Гомологические смеси высших аминов как универсальные ингибиторы коррозии и наводороживания стали в углекислотных и сероводородных средах

• Автор: Ким, Ярослава Руслановна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 202 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Особенности коррозии в сероводородных и углекислотных средах

1.1.1. Сероводородная коррозия железа и сталей

1.1.2. Углекислотная коррозия железа и сталей

1.1.3. Особенности коррозии железа и сталей в двухфазной системе

электролит углеводород

1.1.4. Теория наводороживания металлов

1.2. Ингибирование коррозии и наводороживания

1.2.1. Общие вопросы ингибиторной защиты

1.2.2. Ингибирование сероводородной коррозии стали
1.2.3. Ингибирование углекислотной коррозии стаж
1.2.4. Ингибирование коррозии в двухфазных системах
1.2.5. Ингибирование наводороживания
1.3 Использование импедансной спектроскопии для изучения коррозионных явлений
Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Исследуемые вещества
2.2. Приготовление рабочих растворов
2.3. Методы коррозионных испытаний
2.4. Методика электрохимических измерений
2.5. Методика импедансных измерений
2.6. Методика определения водородопроницаемости стали
2.7. Изучение состояния поверхности стали методом фотоэлектрической поляризации
2.8 Методика определения микротвердости стази СтЗ
2.9. Статистическая обработка экспериментальных данных
Глава 3. Закономерности коррозии и защиты стихи СтЗ
3.1. Влияние концентрации сероводорода и давления углекислого газа на и состав раствора
3.2. Закономерности коррозии и защита стази СтЗ ингибиторами в разбавленных растворах НС1 2.0 6.0
3.2.1. Влияние добавок Н2Б и С на скорость коррозии в фоновых растворах
3.2.2. Зашита стали СтЗ от коррозии ингибиторами ЛМДОР ИК7, ЛА Сю Си и ПКУ6
3.3. Закономерности коррозии и защиты стази СтЗ в модельных пластовых водах
3.4. Ингибирование коррозии стази СтЗ в двухфазной системе дизельное топливо водный раствор электролита
3.5. Изучение микротвердости стази Ст.З
Гпава 4. Электрохимическое поведение стали в исследуемых средах
4.1. Исследование влияния ингибиторов на поляризационные характеристики стази в слабокислых средах, содержащих 5,8 гл ИаС
4.2. Исследование влияния ингибиторов на поляризационные характеристики стази в модельных пластовых водах Мй М2 без и с добавками сероводорода и углекислого газа
Глава 5. Исследование механизма ингибирования методами импедансной спектроскопии и фотоэлектрической поляризации ФЭП.
5.1. Изучение импедансных спектров стального электрода в модельных пластовых водах
5.2. Изучение импедансных спектров в слабокислых растворах ИС1, содержащих 5,8 гл ИаС1
5.3. Изучение состояния поверхности стали в растворах методом фотоэлектрической поляризации ФЭП
Глава 6. Ингибирование диффузии водорода в сталь в исследуемых средах
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Авторы в объясняют образование питгингов формированием пористого слоя БеБ, который ограничивает объем электролита в очаге питтинга и определяет достижение градиента концентрации между питтингом и внешним раствором. В изучено влияние температуры на скорость сероводородной коррозии и показано, что в интервале от до С зависимость скорости от температуры проходит через максимум. Углекислотная коррозия железа и сталей. Углекислотная коррозия металлического оборудования характерна для газоконденсатных, газовых и нефтяных месторождений, концентрация углекислого газа в которых может достигать 0,7 1,6 . Критерием различия скважин являются природа электролита