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不同材质油套管钢在CO_(2)/H_(2)S共存环境下的腐蚀行为及机理研究
1
作者 刘婉颖 张宁好 +5 位作者 张智 丁思艺 任传谱 林泽洋 苟德成 李磊 《表面技术》 北大核心 2025年第18期37-45,76,共10页
目的管材腐蚀失效是影响储气库安全性的关键因素,针对储气库CO_(2)/H_(2)S共存环境下的腐蚀规律,研究不同材质油套管的腐蚀行为及机理。方法利用自研自制的高温高压釜对5种不同材质油套管在温度80℃,0.327MPa CO_(2)分压,0.038 MPaH_(2)... 目的管材腐蚀失效是影响储气库安全性的关键因素,针对储气库CO_(2)/H_(2)S共存环境下的腐蚀规律,研究不同材质油套管的腐蚀行为及机理。方法利用自研自制的高温高压釜对5种不同材质油套管在温度80℃,0.327MPa CO_(2)分压,0.038 MPaH_(2)S分压,2 m/s流体流速条件下开展周期336 h的动态失重腐蚀实验。采用XRD、SEM、EDS、白光干涉仪等技术手段研究5种不同材质油套管在CO_(2)/H_(2)S共存环境下的腐蚀行为特征。结果80S-5Cr均匀腐蚀速率最小,为0.0498 mm/a,按照腐蚀等级标准,5种管材均匀腐蚀速率均很小,发生中度腐蚀。就点腐蚀而言,90S-3Cr点蚀速率最小,为0.1771 mm/a,其蚀坑深度最浅,为6.7925μm。90S-3Cr为中度腐蚀,80S-5Cr、80S-3Cr、80S为严重腐蚀,90S为极严重腐蚀。结论80S-5Cr综合性能最优异,元素Cr有利于提高抗腐蚀性能。本研究为储气库井下CO_(2)/H_(2)S共存环境油套管管材选择提供了理论依据。 展开更多
关键词 油套管 CO_(2)/h_(2)s 高温高压釜 腐蚀行为
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Ni-W镀层在高含CO_(2)/H_(2)S环境中的腐蚀行为
2
作者 吕祥鸿 曹悦 +4 位作者 汪传磊 薛艳 李杰 刘艳明 代盼 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第5期1660-1673,共14页
采用失重法、表面特性表征以及高温高压电化学测试技术,系统研究Ni-W镀层在模拟地层水环境(高CO_(2)/H_(2)S含量,温度140~180℃)下的高温高压腐蚀行为,同时采用C110钢进行对比实验。结果表明:相较于C110钢,Ni-W镀层展现出更低的均匀腐... 采用失重法、表面特性表征以及高温高压电化学测试技术,系统研究Ni-W镀层在模拟地层水环境(高CO_(2)/H_(2)S含量,温度140~180℃)下的高温高压腐蚀行为,同时采用C110钢进行对比实验。结果表明:相较于C110钢,Ni-W镀层展现出更低的均匀腐蚀速率、点蚀速率以及腐蚀电流密度。Ni-W镀层在140~160℃温度范围内呈现中度腐蚀,在高温180℃时转变为严重腐蚀;相比之下,C110钢在整个测试温度范围内均表现为严重腐蚀,且腐蚀速率远大于Ni-W镀层;Ni-W镀层表面形成的腐蚀产物膜主要由NiS、Ni_(3)S_(2)及微量Ni(OH)_(2)构成,该膜层结构致密,化学稳定性高,与基体结合牢固,且腐蚀产物膜电阻大于C110腐蚀产物FexSy,可有效抑制Ni-W镀层在长期浸泡过程中的腐蚀进程。 展开更多
关键词 Ni-W镀层 高温地层水 CO_(2)/h_(2)s腐蚀 C110钢
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集输工况对X65钢管道H_(2)S-CO_(2)腐蚀行为的影响
3
作者 张维智 唐德志 +1 位作者 谷坛 韩恩厚 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期15-25,36,共12页
采用室内腐蚀模拟试验,研究了含硫气田不同集输工况条件(集输温度、运行压力,HCO_(3)^(-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)含量以及pH)对X65钢管道H_(2)S-CO_(2)腐蚀行为的影响。结果表明:随着集输温度和运行压力的升高,H_(2)S-CO_(2)腐蚀速... 采用室内腐蚀模拟试验,研究了含硫气田不同集输工况条件(集输温度、运行压力,HCO_(3)^(-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)含量以及pH)对X65钢管道H_(2)S-CO_(2)腐蚀行为的影响。结果表明:随着集输温度和运行压力的升高,H_(2)S-CO_(2)腐蚀速率逐渐增大,其中运行压力对H_(2)S-CO_(2)腐蚀速率的影响最显著;随着Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)含量以及pH的增大,腐蚀产物致密性提高,腐蚀速率逐渐降低;随着Cl^(-)含量的增大,局部腐蚀倾向增大,均匀腐蚀速率先增大后减小,在Cl^(-)质量浓度为10 g/L时出现峰值;pH在一定程度上可以反映管道H_(2)S-CO_(2)腐蚀情况,但仅考虑pH难以合理评估其腐蚀严重程度。试验条件下,H_(2)S-CO_(2)腐蚀产物主要由马基诺矿和磁黄铁矿组成,试样表面形成了微区电偶,在微区电偶和闭塞电池的作用下,发生和发展了局部腐蚀。 展开更多
