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环烷酸腐蚀是在石油蒸馏塔高温部位及转油线上经常发生的一种腐蚀形态,是当今石油炼制工业中亟待解决的热点问题之一。本文通过实验测试和理论分析开展高温环烷酸静态腐蚀性能研究,揭示典型材料(16MnR、Cr5Mo、Cr9Mo、0Cr18Ni9(304)、00Cr17Ni14Mo2(316L))在不同酸值、不同温度下的腐蚀特性变化规律,建立典型材料在高温环烷酸环境下的腐蚀速率数据库,并提出一高温腐蚀环境下静态腐蚀速率预测模型。论文综合温度、酸值、材料、状态等因素对腐蚀的影响,制订了试验方案,设计并搭建了试验装置;选取16MnR、Cr5Mo、Cr9Mo、0Cr18Ni9(304)、00Cr17Ni14Mo2(316L)作为试验材料(其中16MnR、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2分为两组,一组为原始板材,另一组带有焊缝),开展液相和气相环境下环烷酸腐蚀试验,获得了静态腐蚀原始数据,并利用FSEM(场发射扫描电子显微镜)、EDX(X射线能量色散谱仪)技术对试件进行微观分析。试验研究表明,高温环烷酸静态腐蚀速率与温度的关系呈现指数形式变化,酸值恒定时,温度对腐蚀速率的影响符合阿累尼乌斯方程。腐蚀速率随酸值的增大而近乎线性增加,但是环烷酸的浓度增大到一定值后,由于表面产物膜的增厚,对材料起到了较好的保护作用,腐蚀速率不再发生明显的变化,反而有所下降。由于腐蚀产物环烷酸亚铁具有油溶性,二价铁离子很容易地扩散到介质溶液中,残留下来一部分碳沉积在金属表面上,形成一层保护性膜,表面产物呈现出黑色,与金属附着力很小,很容易脱落,但对保护金属不受环烷酸腐蚀起到一定作用。对典型材料的高温静态常压腐蚀评价结果表明,五种材料的抗环烷酸腐蚀能力表现从差到好,依次是:16MnR、Cr5Mo、Cr9Mo、304不锈钢、316L不锈钢。金属抗环烷酸腐蚀的能力大小取决于金属中合金元素的含量,特别是铬、钼等促进金属钝化的合金元素的含量。最后,本文还利用最小二乘法及梯度法拟合得到高温环烷酸静态腐蚀预测模型。该模型可为下一步试验的开展及数据库的扩充提供技术支持,并能通过新的试验数据与预测曲线的吻合程度验证现有试验数据的可信度。