油田污水处理管线钢腐蚀与结垢协同作用机制研究

来源 :西安石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxwlxy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在油田水处理系统中,腐蚀与结垢共生共存,彼此相互影响,存在着显著的协同作用机制。本文在西北某油田水处理站场管道原位垢样分析的基础上,通过实验分析结合分子动力学和基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了低碳钢管道在油田污水中结垢和腐蚀的相互影响规律,探讨二者之间的协同作用机制。研究结果表明:(1)在管道原位垢样中,紧靠管壁处,以腐蚀产物为主,此后无机盐沉淀在垢层中含量不断增多。(2)腐蚀产物膜对成垢速率的影响幅度远远大于温度、压力、流速等工况因素。(3)相较于洁净钢管表面,Ca CO3更倾向于在腐蚀后的钢管表面形核,同时促进管道发生垢下腐蚀的严重程度。(4)无机盐沉淀分子和腐蚀产物分子均可自发吸附于低碳钢洁净表面和腐蚀表面,腐蚀产物分子比无机盐沉淀分子更易于吸附沉淀于纯净碳钢表面;O原子倾向于作为电荷受体,Fe、Ca原子倾向于作为电荷供体。
其他文献
铁素体耐热钢具有低成本、易加工、低热膨胀和高热导率等优点,因而在现役燃煤发电机组中获得了广泛应用。但随着清洁高效燃煤发电技术的不断发展,传统的铁素体耐热钢已无法满足更高参数下火电机组关键部件对材料的强度性能要求。能否突破现有高等级铁素体耐热钢使用温限、自主研发出低成本、高性能新型铁素体合金,在满足高参数超超临界机组热端部件服役需要的同时大幅降低机组造价,是决定高参数超超临界发电技术未来的发展方向和
学位
当前,我国多数油田的水处理和注水系统都出现了严重的结垢现象,导致生产效率下降,维护费用快速增加。因此,面对油田工程系统的结垢问题,国内外许多科研机构进行了大量研究,提出了很多行之有效的清防除垢技术,例如,以有机膦酸盐为主的阻垢药剂及以聚四氟乙烯为基体的防垢涂层。本文兼用实验检测和理论模拟方法,以油田现用的常规有机膦阻垢药剂和聚四氟乙烯基阻垢涂层为研究动因,在实验研究中,以模拟油田水溶液为实验介质,
学位
石油工业的材料腐蚀问题从勘探开发一直到储运加工等各阶段都普遍存在,是困扰整个石油工业的一大难题。在油井开采生产过程中,由于井下含有大量Cl-、CO2等腐蚀介质,由此引起油管的腐蚀问题越来越严重,使得油井作业频繁,生产成本高。因此,寻求合适的油井管材防腐技术迫在眉睫。在普通碳钢表面涂镀一层耐蚀合金是一种低成本、易操作的表面防护技术。本论文以Ni-W-P合金层的化学成分和力学性能为指标,优选了N80钢
学位
金属波纹管是一种柔性、薄壁且有横向波纹状的壳体部件,在机械、航空航天、化工、核工程、各种仪器仪表及调节附件中得到了广泛的应用。其中,矩形金属波纹管是矩形风机管道、烟道、波导管等方面所用的关键零件,滚压成形是制造此类零件最有效的方法之一。然而,由于矩形波纹管特殊的周向外形轮廓(直边段+圆弧段),滚压成形轨迹难以准确控制,如何实现稳定精确的滚压成形已经成为矩形波纹管需要解决的关键难题。为此,本文以矩形
学位
近年来,发光二极管(Light-emitting Diode,LED)各方面技术的发展日新月异,不仅对照明领域产生了巨大的革新——逐渐取代白炽灯、节能灯,而且在杀菌消毒、生化探测、安全通讯,紫外固化,能源以及军事探测等领域都有广阔的应用前景。为了追求更高的发光效率,LED必须在更高密度的电流注入下工作。然而,高电流注入下、大失配与强极化协同作用下的效率降低效应成为阻碍短波长LED商业化的关键因素。
学位
对于矩形风机管道、空冷机透平出口等所使用的矩形轮廓金属波纹管,相对于传统圆柱形波纹管,存在着显著的周向形状及轮廓变化(圆角、直线段),且圆角段材料的流动困难、变形抗力远超过直线段,液压成形后的矩形波纹管的圆角段波高难以满足要求。所以,为了充分发挥传统液压成型工艺的自身优点,就有必要在已有液压胀形工艺技术基础上加以进一步技术发展,以便于有效解决传统矩形波纹管成形加工中的技术难题。因此,本文提出了两种
学位
本文运用高温高压模拟腐蚀试验、应力腐蚀开裂、电化学测试和理化性能分析,并辅以扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等现代分析方法,研究了2205双相不锈钢连续管在复杂工况下的腐蚀行为,探讨了其腐蚀机理,为2205双相不锈钢连续管在连续管技术上发展与应用提供理论支持。研究结果表明:2205双相不锈钢连续管整体性能良好,其母材与焊缝之间组织形态与两相比例产生了变化,母材的两相比例较为理想;在酸化环境下
学位
随着便携式电子设备和电动汽车的广泛使用,人们对电池的性能提出了更高的要求。而传统的锂离子电池能量密度已经趋于理论极限,无法满足新兴产业对于电化学储能系统的更高需求。在能源技术革命的大背景下,为了更加有效地联结能源存储和终端应用,开发具有更高能量密度、更加廉价的储能体系是十分必要的。锂硫电池作为一种高能化学电源,具有较高的理论比容量(1675 m Ah g-1)和能量密度(2600 Wh kg-1)
学位
二维纳米片材料能够同时具有材料纳米化后的赝电容储能特性以及较高的表/界面电荷转移速率,从而有望满足高功率密度和高能量密度的需求。本课题从加快离子传输和电化学反应速率的角度出发,将类石墨烯碳类材料与二氧化钛TiO2的优势相结合,通过TiO2层间原位生长单层碳纳米片设计了碳/钛基金属氧化物纳米片(carbon/TiO2)超晶格复合材料,旨在研发面向下一代高功率、高能量密度的二次电池储能材料。首先将其应
学位
钎焊作为铝及铝合金的重要连接方法,具有成型美观、变形小、可批量成型、可钎焊微小零部件等优点,在工业生产中应用广泛。然而钎焊接头力学性能较差,使得铝合金钎焊的应用受到限制。在Al基体中加入低熔点金属元素Ga、In、Sn(GIS)后,合金中的低熔点第二相可为Al原子从固态合金内部输运到液态水中提供通道,加速铝水反应,然而铝基钎料中加入低熔点第二相能否继续为Al原子从液态钎料输运到固态母材提供通道,加速
学位