关键词 集输工况 h_(2)s-CO_(2)腐蚀 ph 腐蚀机理
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车镇凹陷大王庄地区沙四段H_(2)S成因机理及富集规律
4
作者 韩带 董春梅 +3 位作者 马鹏杰 林承焰 包长甲 李晓庆 《断块油气田》 北大核心 2025年第2期227-233,共7页
硫化氢(H2S)是一种与油气伴生的有毒气体,严重影响着油气安全生产和有效开采,因此有效评估H2S的成因及分布具有重要意义。车镇凹陷大王庄地区沙四段(Es4)湖相碳酸盐岩中发现了高含H2S油气藏。为明确该区H2S的形成机理和富集规律,文中综... 硫化氢(H2S)是一种与油气伴生的有毒气体,严重影响着油气安全生产和有效开采,因此有效评估H2S的成因及分布具有重要意义。车镇凹陷大王庄地区沙四段(Es4)湖相碳酸盐岩中发现了高含H2S油气藏。为明确该区H2S的形成机理和富集规律,文中综合分析了天然气与地层水地球化学特征、储层固体沥青元素特征以及膏盐岩、原油、干酪根硫同位素特征,认为大王庄北部深洼带热化学硫酸盐还原作用(TSR),是该区油气藏中H2S来源的主要成因。馆陶组成藏期及之后的继承性断层活动,导致沙四段碳酸盐岩储层中H2S大量富集。该认识将为今后大王庄地区富硫油气藏的开发及规避H2S风险提供借鉴意义。 展开更多
关键词 h2s 热化学硫酸盐还原反应 成因机理 富集规律 车镇凹陷
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油田采出水中80S钢和N80钢的H_(2)S/CO_(2)电化学腐蚀行为研究
5
作者 宋蒲 王文珍 贾新刚 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期130-136,共7页
运用腐蚀失重和电化学测试技术研究80S钢和N80钢在含H 2S/CO_(2)的油田采出水中的电化学腐蚀行为。结果表明:在模拟CO_(2)/H_(2)S的腐蚀环境中,温度是影响腐蚀速率的一大因素,80S钢和N80钢的腐蚀速率随着温度的升高而增大。两种材料表... 运用腐蚀失重和电化学测试技术研究80S钢和N80钢在含H 2S/CO_(2)的油田采出水中的电化学腐蚀行为。结果表明:在模拟CO_(2)/H_(2)S的腐蚀环境中,温度是影响腐蚀速率的一大因素,80S钢和N80钢的腐蚀速率随着温度的升高而增大。两种材料表面均发生均匀腐蚀,但N80钢表面的腐蚀程度更严重,主要是由于Cr元素可以显著提高腐蚀产物膜对金属的保护;两种材料的腐蚀电位均随着温度的升高而负移,腐蚀电流密度增大,在不同试验条件下80S钢的腐蚀电流密度均小于N80钢,表明80S钢比N80钢具有更好的抗腐蚀能力。两种材料在25℃时具有中高频区的容抗弧和低频区的感抗弧,在50℃和75℃时具有中高频区的容抗弧和低频区的Warburg阻抗,且Warburg阻抗随温度的升高表现出更明显的扩散特征。随着温度的升高,两种材料的电荷传递电阻R_(t)不断减小,Warburg阻抗的Z_(w)也减小,温度越高生成的腐蚀产物膜对金属表面的保护性能越好,80S钢比N80钢生成腐蚀产物膜的致密性更好。 展开更多
关键词 80s钢 N80钢 h_(2)s/co_(2)腐蚀 极化曲线 极化电阻
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加重材料对水泥石CO_(2)-H_(2)S耦合腐蚀行为的影响
6
作者 梁继文 马传华 +3 位作者 李文拓 凌兴杰 辛富斌 黄志强 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第7期8-13,共6页
