20#钢在CO 2 /水气液两相塞状流中的初期腐蚀行为

发布时间：2023-02-13 17:49

　　本文通过动态管流腐蚀试验装置模拟了石油运输管道的实际腐蚀环境,通过改装实验装备大幅度缩短腐蚀时间,研究了20#钢在CO₂/水气液两相塞流环境中初期阶段的腐蚀行为,并全面分析了腐蚀时间、CO₂分压、液相流速等实际生产中的环境参数在腐蚀开始阶段对腐蚀行为的影响。采用失重法、SEM、EDS、XRD和XPS等分析技术分析了腐蚀初期的腐蚀行为如腐蚀速率、腐蚀产物微观形貌、腐蚀产物元素含量及腐蚀产物相的组成等。研究结果表明:腐蚀速率在不同压力条件下均呈现出很高的初始腐蚀速率,腐蚀初期存在明显的腐蚀速率降低过程,处在不同CO₂分压下腐蚀速率的差异随着腐蚀时间的延长而逐渐减小;腐蚀产物的沉淀从管壁表面的缺陷处或晶界处开始,腐蚀产物随时间的延长向缺陷四周扩展直至腐蚀产物全部覆盖钢基体,管壁表面最初形成针状腐蚀产物层,而后在其表面逐渐形成絮凝腐蚀产物,管道内部上壁面腐蚀产物的生长过程落后于下壁面,腐蚀产物层中的主要组成相有Fe₃C,FeCO₃,FeOOH和Fe₃O_4...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 二氧化碳腐蚀综述
        1.2.1 电化学反应
        1.2.2 CO₂腐蚀的影响因素
    1.3 两相流流型
        1.3.1 两相流及其分类
        1.3.2 气液两相流
    1.4 国内外对CO₂腐蚀研究现状
    1.5 课题研究的意义及内容
        1.5.1 课题研究意义
        1.5.2 课题研究内容
第2章 实验方案设计
    2.1 实验材料
    2.2 腐蚀介质
    2.3 试样的制备
    2.4 腐蚀实验装置设计
    2.5 实验方法概述
第3章 不同腐蚀时间下20#钢在CO₂/水气液两相塞状流中的腐蚀行为
    3.1 时间与腐蚀速率关系曲线
    3.2 腐蚀产物宏观形貌分析
    3.3 腐蚀产物微观形貌分析
    3.4 腐蚀产物截面形貌分析
    3.5 腐蚀产物膜成分分析
        3.5.1 XRD分析
        3.5.2 EDS分析
    3.6 分析与讨论
    3.7 本章小结
第4章 不同压力条件下20#钢在CO₂/水气液两相塞状流中的腐蚀行为
    4.1 CO₂分压与腐蚀速率关系曲线
    4.2 腐蚀产物宏观形貌分析
    4.3 腐蚀产物微观形貌分析
    4.4 腐蚀产物截面形貌分析
    4.5 腐蚀产物膜成分分析
        4.5.1 XRD分析
        4.5.2 XPS分析
        4.5.3 EDS分析
    4.6 分析与讨论
    4.7 本章小结
第5章 不同流速条件下20#钢在CO₂/水气液两相塞状流中的腐蚀行为
    5.1 液相流速与腐蚀速率关系曲线
    5.2 腐蚀产物宏观形貌分析
    5.3 腐蚀产物微观形貌分析
    5.4 腐蚀产物截面形貌分析
    5.5 腐蚀产物膜成分分析
        5.5.1 XRD分析
        5.5.2 XPS分析
        5.5.3 EDS结果
    5.6 分析与讨论
    5.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3742030