и углеводородной фазы, возможность самоингибирования , . Различия между нефтяной и газовой скважиной влияют на характер и интенсивность коррозионных разрушений под действием С. Образование карбонатнооксидных пленок. Первая особенность связана с буферными свойствами угольной кислоты, вторая с малой растворимостью карбонатов железа. Кроме того, при растворении СОг происходит подкислсние электролита, что стимулирует скорость коррозии стали . Растворимость СО2 в воде подчиняется уравнению Генри, но гидратация диоксида углерода термодинамически невыгодна, поэтому при 4 в растворе содержится очень мало Н2СО3 и даже при нейтральных значениях гидратация протекает весьма медленно . Углекислый газ в растворе присутствует преимущественно в оксидной форме 8. С н Н2СО 1. Г нсо 1. СОз2 1. Значения кажущейся К. К1ИСт констант равновесия соответствующих уравнению 1. О4 . Киаж Ы НСО СОг Н2С 1. К 1Г НСО Н2С 1. Процессом 1. МОЖНО пренебречь, вследствие малой величины Кг. Сочетая 1. СОгН2С 5,6 1. Константа равновесия реакции 1. Н2О . В литературе существуют две точки зрения на протекание катодного процесса. Согласно первой , на катоде в присутствии СО2 в основном восстанавливаются образующиеся поблизости ионы гидроксония, а угольная кислота как буфер служит их источником. Согласно второй носителями протонов служит сама угольная кислота или гидрокарбонат ионы , , , , , . В этом случае угольная кислота совмещает функции буфера и
носителя разряжающегося протона. В работах , приведены два механизма протекания катодных процессов с участием доноров протонов в качестве деполяризаторов гомогенный К1 и гетерогенный или смешанный К2. МЕХАНИЗМ К1. СО2 Н Н2С 1. Н2С Н Н5Ор. НСр. НСр. Над СО2 1. НСО Нм е Н2Т СО2 1. НОр. Н 1. Н е Не Н 1. Надс Н2Т 1. В реакции 1. Нале что свидетельствует о стимулировании наводороживания в присутствии СОг. Однако, этот эффект может быть подавлен, если скорость реакции 1. МЕХАНИЗМ К2. Ср. Сад Н Н2Сод 4. НСад Н Н2С ад Н 1. Н2С ад И Н НСО 1. Н еНад Н 1. Классическим является подход, развитый в работах ДеВарда и Миллиамса , , которые предложили стадию 1. Дальнейшее удаление водорода идет либо путем рекомбинации, либо путем электрохимической десорбции. КН2СГ ехрДЕЖТ 1. АЕП. З Я Т я я 7. Первоначально оно было предложено для систем с влажным газом и имеет несколько редакций . В окончательном виде уравнение 1. ДеВарда Миллиамса, согласно ему без учета анодной реакции углекислотная коррозия зависит только от давления углекислого газа и температуры. Рпг 1 МПа, Т 0С. СО2 иО НСООН 2Н 1. НССОН 2Н 2е НСОН ЗН 1. НСОН 2Н 2е СН3ОН 2Н 1. СН3ОН 2Н0 2е СН4 ЗН 1. В средах, содержащих растворенный кислород, возможны процессы О2 Н 2е 2ОН 1. НгО 2е Н2 Т 2ОН 1. ИСО1 ОН Н СО 1. По мнению авторов , , , , в анодном процессе участвуют гидроксидионы. Ре Н РеОНадс 1Г е 1. РеОНадс РеОЫадс е 1. РеГМс Г Ге2 П 1. Сп0ехрпАИМ Техр2, ЗЕьЪд 1. ОНтехр2, ЗЕаЬа 1. Н 0,5Р 1. Очень часто в реальных системах углекислотная коррозия осложнена образованием осадков минеральных солей на корродирующей поверхности, которые играют важную роль в углекислотной коррозии железа. Причины образования осадков уменьшение Р, X и химического состава среды , , , , , , . Растворимость и проницаемость пленок важный контролирующий фактор углекислотной коррозии, который зависит от I и среды. При 7 осадки проявляют слабые защитные свойства, при 7 они инертны, а при 7 возможно образование и защитных и незащитных пленок. Наиболее распространенными отложениями являются карбонаты кальция и железа, а также коррозит.