【正文】 端面在車床上車平整。具體過程如下： （ 1）氣割 廠方提供的管材尺寸為 Φ405 7mm，長度為 2020mm。為防止在空氣中氧化腐蝕，用油浸泡，取出后放在干燥皿中。本試驗(yàn)的目的是通過研究材料在腐蝕介質(zhì)中的靜態(tài)腐蝕行為，檢測金屬掛片的均勻腐蝕速率、腐蝕產(chǎn)物、腐蝕缺陷尺寸和腐蝕形貌，為輸油管道的腐蝕防護(hù)工作提供依據(jù)，共完成不同腐蝕介質(zhì)環(huán)境下 292 組掛片試驗(yàn)。 4. 腐蝕緩解措施研究 根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果和腐蝕影響因素分析結(jié)果，提出相應(yīng)的腐蝕緩解及控制措施，指導(dǎo)管道的生產(chǎn)運(yùn)行。 2. 室內(nèi)掛片失重實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行塔河重油組分特性分析，在管道運(yùn)行溫度范圍內(nèi)，取不同的溫度、含水量，對管材進(jìn)行掛片失重實(shí)驗(yàn)，分析腐蝕產(chǎn)物和管材腐蝕形態(tài)，獲得管材腐蝕速率，研究腐蝕機(jī)理。在此基礎(chǔ)上對陰極保護(hù)效果進(jìn)行評價，提出延緩或控制腐蝕的方法。針對油樣的組成和特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，分析各因素在不同環(huán)境條件對管材的腐蝕。國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明，沒有一種技術(shù)能通用于所有的管道防腐，其根本原因就在于每一個輸油或輸氣系統(tǒng)都有其自身的特點(diǎn)，工程技術(shù)人員必須充分掌握各自的特點(diǎn)，才能有的放矢，采取有效的防腐措施。作者認(rèn)為硫酸鹽還原菌的作用就是從金屬表面除去氫原子，從而使腐蝕過程繼續(xù)下去 [1620]。 西南石油大學(xué)工程碩士研究生學(xué)位論文 5 Kulr 首先提出了硫酸鹽還原菌腐蝕的經(jīng)典機(jī)理，他指出陰極去極化作用是腐蝕過程中的一個關(guān)鍵性步驟。厭氧的硫酸鹽還原菌是細(xì)菌腐蝕中最具代表性的細(xì)菌。 4. 細(xì)菌腐蝕的研究 細(xì)菌在特定的條件下，參與金屬的腐蝕過程，不同種類細(xì)菌的腐蝕行為和條件也各不相同。 Cl－對鈍化的破壞作用雖然已被人們普遍認(rèn)可，并在這方面做了不少研究，但至今對 Cl－如何使鈍態(tài)金屬變?yōu)榛罨瘧B(tài)的機(jī)理還沒有定論。 Danice 和 Burstening 通過對鐵在 HCO3溶液中活化 區(qū)或預(yù)鈍化區(qū)的溶解行為發(fā)現(xiàn)，當(dāng) HCO3濃度很高時， Fe 與 HCO3通過形成 Fe(CO3)22絡(luò)離子使溶解加速， White 等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明了這一點(diǎn)，并認(rèn)為 NaHCO3濃度范圍在 ~， HCO3能加速陽極反應(yīng)。 3. HCO3和 Cl－ 腐蝕 的研究 當(dāng) HCO3 含量和 Cl－含量都很高時，腐蝕就會變得比較嚴(yán)重。但 在 H2S濃度低于 103mol/dm3,溶液的 pH值介于 3~5之間，電極侵入時間大于 2h 時， H2S 對鐵的腐蝕起到很強(qiáng)的抑制作用。 ma Houyi等人研究了不同條件下 H2S對鐵腐蝕的影響，結(jié)果表明，在不同實(shí)驗(yàn)條件下， H2S 既可加速鐵的腐蝕，也可抑制鐵的腐蝕。當(dāng)生成 的 FeS 不致密時，可與金屬基體形成強(qiáng)電偶，反而促進(jìn)基體金屬的腐蝕 [1011]。 2. H2S 腐蝕的研究 干燥的 H2S 對金屬材料無腐蝕破壞作用， H2S只有溶解在水中才具有腐蝕性，在原油中與 O2和 CO2相比， H2S 在水中的溶解度最高，一旦溶于水便立即電離呈酸性，釋放出的氫離子是強(qiáng)去極化劑，易在陰極奪取電子，促進(jìn)陽極溶解反應(yīng)使石油管材等鋼制鐵制件遭受腐蝕，陽極反應(yīng)生成硫化鐵腐蝕產(chǎn)物。 由于實(shí)驗(yàn)條件的限制和腐蝕過程的復(fù)雜性，含 co2 和 H2S混合氣 體的高溫高壓腐蝕的研究在國內(nèi)幾乎還是空白，國外的相關(guān)資料也很少。對于局部腐蝕產(chǎn)生的機(jī)理， Ikeda 首次提出是由腐蝕產(chǎn)物膜缺陷所致的觀點(diǎn)， Schmitt 認(rèn)為流體對服飾產(chǎn)物膜的破壞會導(dǎo)致局部腐蝕，至今他仍在致力于多相流與腐蝕產(chǎn)物膜力學(xué)性能方面的研究。 塔河重質(zhì)原油對外輸管線的 腐蝕機(jī)理研究 4 1. co2 腐蝕的研究 長輸管道的 co2 腐蝕與控制研究一直是管道輸送中的重要研究課題之一， co2 腐蝕問題的研究主要是集中在環(huán)境因素、材料因素對腐蝕行為的影響，并探討腐蝕機(jī)理，形成了一些目前比較認(rèn)同的規(guī)律性結(jié)論 [8]。