油气田污水储罐腐蚀性能模拟设计及试验研究

发布时间：2021-04-13 06:49

　　为研究油气田污水对储罐腐蚀行为的影响,对储罐中污水进行腐蚀性能预测。模拟研究了温度、流速、压力以及pH值对储罐腐蚀性能的影响规律。并通过常温常压浸泡试验进行验证,介质包含水样和泥样两种腐蚀环境。模拟结果表明,两种环境中腐蚀性离子与结垢性离子含量较高,易发生CaCO₃结垢可能;随着温度的升高,储罐的pH值呈下降趋势,腐蚀速率与腐蚀电位呈上升趋势,其中泥样温度高于40℃时,腐蚀电位降低;储罐腐蚀速率随水流速度和压力的增加而加快;试验结果表明,储罐在两种环境中的实际腐蚀速率与模拟值趋于一致;碳钢表面产生CaCO₃结垢,与水质结垢预测分析一致。储罐在泥样环境中的pH、腐蚀速率与腐蚀电位均大于水样环境,在泥样环境储罐更易发生腐蚀。 

【文章来源】：材料科学与工艺. 2020,28(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

碳钢在水样中的极化曲线

图1 碳钢在水样中的极化曲线对Q235B碳钢在水样和泥样中的腐蚀性能进行理论预测,如图3所示。在(0～40)℃范围内,污水pH值随着温度的增加逐渐降低,离子活性增强,因此酸性增强。由于此污水环境下使得碳钢表面易形成CaCO3保护膜,而当pH偏酸性时,碳钢表面具有不易形成有保护性的致密的垢膜。因此pH降低时会使得储罐腐蚀速率增加,如图3(a)所示。

对Q235B碳钢在水样和泥样中的腐蚀性能进行理论预测,如图3所示。在(0～40)℃范围内,污水pH值随着温度的增加逐渐降低,离子活性增强,因此酸性增强。由于此污水环境下使得碳钢表面易形成CaCO3保护膜,而当pH偏酸性时,碳钢表面具有不易形成有保护性的致密的垢膜。因此pH降低时会使得储罐腐蚀速率增加,如图3(a)所示。在(25～100)℃范围内Q235B碳钢在两种环境中的腐蚀速率随着温度的升高呈先增加后降低的趋势。当温度低于30 ℃时,水样和泥样环境中储罐的全面腐蚀速率低于0.025 mm/a,属于低腐蚀速率。当温度升至90 ℃时,试样的腐蚀速率达到最大值,如图3(b)所示。主要由于温度升高导致活化分子数目增大,腐蚀性离子Cl-、硫酸盐还原菌(SRB)活性及溶液中各种成分的溶解度均增大,从而导致氧浓差腐蚀及SRB腐蚀等各个腐蚀反应的速度加快,当温度继续升高到一定值时,使得腐蚀性气体在溶液中的溶解度降低,腐蚀速率不再增加。

【参考文献】：
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本文编号：3134830