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《东北石油大学》 2010年
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注汽锅炉炉管弯头腐蚀原因分析及机理研究

李三胜  
【摘要】: 注汽锅炉是炼油厂催化裂化、油田热采稠油等生产中的关键设备。近年来,随着油田稠油热采生产规模的扩大,注汽锅炉炉管和注汽管线的腐蚀失效也越来越严重甚至发生爆管事故,严重地影响了油田的正常生产,安全生产得不到保障,并造成了巨大的经济损失。注汽锅炉炉管由过渡段、对流段和辐射段三段组成,三段炉管的温度和压力有明显的差别,而对流段和辐射段长期处于高温、高压的恶劣工况。尤其是注汽锅炉的炉管弯头多为热推弯头,弯头质量受许多因素的影响,且弯头工作条件与炉管直管段工作条件不同,弯头首先遭受腐蚀的现象必然存在。 本文针对注汽锅炉的腐蚀现象,对注汽锅炉辐射段弯头进行了现场取样,对断口进行了宏观检验,并对腐蚀产物进行了微观组织形貌和物相分析,同时对断口部位进行了力学性能评估。结果表明弯头内壁有部分脱碳,其余元素符合国标要求;造成腐蚀的原因是辐射弯头遭受汽水腐蚀、氧腐蚀、氯离子腐蚀,使蚀坑底部形成了酸性环境;同时因向火面和背火面的温差大,形成温差电池;如此反复作用使炉管内壁材料被除去,使弯头壁厚减薄。另外,酸性环境下产生的氢原子部分扩散到金属内部,使局部压力增大,产生氢腐蚀,造成氢致腐蚀微裂纹。 在对腐蚀原因进行分析的基础上,提出了预防弯头腐蚀的几点措施:(1)合理选择材料;(2)加强管理,严格执行操作规程;(3)适当提高PH值;(4)定期清除管壁结垢和腐蚀产物;(5)牺牲阳极保护;(6)停炉保护法;(7)脱氧法。 本文基于实际工况和介质环境,分析材料腐蚀破坏的原因,研究其腐蚀机理不仅具有理论意义,同时针对实际腐蚀原因提出解决措施也具有现实意义,而且在降低热采稠油维护成本和油田安全生产方面具有经济意义和社会意义。
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG172

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