缓蚀剂在流动条件下的缓蚀性能研究进展

为了延长管道寿命、降低生产成本,在油气集输过程中往往会添加缓蚀剂抑制管道的内腐蚀,但流动条件下的缓蚀剂性能并不理想。简要介绍了有机缓蚀剂的作用机理以及研究缓蚀性能的常用方法,对砂、流速、流型、油相等因素对缓蚀性能的影响和作用机理进行了综述和讨论,并对以后的研究方向做了展望。     

四硼酸钠对AZ91D镁合金的缓蚀效果研究

选用无机环保型缓蚀剂四硼酸钠,研究了质量浓度不同的四硼酸钠对AZ91D镁合金的缓蚀效果,并采用电子显微镜对空白样品及添加缓蚀剂浸泡样品的腐蚀形貌进行了分析。结果表明,在室温下,四硼酸钠对AZ91D镁合金具有缓蚀效果,四硼酸钠溶液质量浓度为2. 4 g/L时的缓蚀效率可达到66. 46%;浸泡腐蚀与电化学腐蚀结果一致。     

油田化学添加剂对污水处理系统腐蚀行为的影响

目的明确净水剂、絮凝剂、助凝剂、缓蚀剂对污水处理系统腐蚀行为的作用效果。方法通过工艺流程分析、腐蚀形貌观察、腐蚀产物成分分析、腐蚀失重测试等手段,分析污水处理系统腐蚀原因,考察油田化学添加剂对SSF污水处理系统腐蚀行为的影响。结果输送介质中溶解的二氧化碳、高浓度氯离子、氧是导致SSF净化装置内腐蚀的主要原因。分别添加质量浓度为150、0.3、60 mg/L的净水剂、絮凝剂、助凝剂后,动态腐蚀速率可从1.8544 mm/a降到0.6674、0.8627、0.3530 mm/a,静态腐蚀速率可从1.2515 mm/a降到0.9565、0.9474、0.6256 mm/a。添加160 mg/L缓蚀剂,动态腐蚀速率从1.8544 mm/a降低到0.0822 mm/a,静态腐蚀速率从1.2515 mm/a降低到0.0238 mm/a。同时添加净水剂、絮凝剂、助凝剂三种药剂,动态腐蚀速率为0.7672 mm/a,静态腐蚀速率为0.8742 mm/a;同时添加净水剂、絮凝剂、助凝剂、缓蚀剂四种药剂,动态腐蚀速率为0.3069 mm/a,静态腐蚀速率为0.0263 mm/a。结论添加缓蚀剂能有效控制SSF污水处理系统内腐蚀。污水处理用净水剂、絮凝剂、助凝剂对腐蚀有一定抑制作用。在动态条件下,净水剂、絮凝剂、助凝剂降低了缓蚀剂的缓蚀效果,在静态条件下,三种添加剂对缓蚀剂的缓蚀效果影响较小。     

缓蚀剂在天然气集输管道内的分布规律及对管道腐蚀的影响

采用数值模拟计算的方法分别对批处理缓蚀剂和连续处理缓蚀剂在某天然气集输管道内的分布规律进行研究,根据缓蚀剂在管道顶部和底部的分布规律,通过腐蚀模拟试验分别研究了管道的底部和顶部腐蚀行为.结果表明:在天然气流作用下,批处理缓蚀剂膜在管道内部分布不均,缓蚀剂膜在管道顶部的厚度低于管道底部,弯头内侧的批处理缓蚀剂膜明显减薄;连续处理缓蚀剂在重力作用下主要沉降在管道底部,仅弯头的顶部受少量缓蚀剂的保护.在批处理缓蚀剂和某一浓度的连续处理缓蚀剂作用下,管道底部的腐蚀基本上得到了控制,但管道顶部发生了明显的局部腐蚀.     

