二氧化碳对油气田压力容器的腐蚀与防护措施

作者 简介 ：占双林 （ １ ９ ７ ９ 一） ， 男，湖 北黄 冈人 ，硕 士研 究生 ，工程 师 ，现主要从 事压 力容 器的
设计工作
第 ２ ７ 卷 第 Ｏ １ 期 全 ２ 面 ０ １ 腐 ３ 年 蚀 ０ 控 １ 制 月 羹
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率 ，因此 ，各 国学者Ｈ ’ 围绕阴极反应机理展开了不 到一个 极大值 。 同时 ，由于膜上 的多孔 区在腐蚀 过
…
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二氧化碳对油气田 压力容Βιβλιοθήκη Baidu的腐蚀与防护措施
占双林 苏灵君 苏德光
（ 中国石 油集 团工程设计有 限责任 公 司北京分公 司，北京 １ ０ ０ ０ ８ ５ ） 摘 要 ：介 绍 了二 氧化碳 均 匀腐蚀和局部 腐蚀 的机理 ，详细 分析 了二 氧化碳 腐蚀 的各 种影响
ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ＣＯ２ ｃ ｏ ｒｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ； ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ； ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ
一
化开 采工艺 （ Ｅ Ｏ Ｒ）也把Ｃ ０ ， 带入原油的钻采集输 系 统 。因此 ，油气工业中广泛存在着Ｃ Ｏ， … 。
一
钢铁在ｃ Ｏ ： 环境 中的腐蚀机理 比较复杂 ，其腐蚀 受到各种 因素的影 响。国内外 对于ｃ ０ ｚ 的腐蚀 已提 出
般 来说 ，干燥 的ｃ Ｏ， 对 钢 铁没有 腐 蚀 ，但 在 很 多的机理 ，然而 ，这 些机理 要 么局 限于特 定的 条 件 ，要么并未得到广泛的认同 。
ＣＯ２ Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｐｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｖｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｓ ｉ ｎ Ｏｉ ｌ ａ ｎ ｄ Ｇａ ｓ Ｆｉ ｅ ｌ ｄ
Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ — ｌ ｉ ｎ ， Ｓ Ｕ Ｌ ｉ ｎ ｇ － ｊ ｕ ｎ ， Ｓ Ｕ Ｄ ｅ — ｇ ｕ ａ ｎ ｇ
潮 湿的 环境 下或溶 于水后 对钢 铁有 极强 的腐蚀性 。
与盐酸相 比 ，由于ｃ Ｏ， 溶于水 后 ，在相同的浓度下 ，
其 总酸 度更高 ，因此 ，它对钢 铁的 腐蚀 比强酸还 要 严重 。
１ ． １ 均 匀腐蚀
研究人 员对于Ｃ Ｏ 溶于水后的阳极反应过程提 出 了很 多观 点 ，其 中，Ｄｅ Ｗａ ａ ｒ ｄ 的观点 得到 了普
因素 ，包括温度 、Ｃ Ｏ 分压 、ｐ Ｈ 值和 介质 组成等影响 因素 ，并 着重对 油 气田压 力容 器二 氧化碳 腐
蚀 的 防护措 施 进 行 了总 结 。
关键 词 ：二氧化碳 腐蚀
中图分类号 ：Ｔ Ｅ ９ ８
影响 因素 防护措施
文献标识码 ：Ａ
压 力容器
文章编号 ：１ ０ ０ ８ — ７ ８ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ １ ３ — ０ ６
二氧化 碳腐蚀 可能 使压 力容 器的寿命 大大低 于 遍 的认同 ，他认为在含有Ｃ Ｏ ： 的溶液 中，阳极反应即 设计寿命 ，在水湿 条件ｑ ｒ ｃ ｏ： 极 易引起钢铁 迅速的全 铁 的阳极氧化过程 。 面 腐蚀 和严重 的局部 腐蚀 ，使得 压 力容 器发生早 期 在Ｃ Ｏ 腐蚀过程 中，阴极反应控制着钢的腐蚀速
（ Ｃ Ｐ Ｅ Ｂ ｅ ｎ ｇ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ５ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ｕ ｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍｓ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｉ ｎ ＣＯ２ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ＣＯ２ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ， ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ＣＯ２ ， ｐ Ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ， ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ Ｓ Ｏ ｏ ｎ ， ｗｅ ｒ ｅ ｎａ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ． Ｍｏ ｒ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ＣＯ２
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腐蚀失效 ，带来许 多安 全隐患。据有关文献报道网，
二氧 化碳腐 蚀是 油气生 产 中遇到 的最普遍 的一 与ｃ Ｏ 腐蚀有 关的腐蚀失效 占所 有腐蚀失效的２ ５ ％左
种 侵蚀 形式 ，它 的存在 严重威 胁着 油气 田压 力容器 右 ，造成 了严重的经济损失
。
之 安 全 ： 。 竺 ： 常 三 的 组 １ 二 氧 化 碳 的 腐 蚀 机 理 存在于油气 中，同时 ，原油增 产技 术 中注Ｃ Ｏ， 强 。 … ’ 。。一 。
少研 究 ，所论述 的阴极 反应过程主要涉及ＮＨ 或Ｈ ０ 程 中成为 阳极 区 ，因此 ，随着腐蚀 过程 的进行 ，将 以及Ｈ Ｃ Ｏ 。 、Ｈ Ｃ Ｏ， 一 的还原 。综合来看 ，阴极 的还 原 引发严重的局部腐蚀 。 机理主 要有两 种观 点 ，一种 是非 催化的氢 离子 阴极 在高温 区 （ ＞ １ ５ ０ ￣ Ｃ）时 ，也许在高于 １ ２ ０ ￣ Ｃ时 ，