模拟了南海深水腐蚀条件,考察了在CO_(2)-H_(2)S耦合腐蚀环境中,加重材料对固井水泥石耐腐蚀性能的影响机制。结果表明:重晶石粉无法有效填充水泥石孔隙,易导致腐蚀介质在水泥基体中迅速渗透与扩散;磁铁矿粉易与H_(2)S发生反应产生FeS_(... 模拟了南海深水腐蚀条件,考察了在CO_(2)-H_(2)S耦合腐蚀环境中,加重材料对固井水泥石耐腐蚀性能的影响机制。结果表明:重晶石粉无法有效填充水泥石孔隙,易导致腐蚀介质在水泥基体中迅速渗透与扩散;磁铁矿粉易与H_(2)S发生反应产生FeS_(2),破坏水泥基体的孔隙结构,使水泥石的力学性能大幅衰退;球形锰矿粉可通过“滚珠”效应改善加重水泥浆体的流变性,并能优化水泥石的孔隙结构,且不参与腐蚀反应,可阻碍腐蚀介质在水泥基体中的渗透与扩散。 展开更多
关键词 加重材料 油井水泥 CO_(2) h_(2)s 耦合腐蚀
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H2S对Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂催化草酸二甲酯合成反应性能的影响
7
作者 赵立红 梁旭 +4 位作者 蒋元力 刘振峰 谢肥东 蔡教民 谢进军 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期51-57,共7页
草酸二甲酯(DMO)是合成气制乙二醇的中间产品,工业上通常采用CO和亚硝酸甲酯(MN)在Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂作用下制备DMO,但是在以含CO工业尾气为原料生产DMO的过程中无法避免负荷大范围波动的问题,会出现H_(2)S等毒物含量超标情况,因... 草酸二甲酯(DMO)是合成气制乙二醇的中间产品,工业上通常采用CO和亚硝酸甲酯(MN)在Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂作用下制备DMO,但是在以含CO工业尾气为原料生产DMO的过程中无法避免负荷大范围波动的问题,会出现H_(2)S等毒物含量超标情况,因此探究H_(2)S对催化剂的毒害影响具有重要意义。采用固定床微反装置考察了H_(2)S对利用CO和MN合成DMO的Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂催化性能的影响。在反应温度为120℃、常压、n(CO)/n(MN)为2.0以及空速为3000 h^(-1)条件下,H_(2)S毒化处理催化剂后,其MN转化率由83%降低至64%左右。对中毒处理后的催化剂进行H_(2)还原处理,发现催化剂活性进一步降低,MN转化率稳定在51%左右。采用XRD、FT-IR、HRTEM和XPS等对新鲜催化剂、中毒处理后催化剂及H_(2)还原处理后催化剂进行了表征分析。结果表明,H_(2)S优先与催化剂表面Pd活性物种反应生成PdSO_(4)、PdO_(x)-S和PdO_(x)-SO_(x)等惰性物种,Pd颗粒内部仍保持Pd^(0)状态。H_(2)还原处理会脱除掉部分表面硫,部分氧化态Pd物种重新被还原为Pd^(0),但是还原处理造成Pd^(0)颗粒团聚长大。表面PdSO_(4)、PdO_(x)-S和PdO_(x)-SO_(x)等惰性物种占据并覆盖活性中心及Pd^(0)团聚长大是造成催化剂催化活性下降的主要原因。 展开更多
关键词 草酸二甲酯 Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂 h2s预处理 再生处理
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L245NS钢在不同O_(2)含量的CO_(2)/H_(2)S/O_(2)体系中的腐蚀行为探究
8
作者 周飞龙 唐鑫 +2 位作者 郭磊 廖柯熹 冷吉辉 《材料导报》 北大核心 2025年第18期201-207,共7页
某油田H区块稠油采用注多元热流体驱替方式开采,其采出物中含有CO_(2)、H_(2)S及O_(2)等气体,流经集输管道时会形成CO_(2)/H_(2)S/O_(2)三元腐蚀体系,且温度较高,管道系统内腐蚀问题严重。因此,针对现场采出物O_(2)含量变化大的特点,采... 某油田H区块稠油采用注多元热流体驱替方式开采,其采出物中含有CO_(2)、H_(2)S及O_(2)等气体,流经集输管道时会形成CO_(2)/H_(2)S/O_(2)三元腐蚀体系,且温度较高,管道系统内腐蚀问题严重。因此,针对现场采出物O_(2)含量变化大的特点,采用高温高压反应釜开展了L245NS钢在不同O_(2)含量(0%、1%、2%、3%)下的腐蚀行为研究,并分析了腐蚀产物的物相组成及微观形貌。结果表明:均匀腐蚀速率随着O_(2)含量的提高呈增长趋势,O_(2)参与了阴极去极化反应,同时氧化Fe^(2+)生成疏松多孔的高价铁氧化物,抑制FeCO_(3)的形成;O_(2)与H_(2)S间的交互作用增强,生成的S单质继续参与腐蚀反应,产物保护性能下降。局部腐蚀速率随着O_(2)含量的提高呈先增长后减小的趋势,O_(2)含量为2%时有极大值,高O_(2)含量抑制局部腐蚀。基于实验结果,集输管道选材时可选用更耐腐蚀的合金钢,若将该区块O_(2)含量控制在1%以下,可最大程度地减小钢材腐蚀。 展开更多
