水平弯头在液固两相流中的冲刷腐蚀行为

来源 :第十一届全国腐蚀与防护大会论文摘要集 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wsmkt
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在油气生产与集输过程中,冲刷腐蚀是油、气、水、砂等多相流输送管道最常见的破坏方式之一,严重影响油气储运系统生产与运行安全。弯头是集输系统冲刷腐蚀的薄弱环节,其冲刷腐蚀过程演变及服役寿命对集输系统安全生产有重要意义。本文通过自行设计的弯头图像采集装置,在线观测弯头内壁宏观腐蚀形貌变化,结合失重法、电化学测试法、微观腐蚀形貌和结构分析,明确了不同冲刷时间弯头的冲刷腐蚀特征,确定了弯头不同局部区域冲刷腐蚀行为随时间变化的趋势。结果表明:弯头冲刷腐蚀速率随时间增加呈现迅速增大、增大减缓、减小和稳定的变化趋势,并观察到冲刷腐蚀初期,腐蚀产物覆盖面积较大,但对材料造成实际损失较小的"假性坑点"存在,因此冲刷腐蚀过程可分为孕育期、加速期(前期、后期)、减速期和稳定期四个时期;电化学腐蚀特性随时间改变,加速期为电荷转移控制,减速期和稳定期为扩散控制;机械冲刷作用对弯头冲刷腐蚀演化起主导作用,在冲刷腐蚀加速期,颗粒对试样的损伤机制以切削作用为主,在减速期和稳定期,损伤机制以挤压-薄片剥落磨损为主;冲刷腐蚀加速期至减速期再到冲刷腐蚀稳定期腐蚀产物膜经历生长、脱落、再生长过程,腐蚀产物膜再生速度较慢,新生成腐蚀产物膜更为致密。在不同冲刷腐蚀阶段冲刷腐蚀最严重的区域均为弯头出口处外侧及内侧底部;弯头不同位置试样冲刷腐蚀局部化特性随冲刷腐蚀时间延长逐渐减弱,不同轴向角间冲刷腐蚀速率差异减小程度大于环向角间;弯头不同局域区域进入冲刷腐蚀演变各阶段的时间节点不同,弯头由下至上依次进入冲刷腐蚀加速期。
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