二氧化碳驱油工艺中油酸咪唑啉对碳钢的缓蚀行为研究

目的 研究CO2驱油工艺中咪唑啉缓蚀剂对油套管P110钢腐蚀的缓蚀机制与规律。方法 模拟长庆油田CO2驱工艺环境为实验条件,采用失重挂片、电化学测试、微观表征等手段,研究油酸咪唑啉缓蚀剂对P110碳钢的腐蚀抑制行为。结果 P110钢的腐蚀速度随着CO2分压的升高而增大,但是增大幅度不明显。当CO2分压为2、6 MPa时,油酸咪唑啉对P110钢腐蚀具有显著的抑制效果,缓蚀效率均超过98%,试片表面基本完整;当CO2分压升高到8 MPa时,油酸咪唑啉的缓蚀性能明显下降,缓蚀效率仅为64.33%,试片表面存在明显的腐蚀特征。结论 CO2分压升高到8 MPa时,P110钢表面携带过剩的正电荷,不利于油酸咪唑啉缓蚀剂的吸附。     

基于边界元方法的缓蚀剂对结构电偶腐蚀缓蚀效果研究

目的研究THFS-10软膜缓蚀剂和THFS-15长效硬膜缓蚀剂在海洋环境下对于海军某型装备结构电偶腐蚀的缓蚀效果。方法采用等效浸泡测量法,得到ZL115-T5铸铝合金、30Cr Mn Si A钢以及C41500海军黄铜在不同条件下的极化曲线和交流阻抗谱。以此为边界条件,基于边界元方法,对涂覆缓蚀剂后结构的电偶腐蚀行为进行仿真,对比分析两种缓蚀剂对该异种金属连接结构电偶腐蚀的缓蚀效果。结果 THFS-15能够显著减轻上述三种不同材料偶合时的电偶腐蚀,THFS-10则在在一定程度上加速了三者之间的电偶腐蚀。结论根据仿真结果,给出了THFS-10和THFS-15两种缓蚀剂的具体使用建议和注意事项。     

浅谈联合站管线的腐蚀与防护

针对孤东采油厂集输联合站管道腐蚀十分严重、穿孔比较频繁的现状,分析了腐蚀产生的原因,采取了加强管道防护保温、强制阴极保护法等措施,防止了联合站管道的腐蚀.     

微生物腐蚀监测方法研究进展

近年来,随着石油与天然气资源的大力开发,油气集输管道的腐蚀问题引起了人们的广泛关注,其中微生物腐蚀是导致管线服役失效的一大重要因素.建立快速有效的微生物检测方法及微生物腐蚀监测技术,可对腐蚀状态做出预判,为管道安全运作提供保障.针对这个问题,文中概述了微生物腐蚀机制,详细总结了各类微生物检测方法.从电化学角度出发,系统...     

桐油水解制备咪唑啉缓蚀剂及其量子化学研究

目的 开发原料价廉易得、能实际应用的缓蚀剂。方法 以桐油为原料,水解后得到桐油酸,然后与二乙烯三胺经过酰胺化和环化反应,生成桐油咪唑啉缓蚀剂。在模拟现场环境的条件下对所合成的桐油咪唑啉缓蚀剂进行电化学测试和高温高压性能评价。利用量子化学计算对桐油咪唑啉缓蚀剂的分子动力学进行模拟,探讨其在Fe表面的吸附作用。结果 红外光谱显示,桐油水解后可生成桐油酸,最终合成物为桐油咪唑啉。电化学测试表明,随着桐油咪唑啉缓蚀剂添加量的增大,20#测试钢片的自腐蚀电位逐渐提高,腐蚀电流降低。高温高压模拟实验显示,加入油酸咪唑啉后,腐蚀速率明显降低,由0.3181 mm/a降到了0.0392 mm/a。量子化学计算表明,桐油咪唑啉分子中的咪唑啉环会平行吸附于铁表面,形成一层缓蚀剂膜。结论 价廉易得的桐油经水解后可得桐油酸,再与二乙烯三胺经过酰胺化和环化反应最终合成了桐油咪唑啉缓蚀剂。该缓蚀剂添加量越大,对20#钢片的缓蚀效果越好,呈现出了较好的缓蚀效果,其分子结构中的咪唑环能平行吸附于铁表面,属于抑制阳极型缓蚀剂。     