关键词 O_(2)含量 CO_(2)/h_(2)s/O_(2)体系 L245Ns钢 腐蚀机理
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H_(2)S含量对油气环境中3Cr钢腐蚀行为的影响
9
作者 王明军 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第9期1-10,共10页
为了研究3Cr钢在含不同量H_(2)S溶液中的腐蚀行为及腐蚀产物的演变过程,在含不同量H_(2)S的模拟油田采出水中对3Cr钢进行了不同时间(6,12,24,72 h)浸泡试验,并测试了腐蚀速率。采用SEM、EDS和XPS对3Cr钢的腐蚀产物表面形貌、元素组成及... 为了研究3Cr钢在含不同量H_(2)S溶液中的腐蚀行为及腐蚀产物的演变过程,在含不同量H_(2)S的模拟油田采出水中对3Cr钢进行了不同时间(6,12,24,72 h)浸泡试验,并测试了腐蚀速率。采用SEM、EDS和XPS对3Cr钢的腐蚀产物表面形貌、元素组成及腐蚀产物成分进行分析。结果表明:随着H_(2)S含量的增加,3Cr钢的腐蚀速率呈现先增加后减小的趋势;腐蚀速率的增加源于溶解的H_(2)S解离产生H^(+),增加了溶液的腐蚀性。而当H_(2)S质量浓度超过6.8 mg/L时,表面腐蚀产物增多,抑制了3Cr钢的进一步腐蚀。另一方面,随着腐蚀温度由60℃升高至120℃,3Cr钢的腐蚀速率增加,腐蚀产物由FeS转变为FeCO_(3);其主要原因是增加温度使得FeCO_(3)的溶解度减小。此外温度的升高显著增加了Fe2+的含量,促进了FeCO_(3)晶体析出。 展开更多
关键词 h_(2)s 温度 油田环境 腐蚀产物 腐蚀机理
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阳离子对C-S-H/SiO_(2)界面氯离子迁移影响的分子动力学模拟
10
作者 楚云帆 马彬 +1 位作者 陈彦齐 魏燕锋 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期796-803,共8页
本研究采用分子动力学方法模拟了金属阳离子和Cl^(-)离子在水化硅酸钙(C-S-H)/二氧化硅(SiO_(2))界面的迁移行为,分析了其动力学特征、离子强度分布和离子间相互作用,揭示了Na+、Mg^(2+)阳离子对C-S-H/SiO_(2)界面Cl^(-)离子迁移的影响... 本研究采用分子动力学方法模拟了金属阳离子和Cl^(-)离子在水化硅酸钙(C-S-H)/二氧化硅(SiO_(2))界面的迁移行为,分析了其动力学特征、离子强度分布和离子间相互作用,揭示了Na+、Mg^(2+)阳离子对C-S-H/SiO_(2)界面Cl^(-)离子迁移的影响机理,为解决海洋环境下混凝土的耐久性问题提供理论指导。研究结果表明,MgCl_(2)溶液中Cl^(-)离子的均方位移(MSD)小于NaCl溶液。与NaCl溶液相比,MgCl_(2)溶液中粒子的扩散系数均减小,C-S-H表面Cl^(-)离子强度分布曲线的峰值也更高。此外,在相同Cl^(-)离子浓度下,溶液中Mg^(2+)离子数量少于Na+离子数量,故在C-S-H表面和SiO_(2)表面Mg^(2+)离子的强度分布曲线峰值低于Na+离子。Mg^(2+)离子的溶剂化效应强于Na+离子,与水分子的缔合量较大,导致Mg-O_(w)的径向分布函数(RDF)曲线的波峰更宽更高。NaCl溶液中Cah-Cl峰值小于MgCl_(2)溶液,表明NaCl溶液中Cl^(-)运动能力更强,该结果与Cl^(-)离子的扩散系数的变化规律一致。可见,Mg^(2+)离子对氯离子的固定能力显著强于Na+离子。 展开更多
关键词 阳离子 C-s-h/siO_(2)界面 氯离子 迁移 分子动力学
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宽负荷下切圆燃煤锅炉H_(2)S分布特性的数值模拟 被引量：4
11
作者 邓磊 袁茂博 +3 位作者 杨家辉 韩磊 姜家豪 车得福 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2887-2895,共9页
