20#钢在CO 2 /H 2 O气液两相泡状流中的腐蚀机理及预测模型

发布时间：2021-08-10 16:48

　　CO2的腐蚀问题一直是世界石油工业腐蚀与防护方面的一个研究热点,因为CO2腐蚀问题严重的限制和威胁着石油、天然气生产的安全和稳定。本文参考大量国内外的文献,系统地阐述了二氧化碳的腐蚀机理,简述了影响二氧化碳腐蚀的影响因素以及根据影响因素建立了预测模型。本文在自主设计的动态管流腐蚀试验装置中对20#钢的CO2腐蚀进行了动态模拟实验,采用失重法、SEM、EDS、XRD等分析技术研究了20#钢在CO2/H2O气液两相泡状流中的腐蚀机理,分别探讨了时间、CO2分压对腐蚀的影响,对腐蚀速率、腐蚀产物宏观形貌及微观形貌、腐蚀产物膜层结构、元素含量及相的组成等方面进行了具体研究。结果表明:不同压力条件下时间的增加对腐蚀速率的影响有所不同,在P=0.05MPa时随时间的延长腐蚀速率逐渐减小;在P=0.075MPa时随时间的延长腐蚀速率呈先快速减小、后快速增大、再明显降低的趋势;在P=0.1MPa时随时间的延长腐蚀速率逐渐减小;在P=0.12MPa时随时间的延长腐蚀速率呈先明显增大、再小幅减小、再快速增大的趋势;在P=0.15MPa时随时间的延长腐蚀速率呈先快速减小、后快速增大、再减小再增大的趋势。该腐... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 二氧化碳腐蚀概述
        1.2.1 CO_2腐蚀机理
        1.2.2 CO_2腐蚀类型
        1.2.3 CO_2腐蚀程度的分级
        1.2.4 CO_2腐蚀的影响因素
        1.2.5 CO_2腐蚀的防护技术
    1.3 两相流流型介绍
        1.3.1 两相流概述
        1.3.2 流型的识别
        1.3.3 气液两相流的分类
    1.4 国内外对CO_2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
        2.5.1 不同时间对20#钢管在泡状流下的腐蚀
        2.5.2 不同CO_2分压对20#钢管在泡状流下的腐蚀
第3章 不同腐蚀时间下20#钢在CO_2/H_2O气液两相泡状流中的腐蚀机理
    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 腐蚀产物膜截面形貌分析
    3.5 腐蚀产物膜成分分析
    3.6 本章小结
第4章 不同压力条件下20#钢在CO_2/H_2O气液两相泡状流中的腐蚀机理
    4.1 CO_2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 腐蚀产物膜截面形貌分析
    4.5 腐蚀产物膜成分分析
    4.6 本章小结
第5章 CO_2腐蚀速率预测模型
    5.1 CO_2腐蚀速率预测模型的研究现状
        5.1.1 deWaard预测模型
        5.1.2 B.Mishra预测模型
        5.1.3 神经网络预测模型
        5.1.4 油气田介质中CO_2腐蚀预测模型
    5.2 本试验强化模型的建立
    5.3 结语
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


【参考文献】：
期刊论文
[1]CO2分压对20#钢在CO2/H2O气液两相塞状流中腐蚀行为的影响[J]. 杨贵荣,宋文明,董雪娇,张玉福,王富强,李健,马颖.  材料导报. 2018(09)
[2]20钢在CO2/水溶液气液两相流液相中的腐蚀行为[J]. 宋文明,杨贵荣,冯萍萍,马颖,郝远.  材料热处理学报. 2016(09)
[3]多相流动对X70钢腐蚀行为的影响[J]. 曲世元,侯吉瑞,崔铭伟,曹学文.  油气储运. 2016(05)
[4]CO2分压对N80油管钢CO2腐蚀行为的影响[J]. 高纯良,刘明亮,李大朋,张雷,马文海,路民旭.  腐蚀与防护. 2014(10)
[5]流速对油管用N80钢CO2腐蚀行为的影响[J]. 高纯良,李大朋,张雷,马文海,张晓虎,路民旭.  腐蚀与防护. 2013(12)
[6]pH值对N80钢固液两相冲刷腐蚀的影响[J]. 李涌泉,田进.  表面技术. 2013(05)
[7]黄河三角洲浅层地下水化学特征及形成作用[J]. 安乐生,赵全升,叶思源,刘贯群,丁喜桂.  环境科学. 2012(02)
[8]气液双相流条件下HCO3-对J55钢腐蚀行为的影响[J]. 慕立俊,张军,赵文轸,张春婉.  天然气工业. 2009(07)
[9]H2S/CO2环境中CO2,pH值和Cl-对P110套管钢电化学腐蚀的影响[J]. 邓洪达,李春福,曹献龙,贾宝贵.  材料保护. 2009(03)
[10]流速对P110钢腐蚀行为的影响[J]. 赵国仙,吕祥鸿,韩勇.  材料工程. 2008(08)

博士论文
[1]水平油气两相流流型转换及其相界面特性的研究[D]. 刘夷平.上海交通大学 2008



本文编号：3334428