、Mn0.85、P0.0083、S0.0025、V<0.005、Nb<0.01、Ti0.016。 2.2实验方法 使用SETASA4000-0型硫化氢含量分析仪测试原油中硫化氢含量,使用JSM-7500扫描电镜观测管材腐蚀形态,用INCAEDS能谱仪分析腐蚀产物成分组成,用岛津XRD-6000X射线衍射仪分析腐蚀产物晶格结构。 3结果与讨论 表1是M油田
7、各油井原油物性数据表,表2为6#、7#油井不同时间段原油物性数据表。 表1各油井原油物性数据表 表26#、7#油井不同时间段原油物性数据表 3.1管材腐蚀宏观形态分析 图1管材腐蚀样品宏观图 图1为3张管材腐蚀样品的宏观图片,蚀坑均位于管到底部。图a呈现两个明显的并列凹坑,坑内残留物为黑色碎屑,残留物与凹坑能轻易脱离。管道底部被一层黑色腐蚀物所覆盖,腐蚀层厚约0.5~1.0mm,腐蚀层表面呈蜂窝状,为明显的腐蚀痕迹。 为方便表述,将图b中蚀坑标记为1号坑,图c中蚀坑标记为2号坑。1号坑已发生穿孔,凹坑呈规
8、则半球状,直径16.5mm,坑内腐蚀产物在管件样品转移过程中遗失。2号坑形态及腐蚀物宏观图如图c所示,凹坑呈不规则半球形。直径20.3mm,深4.4mm,坑内腐蚀产物厚约2mm。
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