锅炉采用空气分级燃烧降低NO_(x)排放的同时也提高了主燃区H_(2)S体积分数。炉墙壁面过高的H_(2)S体积分数是加剧水冷壁高温腐蚀的重要因素。为保障新能源并网发电,大型燃煤机组灵活调峰的需求增加,不同负荷下的水冷壁近壁面H_(2)S分布... 锅炉采用空气分级燃烧降低NO_(x)排放的同时也提高了主燃区H_(2)S体积分数。炉墙壁面过高的H_(2)S体积分数是加剧水冷壁高温腐蚀的重要因素。为保障新能源并网发电,大型燃煤机组灵活调峰的需求增加,不同负荷下的水冷壁近壁面H_(2)S分布特性值得关注。通过正交试验分析了切圆燃煤锅炉运行参数对水冷壁近壁面H_(2)S体积分数分布的影响。选取一台超临界600 MW切圆燃煤锅炉建立数值模型,设计L_(16)(4^(5))正交工况,覆盖100%BMCR、75%THA,50%THA以及35%BMCR四种负荷。建立了自定义SO_(x)生成模型以确定燃料硫的析出和转化路径,模型包含多表面反应子模型以描述焦炭与O_(2)/CO_(2)/H_(2)O等3种气体的异相反应,并确定焦炭气化反应消耗量占总消耗量的比例,进而对炉膛H_(2)S空间分布进行了模拟计算。研究表明,近壁面高体积分数H_(2)S区域主要位于投运燃烧器层中最下层燃烧器以下以及最上层燃烧器以上至SOFA层之间,烟气切圆沿炉膛高度增加逐渐增大是造成后一区域H_(2)S体积分数较高的重要原因。35%BMCR负荷下水冷壁重点区域的H_(2)S平均体积分数为364μL/L,明显低于其他负荷。锅炉运行参数对重点区域H_(2)S体积分数影响程度的排序为:锅炉负荷>一次风率>主燃区空气过量系数>假想切圆直径>燃烧器竖直摆角。 展开更多
关键词 切圆燃煤锅炉 宽负荷 h2s分布 正交分析 数值模拟
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h-BN对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料性能的影响 被引量：1
12
作者 罗益欣 王杏 +3 位作者 刘正龙 余超 邓承继 丁军 《耐火材料》 北大核心 2025年第1期13-18,共6页
针对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料因碳含量的降低致使材料的抗氧化性能和抗侵蚀性能恶化,难以适应冶炼技术发展等问题,以电熔白刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉、Al粉、Si粉和鳞片石墨为主要原料,采用h-BN为添加剂制备低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材... 针对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料因碳含量的降低致使材料的抗氧化性能和抗侵蚀性能恶化,难以适应冶炼技术发展等问题,以电熔白刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉、Al粉、Si粉和鳞片石墨为主要原料,采用h-BN为添加剂制备低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料。研究h-BN的添加量(质量分数分别为0、1%、3%、5%)对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料物相组成、抗氧化性能、抗侵蚀性能等的影响,并结合热力学模拟分析揭示h-BN对Al_(2)O_(3)-C耐火材料抗侵蚀性能的作用机制。结果表明:随着h-BN添加量的增加,试样经1 600℃热处理后内部陶瓷相含量增加;高温氧化环境下,h-BN促进了试样脱碳层中Al_(18)B_(4)O_(33)和Al_(6)Si_(2)O_(13)的生成,从而改善了耐火材料的抗氧化性能;h-BN通过提高熔渣黏度以及生成高熔点相来增强试样的抗侵蚀性能。 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)-C耐火材料 h-BN 抗氧化性能 抗侵蚀性能
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H_(2)S/CO_(2)共存环境中X65钢点腐蚀形成机理及预测方法 被引量：2
13
作者 闫伟 刘琬晴 +3 位作者 李光聪 张晨 邹子琛 Srdjan Nesic 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期161-169,共9页
