超临界CO 2 环境中N80碳钢与13Cr不锈钢电偶腐蚀及缓蚀机理

发布时间：2023-05-03 13:20

　　工业的快速发展消耗了大量的化石能源,导致大量的二氧化碳排放而引发了严重的全球性气候问题。碳捕获与封存技术和CO₂驱油提高采收率技术的实施不仅可减少CO₂的排放并且能够合理地利用排放的CO₂。然而CO₂驱油技术中CO₂的注入可导致油田开采中碳钢管道在超临界CO₂环境下的腐蚀,以及碳钢与不锈钢之间的电偶腐蚀问题,造成重大的安全隐患,因此开展超临界CO₂环境中碳钢与不锈钢电偶腐蚀行为研究,并探明缓蚀剂对其电偶腐蚀的抑制效果具有重要的理论意义和实际价值。本论文以N80碳钢和13Cr不锈钢为研究对象,利用失重法、原位电化学测试和表面分析技术研究了超临界CO₂模拟地层水中N80碳钢与13Cr不锈钢电偶腐蚀行为和机理,以及缓蚀剂对其电偶腐蚀的抑制效果,主要研究内容如下:(1)设计了超临界CO₂环境中电偶腐蚀原位电化学和失重测试装置,并以此装置研究了N80碳钢与13Cr不锈钢电偶腐蚀行为,通过对比静态和动态...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 超临界CO₂腐蚀
        1.2.1 超临界CO₂腐蚀概述
        1.2.2 超临界CO₂腐蚀研究现状
        1.2.3 超临界CO₂腐蚀的防护
    1.3 电偶腐蚀
        1.3.1 电偶腐蚀概述
        1.3.2 电偶腐蚀研究现状
        1.3.3 电偶腐蚀的防护
    1.4 油田中钢材电偶腐蚀研究现状
    1.5 论文研究的内容
    1.6 论文的创新点
2 实验装置与测试方法
    2.1 电极材料和化学试剂
        2.1.1 电极材料
        2.1.2 化学试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 实验装置
    2.4 测试方法
        2.4.1 失重法
        2.4.2 电化学测试方法
        2.4.3 表征方法
3 超临界CO₂环境中N80 碳钢与13Cr不锈钢电偶腐蚀行为
    3.1 引言
    3.2 实验条件
    3.3 实验结果
        3.3.1 失重腐蚀速率
        3.3.2 开路电位
        3.3.3 电偶电位和电偶电流
        3.3.4 极化曲线
        3.3.5 电化学阻抗谱
        3.3.6 微观腐蚀形貌
        3.3.7 XRD分析
    3.4 讨论
        3.4.1 N80 碳钢与13Cr不锈钢电偶腐蚀行为随时间的演变
        3.4.2 动态和静态条件下电偶腐蚀行为对比
    3.5 本章小结
4 超临界CO₂环境中缓蚀剂对N80 碳钢与13Cr不锈钢电偶腐蚀缓蚀效果和机理..
    4.1 引言
    4.2 实验条件
    4.3 实验结果
        4.3.1 失重腐蚀速率
        4.3.2 极化曲线
        4.3.3 电化学阻抗谱
        4.3.4 开路电路
        4.3.5 电偶电位和电偶电流
        4.3.6 宏观腐蚀形貌和3D腐蚀轮廓
        4.3.7 微观腐蚀形貌
        4.3.8 XRD分析
    4.4 讨论
        4.4.1 N80 碳钢与13Cr不锈钢电偶腐蚀行为随时间的演变
        4.4.2 不同缓蚀剂对N80 碳钢与13Cr不锈钢电偶腐蚀的缓蚀机理
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间公开发表的论文



本文编号：3806775