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电镀钨合金耐H_2S腐蚀研究及脉冲电沉积钨合金

王秀敏  
【摘要】:我国开发的许多油气田中都含有较高的H2S,在引起酸性油气田设施腐蚀的众多因素中,硫化氢是最危险的,特别是对抽油杆以及其它井下设备的破坏性相当严重。据2000年作业统计分析,文留油田抽油杆出现问题总数占全年检泵作业发现问题总数的76.3%,其造成的直接经济损失达2000万元以上。目前,国内外对钢材的H2S腐蚀和防腐进行了大量的研究,研究表明:在材料表面所产生的腐蚀痕迹和腐蚀产物,往往成为整个破坏过程的先导和加速破坏的因素。因此,减小油田中的设备腐蚀是极为重要的。在金属表面覆盖一层防腐层是一种非常有效的改进措施。本课题组已经研究出了多种钨合金代铬镀层,并在实际生产中得到了广泛的应用。为了研究电镀钨合金镀层的耐H_2S腐蚀性能,及其在抽油杆方面的应用,本文选择了在原油开采中经常采用的30CrMo材质抽油杆做为实验对象,对多种钨合金镀层的30CrMo抽油杆、及空白30CrMo抽油杆的耐H2S腐蚀性能进行了比较研究。 传统的电镀工艺都是采用直流方法,由于直流电镀方法存在着一些不足,比如改变参数单一、电镀体系不稳定、电沉积出的镀层有瑕疵等等,为此人们便想到了替代直流的电镀手段。脉冲电镀是一种较好的电镀方法,有着直流无法比拟的优点。因此本文试图偿试通过脉冲电源电镀钨合金,通过对脉冲电镀工艺的研究,在不改变直流电镀液组分的前提下,找到最佳的脉冲电镀工艺参数,以便能用于生产实践中。 本文主要开展以下几个方面的工作: [1]本文主要是在已经成熟的直流电镀工艺条件下,得到四种钨合金,研究它们在饱和的H_2S水溶液中耐蚀性。 [2]通过各种分析方法,对经过饱和H_2S水溶液腐蚀后的抽油杆材质进行分析,通过对比实验,证明钨合金镀层对抽油杆材质在H_2S中的腐蚀具有一定的保护作的,从而可以运用到油田生产中。 [3]经过系统的研究各种钨合金镀层的耐蚀性,得出最好的钨合金镀种,然后详细分析其耐蚀机理,从而为油田生产中提供理论依据。 [4]在不改变直流电镀液组分的条件下,利用脉冲电源电镀得到钨合金镀层,并通过与直流镀层对比实验,研究其脉冲参数对镀层性能的影响,从而得出优于直流电镀的镀层。


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