碳钢管材广泛应用于油气生产系统,在含CO_(2)、H_(2)S、氯离子等多种腐蚀介质共存的多相流环境中,容易发生腐蚀穿孔泄漏,可能造成管道和设备的失效,进而带来安全隐患和经济损失。目前针对H_(2)S/CO_(2)共存环境下金属腐蚀的研究主要集... 碳钢管材广泛应用于油气生产系统,在含CO_(2)、H_(2)S、氯离子等多种腐蚀介质共存的多相流环境中,容易发生腐蚀穿孔泄漏,可能造成管道和设备的失效,进而带来安全隐患和经济损失。目前针对H_(2)S/CO_(2)共存环境下金属腐蚀的研究主要集中在较高H_(2)S分压下,多种形式FeS产物的生成规律、产物膜保护特性和点蚀形成机理,很少研究极微量H_(2)S诱发点腐蚀的可能性和发生条件。为此,以X65钢为例,利用大型H_(2)S多相流腐蚀环路实验系统完成了4组测试实验和2组验证实验,研究了40℃、恒定CO_(2)分压环境下,不同H_(2)S分压对低碳钢点腐蚀行为的影响规律,并提出了一种基于热力学理论的预测方法。研究结果表明:①当H_(2)S分压高于50 Pa时,X65钢的腐蚀速率低且表现为全面腐蚀;而当H_(2)S分压低于24 Pa时,随着H_(2)S分压的逐步降低,X65钢的点腐蚀加剧,H_(2)S为2.4 Pa时的点腐蚀速率超过11 mm/a。②当H_(2)S分压极低且马基诺型FeS的过饱和度低于1时,快速形成的FeS膜不能完整覆盖金属表面,暴露表面会在电偶腐蚀的作用下,被饱和CO_(2)溶液快速腐蚀,最终导致低碳钢发生局部点腐蚀。③建立不同H_(2)S分压下低碳钢表面马基诺型FeS过饱和度边界控制曲线,可以准确预测不同条件下碳钢的点腐蚀行为。结论认为,在相关行业标准规定的H_(2)S分压下限以内,H_(2)S/CO_(2)共存环境中极微量的H_(2)S仍然可能会诱发碳钢发生点腐蚀,该认识对于H_(2)S/CO_(2)共存环境下油气管道的局部点腐蚀预测和防腐防护研发具有重要理论和现实意义。 展开更多
关键词 h_(2)s CO_(2) 共存环境 低碳钢 点腐蚀 腐蚀机理 预测方法
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湿气环境中CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面上吸附与点蚀机理研究 被引量：1
14
作者 李金灵 马文骏 +2 位作者 朱世东 屈撑囤 付安庆 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期82-93,共12页
目的从微观尺度探究CO_(2)-H_(2)S(CO_(2)和H_(2)S共存)在湿气管道顶部的吸附特性,进而揭示点蚀机理。方法基于密度泛函理论的第一性原理,利用Materials Studio构建CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面的吸附模型,对CO_(2)... 目的从微观尺度探究CO_(2)-H_(2)S(CO_(2)和H_(2)S共存)在湿气管道顶部的吸附特性,进而揭示点蚀机理。方法基于密度泛函理论的第一性原理,利用Materials Studio构建CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面的吸附模型,对CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能、局域态密度、分波态密度和差分电荷密度进行仿真;利用高温高压釜模拟CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)腐蚀环境,分析L360钢在湿气环境中的腐蚀行为;最后,揭示含Cl^(-)湿气管道顶部CO_(2)-H_(2)S吸附机制与点蚀机理。结果CO_(2)、H_(2)S、CO_(2)-H_(2)S及CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)在最稳定位置时的吸附能分别为-4.065、-3.961、-8.538、-12.775e V,表明相较于CO_(2)与H_(2)S单独吸附,CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能更负,Cl^(-)会进一步降低CO_(2)-H_(2)S的吸附能;且CO_(2)在与H_(2)S竞争环境电子中占优势;Cl^(-)会使CO_(2)-H_(2)S的局域态密度峰值降低,转移趋势为失去电子,基体和腐蚀介质的电子向着低能级跃迁释放出更多能量,进而加强了Fe与CO_(2)-H_(2)S间的化学键强度;Cl^(-)的2p轨道与Fe的3d轨道在-6.8 eV和-5.7 eV发生重叠,Cl^(-)被吸附到Fe表面并与Fe形成化学键生成氯化物,进而改变腐蚀产物膜的组分与结构,削弱产物膜的致密性和稳定性,减弱腐蚀阻抗力。在含Cl^(-)湿气的CO_(2)-H_(2)S环境中,液相中的Cl^(-)浓度升高,使L360钢的气相平均腐蚀速率逐渐增大,最高达2.935mm/a,点蚀越发严重。结论CO_(2)与H_(2)S在α-Fe(110)面吸附存在一定的协同和竞争作用,协同促进金属的腐蚀,FeCO3会优先沉积成膜,但H_(2)S会抑制FeCO3的生长,腐蚀产物以FeS为主;Cl^(-)会增强CO_(2)-H_(2)S与α-Fe(110)面间的作用力,弱化腐蚀产物膜层的保护性,进一步加速金属腐蚀、尤其是点蚀。 展开更多
