Titan qotishma neft qudug'i quvurlarining korroziyaga chidamliligini o'rganish
Titan qotishma korroziyaga chidamliligining mohiyati shundaki, titan termodinamik jihatdan beqaror element bo'lib, standart elektrod potentsiali atigi -1,63 V (standart vodorod elektrodi HSE). Shuning uchun titanium va titanium qotishmalari havoda yoki hatto suvda Ti2O3 ning ichki qatlami va TiO2 ning tashqi qatlamidan tashkil topgan doimiy, zich va juda nozik sirt oksidi plyonkasini hosil qilish juda oson va u qalinlashishda davom etadi. redoks reaktsiyasi davom etadi. Titanium qotishmasining sirtini qoplaydigan oksid plyonkasi reaktsiya zaryadini uzatishga to'sqinlik qiladi va titanium qotishmasining korroziy muhitda erishini kamaytiradi yoki inhibe qiladi, natijada passivatsiya paydo bo'ladi.
Biroq, titanium qotishmasi boshqa qotishmalarga qaraganda yuqori ijobiy salohiyatga ega. Turli qotishmalar bilan birlashganda, titanium qotishmasi katod sifatida himoyalangan, bu ulangan metallning korroziyasini tezlashtiradi va strukturaning shikastlanishiga olib kelishi mumkin. Shu sababli, mahalliy va xorijiy olimlar burg'ulash quvurlari va neft korpusidagi titanium qotishmasining korroziyaga chidamliligi bo'yicha ham ma'lum tadqiqotlar o'tkazdilar.
1. Titanium qotishma burg'ulash trubkasi
Peng va boshqalar. titanium qotishma burg'ulash quvurlarining charchoq ko'rsatkichlarini baholadi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, havoda po'lat navining oshishi bilan burg'ulash trubasining charchoq muddati uzaytiriladi, burg'ulash loyida esa titanium qotishma burg'ulash trubasining charchoq ko'rsatkichlari eng yaxshisidir. Shakl 3a xona haroratida H2S loy ostida turli burg'ulash quvurlari namunalarining charchoq egri chiziqlarini ko'rsatadi. H2S loyining mavjudligi har bir burg'ulash trubkasi namunasining charchoq muddatini sezilarli darajada kamaytiradi, bu burg'ulash trubkasi H2S loyiga nisbatan yuqori sezuvchanlikka ega ekanligini ko'rsatadi. H2S loy muhitida titanium qotishma burg'ulash quvurining charchoq muddati G105, S135 va V150 kabi po'lat burg'ulash quvurlariga qaraganda ancha yuqori. Shakl 3b, H2S loyidagi turli burg'ulash quvurlarining SN egri chizig'ini 100 daraja. Xona haroratidagi havo bilan solishtirganda, G105, S135, V150 va Ti namunalarining charchoq muddati sezilarli darajada kamayadi. H2S loy va haroratining birlashtiruvchi omili burg'ulash trubasining charchash muddatiga bitta omilga qaraganda ko'proq ta'sir qiladi. Ushbu ulanish holatida titaniumli burg'ulash trubasining charchoq muddati hali ham boshqa burg'ulash quvurlariga qaraganda ko'proq afzalliklarga ega.
3-rasm G105, S135, V150 va Ti burg'ulash quvurlari namunalarining turli ish sharoitlarida charchoq egri chiziqlari
Chen va boshqalar. TC4 titanium qotishma burg'ulash trubkasi yuzasida mikro-ark oksidlanishini amalga oshirish uchun oksidlanish eritmasiga turli konsentratsiyali natriy volfram qo'shish uchun yangi sirt ishlov berish mikro-ark oksidlanish texnologiyasidan foydalangan. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, volfram doping TC4 titanium qotishma burg'ulash trubasining qattiqligi va korroziyaga chidamliligini samarali ravishda yaxshilashi mumkin. Va natriy volfram konsentratsiyasi 3 g / L bo'lsa, titanium qotishma burg'ulash trubkasida mikro-ark oksidlanish qatlamining keng qamrovli ishlashi eng yaxshisidir.