因此，進(jìn)行塔河油田 原油對鋼材的腐蝕機(jī)理研究，并提出具體的防腐措施對塔河油田原油外輸管道的安全運(yùn)行，延長管道的使用壽命有著重要的意義。塔河重質(zhì)原油具有原油粘度大、凝固點(diǎn)高、含蠟、脫水難，而且地層水礦化度高等特點(diǎn)，目前采取加熱輸送。 塔河油田重質(zhì)原油儲運(yùn)系統(tǒng)是 解決塔河油田重質(zhì)原油外輸?shù)氖瘓F(tuán)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。因此，搞好防腐工作，已不再是單純的技術(shù)問題，而是關(guān)系到保護(hù)資源、節(jié)省能源、節(jié)省材料、保護(hù)環(huán)境、保證正常生產(chǎn)和人身安全、發(fā)展新技術(shù)等一系列重大的經(jīng)濟(jì)和社會問題。在目前的油田生產(chǎn)過程中，腐蝕所造成的損失也十分巨大。 位置 密度 kg/m3 水分 %(m/m) 含鹽 量 mg/L 硫含量 % 酸值mgkoh/g 塔一聯(lián) 塔二聯(lián) 塔三聯(lián) 輸油首站 西南石油大學(xué)工程碩士研究生學(xué)位論文 3 圖 12 輸油首站工藝流程 研究的目的與意義 腐蝕是金屬材料與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用成為金屬化合物而遭受破壞的一種現(xiàn)象。 塔河重質(zhì)原油對外輸管線的 腐蝕機(jī)理研究 2 圖 11 三聯(lián)－塔庫首站輸油管線 原油的基本參數(shù)見表 12。 塔河油田重質(zhì)原油外輸系統(tǒng)包括首站、 1 號中間站、 2 號中間站、雅克拉裝車末站、庫車塔石化末站和外輸管線 ，主要輸油管線 參數(shù) 見表 11。從現(xiàn)場割管看 ， 以內(nèi)腐蝕為主 ， 且腐蝕 坑較多。 由于這些因素的存在 ， 油田生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕極為嚴(yán)重 ， 腐蝕嚴(yán)重的影響了油田的正常生產(chǎn)，如二號聯(lián)合站從 2020 年 9 月 20日到 2020 年 10 月 ， 單井管線以及集油先后出現(xiàn)了管線 11 次腐蝕穿孔 ， 嚴(yán)重地影響了油田的正常生產(chǎn)。 1 緒論 1 目的及意義 1 研究背景 1 研究的目的與意義 3 國內(nèi)外現(xiàn)狀 3 技術(shù)路線及主要內(nèi)容 5 2 室內(nèi)與現(xiàn)場掛片失重實(shí)驗(yàn)研究 5 室內(nèi)掛片失重實(shí)驗(yàn) 5 試驗(yàn)對象 5 儀器設(shè)備 6 試驗(yàn)方法 6 腐蝕試驗(yàn) 7 試驗(yàn)結(jié)果 10 室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)論 23 現(xiàn)場在線掛片失重試驗(yàn)分析 23 腐蝕速率 24 宏觀分析 26 金相分析 26 掃描電鏡分析 27 X 射線衍射（ XRD）分析 28 X 射線光電子能譜（ XPS）分析 29 俄歇電子能譜（ AES）分析 32 動態(tài)腐蝕試驗(yàn)結(jié)論 33 腐蝕速率預(yù)測 33 3 重質(zhì)原油外輸管線腐蝕影響因素分析 36 重質(zhì)原油外輸管線腐蝕機(jī)理分析 36 管道內(nèi)腐蝕 37 管線外腐蝕影響因素 45 腐蝕影響因素的模糊綜合評判 46 4 外輸管道腐蝕緩解措施制定 48 添加緩蝕劑 48 腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng) 49 5 研究結(jié)論與建議 51 研究結(jié)論 51 建議 51 致 謝 51 參考文獻(xiàn) 52 西南石油大學(xué)工程碩士研究生學(xué)位論文 1 1 緒論 目的及意義 研究背景 塔河油田位于塔里木盆地中北部輪臺縣南部，塔里木河北部沖積平原，目前建有聯(lián)合站 3 座，原油年產(chǎn)量 609 萬噸 (2020 年計劃 )。 inhibitor I 目 錄 摘 要 錯誤 !未定義書簽。 corrosion morphology。 關(guān)鍵詞：重質(zhì)原油；腐蝕機(jī)理； 腐蝕形態(tài) ；腐蝕速率； 緩蝕劑 I Abstract Tahe Oilfield has been devoted to its development since 1997, has built the scale of crude oil processing capacity of 530 104t / a, with three joint stations , one first and terminal station and 179 km long distance pipeline , to meet the oil production. Since the pletion of this pipeline has not been put into the heavy crude oil transmission pipeline corrosion rate outside the pilot