关键词 CO_(2)-h_(2)s Cl^(-) 第一性原理 α-Fe(110)密排面 吸附特征 腐蚀机理
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S-CO_(2)循环中合金氧化膜形成及失效研究进展
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作者 尤通通 刘海峰 +3 位作者 崔体磊 汪道元 徐俊豪 祁晶 《动力工程学报》 北大核心 2025年第8期1227-1233,1250,共8页
超临界二氧化碳(S-CO_(2))循环具有效率高、结构紧凑、工质流程短等优点,能适应电网快速调峰、深度调峰的要求。然而,在实际应用中S-CO_(2)循环的性能和稳定性在很大程度上依赖于高温合金材料的力学性能、耐腐蚀性和抗氧化性。首先,介绍... 超临界二氧化碳(S-CO_(2))循环具有效率高、结构紧凑、工质流程短等优点,能适应电网快速调峰、深度调峰的要求。然而,在实际应用中S-CO_(2)循环的性能和稳定性在很大程度上依赖于高温合金材料的力学性能、耐腐蚀性和抗氧化性。首先,介绍了S-CO_(2)循环高温换热器的材料选取,详细介绍了S-CO_(2)环境中铁素体-马氏体合金和奥氏体不锈钢的氧化膜形貌特征,分析了氧化膜失效实验研究方法;最后,介绍了氧化膜失效预测模型。结果表明:S-H_(2)O循环的材料选择标准也可能适用于类似温度和压力下的S-CO_(2)循环系统;合金换热器在S-CO_(2)环境下会发生氧化-碳化反应;氧化膜/合金界面出现的碳化现象会加剧氧化膜失效。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 腐蚀 失效 氧化 碳化
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GeoHash、Google S2和Uber H33种全球地理格网编码方法对比分析 被引量：4
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作者 姜博辉 周为峰 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期19-28,共10页
地理格网编码是高效管理、分析和查询海量地理空间位置数据并提供信息服务中非常重要且基础的工作。GeoHash、Google S2和Uber H3是目前商业应用上3种较常用的地理格网编码方法,该文从地理编码的基本概念及其演变过程出发,介绍当前地理... 地理格网编码是高效管理、分析和查询海量地理空间位置数据并提供信息服务中非常重要且基础的工作。GeoHash、Google S2和Uber H3是目前商业应用上3种较常用的地理格网编码方法,该文从地理编码的基本概念及其演变过程出发,介绍当前地理编码所涉及的地理格网剖分和编码运算方法,然后从算法概况、编码方式、编码层级及其对应空间范围等方面对3种方法进行阐释,最后从正多面体选择、剖分单元、填充曲线、编码层级、邻域查询与邻域距离类型和算法应用优缺点等方面进行对比分析,以深入挖掘3种方法的应用价值和前景,可为基于地理位置大数据的研究与应用提供借鉴。 展开更多
关键词 地理格网编码 Geohash Google s2 Uber h3
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CO_2/H_2S对油气管材的腐蚀规律及研究进展 被引量：76
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作者 张清 李全安 +2 位作者 文九巴 尹树峰 白真权 《腐蚀与防护》 CAS 2003年第7期277-281,共5页
综述了CO2 、H2 S在单独作用和共存条件下对油气管材的腐蚀机理及影响因素 ,提出了针对CO2 /H2
关键词 油气管材 co2腐蚀 h2s腐蚀 co2/h2s腐蚀
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CO_2和H_2S共存环境下井筒腐蚀主控因素及防腐对策——以塔里木盆地塔中Ⅰ气田为例 被引量：43
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作者 裘智超 熊春明 +3 位作者 常泽亮 赵志宏 赵春 叶正荣 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期238-242,共5页
