常顶系统低温部位露点腐蚀电化学实验研究

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常顶系统低温部位所处环境因素复杂,设备露点腐蚀严重且难以控制,是目前各炼油厂设备寿命和安全的一个难题。当油气通过低温部位设备表面且达到露点温度时,就会形成强腐蚀性的酸性露点。国内外进行了大量材料防腐和露点腐蚀环境的研究,但未有对露点腐蚀的电化学响应特征的研究。通过对露点腐蚀所形成的环境因素分析,确定了露点腐蚀模拟环境的主要介质为无氧状态下的酸性水溶液,选取了氢离子浓度0.01mol/L、PH值为2及环境温度为75℃和95℃的实验模拟环境,经过实验得到了低温部位常用钢材(低合金钢16MnR与奥氏体不锈钢0Cr18Ni9)的露点腐蚀的腐蚀速率、电化学阻抗值及电化学噪声响应特征,并确定了电化学噪声应用于炼厂实际监测的响应特征。首次将电化学噪声技术应用于炼油厂实际的露点腐蚀机理、露点腐蚀形成条件的研究,为以后的露点腐蚀研究与监测提供参考。基于露点中心区与边缘区的腐蚀动力不同,选取动态试验模拟露点中心区腐蚀情况,静态试验模拟露点边缘区腐蚀情况。完成了在模拟环境下,低合金钢16MnR与奥氏体不锈钢0Cr18Ni9电化学极化实验研究。分析得到:静态下,16MnR在75℃与95℃的腐蚀环境中的腐蚀速率分别为7.0012mm/a与17.048mm/a;动态下,16MnR在75℃与95℃的腐蚀环境中的腐蚀速率分别为23.164mm/a与31.871mm/a。静态下,0Cr18Ni9在75℃与95℃的腐蚀环境中的点蚀电位分别为198.69mV与178.84mV;动态下,0Cr18Ni9在75℃与95℃的腐蚀环境中的点蚀电位分别为150.71mV与138.27mV。完成了在模拟环境下,低合金钢16MnR与奥氏体不锈钢0Cr18Ni9的电化学阻抗实验研究。分析得到:静态下,16MnR在75℃与95℃的腐蚀环境中的阻抗值分别为43.24.cm2与15.32.cm2;动态下,16MnR在75℃与95℃的腐蚀环境中的阻抗值分别为11.42.cm2与5.81.cm2。静态下,0Cr18Ni9在75℃与95℃的腐蚀环境中的阻抗值分别为86.3.cm2与65.69.cm2;动态下,0Cr18Ni9在75℃与95℃的腐蚀环境中的阻抗值分别为60.9.cm2与43.2.cm2。完成了在模拟环境下,低合金钢16MnR与奥氏体不锈钢0Cr18Ni9的电化学噪声实验研究。分析得到:静态下,16MnR在75℃与95℃的腐蚀环境中的噪声电阻、孔蚀指数、噪声功率谱斜率分别为9.8513×105、0.89461、-0.40与6.7848×105、0.86247、-0.58;动态下,16MnR在75℃与95℃的腐蚀环境中的噪声电阻、孔蚀指数、噪声功率谱斜率分别为2.7568×104、0.83623、-0.97与1.1545×104、0.81239、-1.06。静态下,0Cr18Ni9在75℃与95℃的腐蚀环境中的噪声电阻、孔蚀指数、噪声功率谱斜率分别为4.9304×107、1.0608、-0.20与8.0073×106、1.0564、-0.27;动态下,0Cr18Ni9在75℃与95℃的腐蚀环境中的噪声电阻、孔蚀指数、噪声功率谱斜率分别为4.2299×106、1.0344、-0.29与1.1287×106、1.0202、-0.37。通过对电化学极化、电化学阻抗实验结果与电化学噪声响应特征的研究,给出了不同实验方法下露点腐蚀的表征情况。进行的模拟环境实验研究、电化学噪声技术应于露点腐蚀监测,为解决常压装置塔顶低温部位露点腐蚀机理、电化学检测与监测研究等问题提供了参考。
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