area for the pipeline corrosion and corrosion mechanisms are not very clear. In this paper, laboratory weightlessness experimenthanging, analysis of different temperature, time, water content of external factors such as corrosion of pipelines influence of the use of scanning electron microscopy, Xray diffraction and electron spectroscopy, Auger electron spectroscopy (AES) analysis methods such as the pletion of the corrosion morphology, characteristics and formation mechanism analysis of the corrosion products mainly posed of Fe, S, O, C, Cl, mainly Fe2O3 also contain a certain amount of FeS, NaCl. At the same time using CORRCP weightlessness hanging piece installed in 705, the first stop and triple hanging piece for an online weight loss experiment to determine the 705 stations, the first stop, triple the corrosion rate. Using nonlinear regression method to establish the existing conditions under the conditions of the average corrosion rate prediction equation ?? xy , using the type can be predicted under different time and the corrosion rate of pipeline corrosion. Based on experimental studies and corrosion analysis of influencing factors, in the reasonable control parameters of operating conditions, under the premise put forward specific inhibitor + corrosion resistance probe mitigation and control measures, corrosion inhibition rate of 85% above can effectively reduce the corrosion rate of pipeline to ensure the safe operation of pipelines and production. Key words: heavy crude oil。采用非線性回歸方法建立了現(xiàn)有工況條件下平均腐蝕速率預(yù)測公式 ?? xy ，利用該式可以預(yù)測不同時間下管道腐蝕速率和腐蝕程度。 本文采用實(shí)驗(yàn)室掛片法， 分析了不同溫度、時間、含水量等因素對外輸管線的 腐蝕影響 規(guī)律，利用電子顯微掃描、 X 射 線衍射及電子能譜、俄歇電子能譜（ AES）分析等方法完成了腐蝕形態(tài)、特征和形成機(jī)理分析， 腐蝕產(chǎn)物主要成分為 Fe、 S、 O、 C、 Cl，主要為 Fe2O3 同時含有一定量的 FeS、NaCl。單位代碼： 10615 西 南 石 油 大 學(xué) 工程碩士學(xué)位論文 論文題目： 塔河 原油外輸管線腐蝕機(jī)理研究 摘 要 塔河油田自 1997 年投入開發(fā)以來，已建原油處理規(guī)模能力 530 104t/a，建成聯(lián)合站 3 座，重質(zhì)原油外輸首站及末站各 1座，原油外輸管線 179 km，滿足了油田生產(chǎn)的需要。此管線自建成投產(chǎn)以來未進(jìn)行過有關(guān)重質(zhì)原油外輸管道內(nèi)腐蝕速率方面的試驗(yàn)，對于管線的腐蝕狀況和腐蝕機(jī)理不是十分清楚。 同時 采用 CORRCP 失重掛片裝置 在 70首站和三聯(lián)進(jìn)行了在線掛片失重實(shí)驗(yàn)，確定了 705站、首站、三聯(lián)的腐蝕速率。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究和腐蝕影響因素分析結(jié)果，在合理控制運(yùn)行工況參數(shù)的 前提下，針對性地提出了緩蝕劑＋電阻探針的腐蝕緩解及控制措施，緩蝕劑的緩蝕率在 85%以上能有效降低管道腐蝕速率，保證了 管線的安全運(yùn)行和生產(chǎn)。 corrosion