针对塔中Ⅰ气田天然气中CO2、H2S共存的特点,研究该腐蚀环境下管材腐蚀规律及防腐对策。通过5因素5水平正交实验,分析CO2压力、H2S压力、温度、Cl离子浓度及含水率这5个因素对抗硫油管腐蚀速率的影响程度,确定塔中Ⅰ气田腐蚀环境下的腐... 针对塔中Ⅰ气田天然气中CO2、H2S共存的特点,研究该腐蚀环境下管材腐蚀规律及防腐对策。通过5因素5水平正交实验,分析CO2压力、H2S压力、温度、Cl离子浓度及含水率这5个因素对抗硫油管腐蚀速率的影响程度,确定塔中Ⅰ气田腐蚀环境下的腐蚀主控因素为CO2压力。选择普通抗硫油管+缓蚀剂作为塔中Ⅰ气田油管的防腐对策,根据腐蚀主控因素筛选复配了适用于塔中Ⅰ气田腐蚀环境的缓蚀剂YU-4。该防腐工艺在塔中Ⅰ气田12口井中进行了应用,取得了显著的抗腐蚀效果,腐蚀速率达到防腐要求,其中TZ83井油管平均腐蚀速率由1.23 mm/a降至0.025 mm/a;TZ623井油管平均腐蚀速率由0.370 mm/a降至0.016 mm/a。 展开更多
关键词 气井 co2 h2s 腐蚀 影响因素 主控因素 防腐对策
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油气管道CO_2/H_2S腐蚀及防护技术研究进展 被引量：50
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作者 王丹 袁世娇 +4 位作者 吴小卫 谢飞 赵启慧 杨帆 程贵鑫 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期31-37,共7页
CO2和H2S是油气管道中主要的腐蚀介质,两者往往同时存在于原油和天然气之中,是造成油气输送管道内腐蚀发生的主要原因之一,甚至会导致管道失效、穿孔、泄漏、开裂等现象,严重威胁了管网的安全运行及正常生产。因此CO2和H2S引起的管道腐... CO2和H2S是油气管道中主要的腐蚀介质,两者往往同时存在于原油和天然气之中,是造成油气输送管道内腐蚀发生的主要原因之一,甚至会导致管道失效、穿孔、泄漏、开裂等现象,严重威胁了管网的安全运行及正常生产。因此CO2和H2S引起的管道腐蚀问题,已成为当前研究的热点问题。针对油气管道日益严重的CO2和H2S腐蚀问题,综述了CO2单独存在、H2S单独存在以及CO2和H2S共同存在三种体系中油气管道的腐蚀过程,得出了在这三种腐蚀体系下油气管道出现的主要腐蚀行为规律以及腐蚀机理。阐述了CO2和H2S共同存在体系下,缓蚀剂、耐蚀性管材、电化学防腐技术、管道内涂层技术等先进的油气管道腐蚀防护技术,并剖析了这些防护措施各自的特点及在实际工程使用中的优势和局限性。最后,展望了CO2和H2S共存体系的进一步研究方向以及更经济、更有效的防腐措施发展前景。 展开更多
关键词 co2 h2s 油气管道 腐蚀行为规律 机理 缓蚀技术
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钻井完井高温高压H_2S/CO_2共存条件下套管、油管腐蚀研究 被引量：27
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作者 王斌 周小虎 +2 位作者 李春福 李福德 钟水清 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期67-69,共3页
在油气开发中,伴生气中多含有一定量的H2S与CO2,对油管、套管的腐蚀给油气开发造成了巨大损失,极大地制约了CO2和H2S共存条件下的油气开发。因此,开展高温高压CO2/H2S共存条件下油管、套管钢材腐蚀的研究具有重要意义。为此,以实验手段... 在油气开发中,伴生气中多含有一定量的H2S与CO2,对油管、套管的腐蚀给油气开发造成了巨大损失,极大地制约了CO2和H2S共存条件下的油气开发。因此,开展高温高压CO2/H2S共存条件下油管、套管钢材腐蚀的研究具有重要意义。为此,以实验手段模拟油气开发中高温高压H2S/CO2共存环境,用失重法、SEM和EDS研究了油管、套管L80钢材的腐蚀规律以及腐蚀产物膜。结果表明,在实验条件下,随着温度的升高,腐蚀速率呈先增加后下降的趋势,且温度越高,压力对腐蚀速率的影响越大;在腐蚀反应初期,腐蚀速率很高,但随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率明显下降;腐蚀开始时腐蚀产物膜以FeS为主,随时间延长转为稳定的FeCO3。同时还发现显微组织、硬度以及组成成分对腐蚀产物膜的形成及抗腐蚀性能有较大的影响。 展开更多
关键词 钻井 完井 高温高压 h2s/co2 套管 油管 腐蚀
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