月桂酸在超临界CO2/H2O环境下的缓蚀行为研究

目的 探明超临界CO2/H2O介质环境下缓蚀剂的作用机制,并筛选可靠的缓蚀剂。方法 采用高压电化学测试、动态质量损失测试和表面形貌分析等手段,研究月桂酸对N80碳钢在不同CO2压力条件下的缓蚀行为变化。结果 月桂酸是一种混合型缓蚀剂,能显著抑制碳钢在超临界CO2/H2O环境下的腐蚀。结论 当体系由非超临界CO2状态转变为超临界CO2状态时,月桂酸在碳钢表面覆盖膜更为致密,且具有显著的疏水作用,缓蚀效率得到明显提升。     

生物法改性纤维素纳米纤维制备高效CO2缓蚀剂

目的 以绿色天然材料为原料,制备高效CO2缓蚀剂.方法 以植物乳杆菌为改性工具,采用生物法对纤维素纳米纤维进行改性,制备功能化的纳米材料.采用红外光谱对产物结构进行表征,使用失重测试和电化学测试相结合对碳钢在饱和CO2盐溶液中的缓蚀性能进行评价.结果 功能化的纤维素纳米纤维对碳钢的腐蚀具有明显的抑制作用.失重测试证实,当添加浓度达到10?4时,缓蚀效率可达到88.6％.极化曲线测试表明,改性后纳米缓蚀剂的作用机制属于混合抑制型,对阴极电荷的传递过程和阳极溶解过程均产生抑制作用,且纳米粒子在高过电位下会发生脱附.不同时间的电化学阻抗谱测试表明,纳米缓蚀剂的缓蚀作用在溶液中达到稳定的时间约8 h,明显长于传统的缓蚀剂.结论 功能化的纤维素纳米纤维是一种缓蚀性能优异的新型纳米缓蚀剂,它独特的组成结构使其能在金属表面吸附成膜.这种特殊的改性方法为缓蚀剂的绿色安全生产提供了新的思路.     

油气长输管道杂散电流干扰腐蚀与防护措施

针对国内油气管道杂散电流干扰腐蚀日益突出的情况,分析了杂散电流的腐蚀机理、特点及最新的防护措施,通过多种防护措施的综合运用,减少杂散电流对管道的腐蚀危害,达到防护与治理的目的。     

油气田微生物腐蚀与防护研究进展

结合笔者近年来所做的油气田微生物腐蚀领域的工作,以硫酸盐还原菌和铁氧化菌为代表性腐蚀性微生物,系统分析了油气田环境中微生物腐蚀机制及其影响因素。微生物腐蚀行为和机制与微生物的种类、材料、环境因素等密切相关,系统地统计和分析油气田腐蚀性微生物的种类和种群结构是微生物腐蚀研究基础。同时还探讨了缓蚀剂、杀菌剂及缓蚀杀菌剂在油田微生物腐蚀控制过程中存在的问题,最后针对油气田微生物腐蚀与防护研究现状,提出了一些思考和建议。     

加氢裂化装置硫的腐蚀与防护

对加氢裂化装置加工高硫原油后的腐蚀情况进行了分析,重点分析了装置加工高合硫原料油后出现的分馏塔顶系统的设备、管线H2S腐蚀问题.进行了205B-1型缓蚀剂的应用试验,取得了良好的缓蚀效果.     

氯化铵盐粒导致的铜初期大气腐蚀行为研究

目的研究在氯化铵存在条件下,铜的大气腐蚀行为。方法采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、滴定法和电化学等方法来确定铜的大气腐蚀过程和腐蚀产物。结果随着暴露时间的延长,铜的腐蚀质量损失变大,平均腐蚀速率变小。在氯化铵存在条件下,铜表面生成了Cu_2O、Cu_2(OH)_3Cl和Cu_2(OH)_2CO_3,其中Cu_2O为主要腐蚀产物,其质量占腐蚀产物总质量的97%以上。结论氯化铵的存在会对铜造成很强的腐蚀,随着暴露时间的延长,铜的腐蚀变得严重,但是暴露后期腐蚀速率将会减缓。     

