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第3 4 卷第 5 期 2 0 1 5 ． 0 5 试验研究 两种新型石油管道防腐技术实验 马立华 新 疆油田 公司工 程技术 研究院 摘要 油气田中采用的钻采集输设备材 质主要 为钢铁 ，而钢铁材料抗 H s 和 cl 离子腐蚀的 性能较差 ，这使 油气管道和设备暴露在 H s 和 cI 的介质 中而受到腐蚀 ，除发生全面腐蚀 外 ，还 会发生严 重的局部腐蚀 。介绍两种新型的石 油管道防腐技术 ，分别为添加咪唑啉缓蚀 剂及 QP Q 技术。实验结果表 明咪唑啉缓蚀 剂在 6 ％Na CI 0 ． 6 ％CH。 COOH饱和硫化氢溶液 中最适 宜的添 加浓度应为0 ．3 1 ％～0 ．4 1 ％。经QP Q技术处理的实验样本在特定的情况下其抗腐蚀能力是最好 的，经QP Q技术处理的管道设备可以长时间在空气中 放置，而且不会生锈、不会变色。 关键词石油管道；防腐；眯唑啉缓蚀剂；Q P Q技术 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 6 - 6 8 9 6 ． 2 0 1 5 ． 5 ． 0 0 8 油田开发中使用注水技术以及采用盐酸进行油 井的酸化裂化使油气中C 1 离子的浓度急剧增加 。 目前，油气田中采用的钻采集输设备材质主要为钢 铁 ，而钢铁材料抗 H 。 S 和 C l 离子腐蚀的性能较差 ， 这使管道和设备被暴露在 H S 和 C l 的介质中而受到 腐蚀，除发生全面腐蚀外，还会发生严重的局部腐 蚀 。本文将介绍两种新型的管道防腐技术。 1 添加咪唑啉缓蚀剂抑止腐蚀 针对H S 造成的腐蚀 ，运用添加缓蚀剂的方式 进行管道和设备防腐是最为实用的管道保护手段之 一 。缓蚀剂可分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂，国内 外学者对有机缓蚀剂的作用机理进行了深入的研 究 ，已基本掌握有机缓蚀剂与金属表面产生化学反 应的过程。在有机缓释剂中咪唑啉衍生物具有低 毒、无害、高效等优点，它能够利用自身的化学吸 附作用稳定地吸附到金属的表面，从而有效抑制酸 性条件下金属设备的均匀腐蚀 。将咪唑啉缓蚀剂 应用于N 8 0 专用管 ，进行咪唑啉缓蚀剂在H S 介质 中对油井专用管 N 8 0 钢的缓蚀效率测试实验 。 5 6。 C 温度下在添加 了 1 ． 0 7 X 1 0 ’ 、2 ． 1 5 X 1 0 一、 4 ． 4 21 0 一 。 、5 ． 5 X 1 0 一 。 、6 ． 5 81 0。 、8 ． 5 4 1 0。 mo l ／ L 和 没 有 添 加 咪 唑 啉 缓 蚀 剂 的 6 ％N a C 1 0 ． 6 ％ C H 。 C O O H饱 和硫化氢溶液 中分别对油井专用管 N 8 0 钢进行实验测试 ，通过公式 P Y 。 一 ， ／ t 与公式 L 8 ．4 6 P ／ V计算出腐蚀速率。其中 P为失 重时的腐蚀速率 g m - 。 h ，Y 为金属的初始重 量 g ；Y ． 为清除了腐蚀产物后金属的重量 g ； r n为金 属 的表 面 积 m 2 ； ￡ 为 腐蚀 进行 的时 间 h ； L 为腐蚀深度 m m a ，V为金属的密度 g ‘ c m - 。 。再通过公式 S 一 S , ／ S 为腐蚀 率， 为不加缓蚀剂条件下碳钢的腐蚀速率 g m h ；S ， 为加入缓蚀剂条件下碳钢的腐蚀速率 g m 屯 h 。计算出腐蚀率，如表1 所示。 表 1 添加眯唑啉缓蚀剂后设备腐蚀速率 从表 1 可以看出，在添加了合成的咪唑啉缓蚀 剂后，N 8 0 钢的腐蚀速率出现了明显的降低，而且 伴随咪唑啉缓蚀剂浓度的加大 ，N 8 0 钢的腐蚀速率 又 出现降低 。当缓 蚀剂 添加量为 8 ． 5 41 0 mo l ／ L 时，油井专用管道钢的腐蚀速率由2 ．2 5 7 3 m m ／ a 下 降至0 ． 0 1 2 6 m m ／ a ，N 8 0 钢腐蚀速率降低 了约 1 8 0 倍 ，这时的钢材基本变成 了耐腐蚀性材料。当继续 添加缓蚀剂并达到一定 的饱 和浓度后 ，钢材腐蚀速 率减小的程度 比刚开始缓慢 ，之所以出现这样的情 况是 因为如果缓蚀剂浓度不断的增大 ，缓蚀剂在被 试样本表面的吸附量就会增大，从而使腐蚀的速度 减小。如果缓蚀剂已经超过了准确用量时，缓蚀剂 在钢材的表面吸附程度变化不会太大，所以才出现 缓蚀剂用量增大而腐蚀速率变化不大的情况。从表 l 还可以看出， 在窗蚀介质中添加6 ． 5 8 X 1 0 。 。 mo l ／ L的咪 唑啉缓蚀剂后 ，缓蚀效率达到9 8 ．7 5 ％，将咪唑啉 缓蚀剂的浓度继续增加 ，添加到 8 ． 5 41 0 mo l ／ L时 一 l 6 一 油气田地面工程 h t t p ／ ／ www． y q t dmg c ． c o rn