油井的腐蚀及防护学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:27 大小:2.4MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学目录金属腐蚀是指金属表面与周围介质发生(fāshēng)化学或电化学反应而遭到破坏的现象(被氧化)腐蚀给油田的生产(shēngchǎn)带来巨大的损失普通(pǔtōng)杆腐蚀断泵杆腐蚀(fǔshí)胜坨油田的坨712井生产80天左右,即发生抽油杆磨蚀断脱和抽油泵柱塞多处穿孔;36200阀组至坨二站集油管线仅投产(tóuchǎn)运行89天就出现腐蚀穿孔,235天便全线报废。埕岛油田目前共有平台65座,其中有20余座投产5a以上。CB25A,CB25C,CB22A,CB11D和CB11G等平台甲板、导管(dǎoguǎn)架锈蚀严重。利用CYGNUS-1型测厚仪,在CB11B平台对平台潮溅区、全浸区进行了水下腐蚀情况检测。结果表明:腐蚀速率为0.45mm/a左右,有的甚至高达0.51mm/a。二、金属腐蚀(jīnshǔfǔshí)的基本原理2H++2e→H2在碱性(jiǎnxìnɡ)介质中②腐蚀机理:一般认为干硫化氢没有腐蚀作用,在湿硫化氢(H2S+H2O)腐蚀环境中,碳钢设备发生两种腐蚀:均匀腐蚀和湿硫化氢应力腐蚀开裂。开裂的形式(xíngshì)包括氢鼓泡(HB)、氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和应力导向氢致开裂(SOHIC)。硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)也叫电化学失重腐蚀,是湿硫化氢环境中产生的氢原子渗透到钢的内部,溶解于晶格(jīnɡɡé)中,导致氢脆,在外加应力或残余应力作用下形成开裂。它通常发生在焊道与热影响区等高硬度区。热影响区及高应力集中区,如接管处、几何突变(tūbiàn)处、裂纹状缺陷处或应力腐蚀开裂处等。危害性大III)腐蚀体系(tǐxì)气体总压力P及H2S分压PH2S:对于环境的腐蚀性有较大的影响。PH2S升高,从而XH2S升高,最终导致pH值下降。溶液酸性增大,氢去极化腐蚀加剧。NACE用H2S的临界分压PH2S=0.0348MPa来区分其腐蚀性强弱,当PH2S<0.0348MPa时,称为非酸性气;而当PH2S>0.0348MPa时,称为酸性气。V)氯离子:由于Cl-存在:介质的导电能力增加、阻碍硫化物膜的生成以及始膜脱落,从而加速金属腐蚀;但若Cl-浓度很高,由于Cl-吸附能力强,大量吸附在金属表面,完全取代了吸附在金属表面的H2S、HS-,因而(yīnér)金属腐蚀反而减缓。可见,Cl-对于低合金钢材的抗H2S腐蚀性有一定影响。随着Cl-浓度增加,抗H2S腐蚀性减弱。但是,在过高的Cl-浓度范围内,抗H2S腐蚀性得到改善。二氧化碳溶于水后对部分金属材料有极强的腐蚀性。由此而引起的材料破坏统称为CO2腐蚀。CO2在水介质中能引起钢铁迅速的全面腐蚀和严重的局部腐蚀。CO2腐蚀典型的特征是呈现局部的点蚀、癣状腐蚀和台面状腐蚀。随着油气井含水量的增加、深层含CO2油气层的开发日益增多(zēnɡduō),注CO2强化采油工艺的推广,我国埋地管道80%以上是1978年以前建成的。目前已进入老龄期,漏油事故就日益增多(zēnɡduō)。CO2腐蚀问题越来越突出。已成急待解决的重要课题Fe+H2O→FeOHad+H++e;FeOHad→FeOH++e;FeOH++H+→Fe2++2H2O阴极反应有两种:I)非催化的氢离子阴极还原反应:CO2sol+H2O→H2CO3sol;H2CO3sol→H++HCO3-;H+sol→H+ad;H+ad+e→Had;Had+H+ad+e→2Had;2Had→H2ad;H2ad→H2sol;Had→Hab;II)表面(biǎomiàn)吸附CO2ad的氢离子催化还原反应:CO2sol→CO2ad;CO2ad+2H2O→H2CO3ad;H2CO3ad+e→Had+HCO3ad-;H2CO3ad→H++HCO3ad-;H+ad+e→Had;HCO3ad-+Hsol+→H2CO3ad;Had+H+ad+e→H2ad;2Had→H2ad;Had→Hab式中ad,sol,ab分别为吸附、溶液和吸收:Had表示吸附在钢铁表面的氢原子,Hab表示渗入钢铁内即钢铁所吸收的氢原子,H+sol表示溶液介质体系中的H+。其中,吸附在钢铁表面的氢原子既可能(kěnéng)结合成H2脱附,也可能(kěnéng)被金属吸收,从而导致产生氢脆。二氧化碳分子也可以直接被吸附在钢铁表面.从而对钢铁表面产生作用。总的腐蚀反应方程式为:Fe+2CO2+2H2O→Fe+2H2C03Fe+2H2C03→Fe2++H2+2HC03-II)CO2的分压:在中低温时,pCO2增大,腐蚀(fǔshí)速度加快;在高温时,pCO2增大,腐蚀(fǔshí)速度减小。①硫酸盐还原菌在金属腐蚀(jīnshǔfǔshí)中的作用原理:硫酸盐还原菌属于厌氧菌,但在少量氧环境中也能存