市政常见金属结构大气腐蚀防护方法及薄弱环节调查

文中对山东省17个市的常见市政金属结构的大气环境腐蚀防护现状进行了现场调查,分析了防护方法失效的原因。地理位置、温度、污染物、应力、焊接等因素直接或间接影响腐蚀防护的效果,氯离子沉积和大气污染是加速大气腐蚀防护失效的主要因素。防护方法的合理选择和防护方案的设计对于延长金属结构的使用寿命有重要作用。部分设施虽采用了较好的防护措施,但忽略了薄弱环节导致失效。其中,螺栓的腐蚀防护是一个薄弱环节,情况较为普遍。     

基于KPCA-CSO-RVM模型的工艺管道腐蚀速率预测

针对石油化工企业内工艺管道的腐蚀问题,提出一种基于核主成分分析(KPCA)算法、鸡群优化(CSO)算法、相关向量机(RVM)算法组合模型的工艺管道腐蚀速率预测方法,即KPCA-CSO-RVM组合模型。该方法首先对KPCA算法、CSO算法、RVM算法进行理论介绍,提出算法的组合方法;然后使用KPCA算法对工艺管道腐蚀速率的影响因素进行优选,使用CSO算法对RVM算法中的参数进行优选;最后采用某石油化工企业工艺管道腐蚀速率及其相关影响因素数据对KPCA-CSO-RVM组合模型进行训练,对部分工艺管道腐蚀速率进行预测,并通过计算预测误差来验证KPCA-CSO-RVM组合模型的预测效果。结果表明:基于KPCA-CSO-RVM组合模型的工艺管道腐蚀速率预测结果的最大预测误差不超过4%,平均相对误差仅为2.03%,均方根误差为0.003 5,其预测效果优于其他预测模型,证明KPCA-CSO-RVM组合模型在工艺管道腐蚀速率预测方面具有可行性和先进性。     

普光气田腐蚀与防护技术

针对普光气田高含H_2S (13%～18%)和CO_2(8%～10%),输送介质对站场及管道的腐蚀问题,从设计、选材、内外防腐、腐蚀监测等方面进行分析,提出防护控制措施,确保气田的安全平稳可控进行。     

硬膜缓蚀剂对钛合金紧固件电偶腐蚀的防护作用研究

目的 研究YTF-3硬膜缓蚀剂对由TC4螺栓、不锈钢螺母、7050铝合金及TC4钛合金夹层板组成的组件电偶腐蚀的影响作用。方法 利用硬膜缓蚀剂对钛合金紧固件和夹层板进行整体腐蚀防护处理,并通过盐雾加速腐蚀试验。将齿轮槽螺栓与无耳托板自锁螺母安装连接后,进行自然环境加速腐蚀试验,腐蚀后对螺栓螺母以及夹层板的腐蚀情况进行拍照检查,采用图像处理方式对腐蚀情况进行评价,并通过室温拉伸试验对钛合金螺栓腐蚀前后的力学性能情况进行对比分析。结果 经过腐蚀试验后,TC4螺栓和铝合金组件刷涂缓蚀剂区域比未刷涂缓蚀剂区域的平均腐蚀面积要小。不锈钢螺母与TC4钛合金组件刷涂缓蚀剂区域出现明显褶皱和破损现象。对比了试验前后钛合金螺栓的最大拉断载荷,发现降幅仅为0.5%。结论 铝合金夹层板会遭受电偶腐蚀,而YTF-3缓蚀剂可以有效隔绝腐蚀介质渗入固定间隙,大幅缓解电偶腐蚀,而钛合金螺栓在加速腐蚀试验中并未发生明显的腐蚀,并且力学性能无明显改变。     

储气库注采井生产管柱腐蚀速率预测研究

针对储气库注采井特殊的服役环境,以某储气库X注采井为例,基于腐蚀监测数据,采用灰色预测法预测得到该井2017年腐蚀速率为0.0308 mm/a,属中度腐蚀,建议采取增加剩余壁厚测试、加注缓蚀剂等措施减缓管柱腐蚀,该方法对于同类储气库管柱腐蚀防护具有借鉴意义。