Xulosa qilib aytganda, yuqori haroratli va yuqori oltingugurtli muhitda titanium qotishma burg'ulash trubasining korroziyadan charchash muddati po'lat burg'ulash trubkasidan ko'ra yaxshiroqdir va TC4 titanium qotishmasining sirt ishlovi burg'ulash trubasining qattiqligi va korroziyaga chidamliligini samarali ravishda yaxshilashi mumkin. Biroq, titanium qotishma burg'ulash quvurlarining korroziyaga chidamliligini sirt ishlov berish orqali yaxshilash bo'yicha hali ham bir nechta tadqiqotlar mavjud, bu ham kelajakdagi tadqiqotlar uchun yo'nalish beradi.
2. Titanium qotishma moyli korpus
Vang va boshqalar. moyli qoplama sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan TC4 titanium qotishma materialini o'rgandi. Ular kislotali korroziyali muhitda TC4 qotishmasi yuzasida mahalliy elektrokimyoviy korroziya, asosan chuqur korroziya borligini aniqladilar. CO2 o'z ichiga olgan yakuniy suyuqlikda TC4 qotishmasining korroziya darajasi jiddiyroq, ammo CO2 o'z ichiga olgan qatlam suvida korroziyaga chidamliligi yaxshiroq. Yuqoridagi ikkita CO{5}}korroziv muhitda TC4 qotishmasi stressli korroziyaning yorilishiga mukammal qarshilikka ega. Er usti muhiti bilan solishtirganda, TC4 qotishmasi chuqur dengiz muhitida stressli korroziya yorilishiga ko'proq sezgir.
Shu bilan birga, Vang va boshqalar. shuningdek, turli xil stress yuklash sharoitida TC4 titanium qotishmasining korroziyaga chidamlilik mexanizmini o'rganib chiqdi va elastik stress bilan yuklangan namunaning yuzasida chuqurlar paydo bo'lganligini aniqladi, ammo chuqurlik darajasi nisbatan engil edi va sirt plyonkasi qatlami n-tipli yarimo'tkazgichni ko'rsatdi. xossalari va kation selektiv o'tkazuvchanligiga ega edi. Plastik kuchlanishga duchor bo'lgan namunaning sirt chuqurlari chuqurroq va kengroq bo'lganda va sirt plyonka qatlamining yarimo'tkazgich turi p-tipiga aylantirilganda, Cl- va CO32- kabi anionlar osonroq adsorbsiyalanadi va yo'q qilinadi. himoya plyonka va himoya plyonka orqali substrat bilan aloqa qiladi, natijada TC4 titanium qotishmasining korroziyaga chidamliligi pasayadi.
Hozirgi vaqtda noan'anaviy neft va gaz konlarining ish sharoitlari og'ir. Yuqori harorat quvurlar va korpusning oquvchanligini va elastik modulini pasaytiradi va yuqori bosim quvurlar va korpusning bosimini oshiradi. H2S, CO2 va Cl-ning alohida yoki birgalikda ta'siri ostida quvurlar va korpusning korroziyasi tobora jiddiylashib bormoqda. Titanium qotishma quvurlari va korpusi chuqurlikdagi korroziyaga qarshi muammoni samarali hal qilishi mumkin, ammo titanium qotishma quvurlari va korpusining korroziyaga chidamliligi bo'yicha hozirgi tadqiqotlar hali ham to'liq emas va qo'shimcha tadqiqotlarga muhtoj.
3. Titan qotishma neft quduqlari quvurlari
Schutz va boshqalar. UNS R55400 qotishma quvurlarining korroziyaga chidamliligini boshqa neft konlari titanium qotishma quvurlari torlari bilan solishtirdi. UNS R55400 quvur liniyasini ishlab chiqishning laboratoriya korroziya sinovi ma'lumotlari shuni ko'rsatdiki, titanium qotishmasi neft konlari sanoati bilan bog'liq yuqori kislotali va kislotali bo'lmagan xloridga boy suv muhitida SSC va mahalliy chuqurchalar va yoriqlar korroziyasiga nisbatan yaxshilangan qarshilikka ega.
2-jadvalda turli xil turdagi titanium qotishmalarining turli xil neft konlari muhitida atrof-muhitga xizmat ko'rsatishning taxminiy chegaralari ko'rsatilgan. Ko'rinib turibdiki, UNS R55400 va UNS R56404 titanium qotishmalari kislotali va kislotali bo'lmagan xloridga boy suv muhitida eng yaxshi ishlashga ega va eng yuqori quvvat UNS R58640 beta titanium qotishmasi hisoblanadi.
Wei va boshqalar. xlorid kislotada Ti-Mo titanium qotishmasining mikrotuzilma evolyutsiyasi va korroziyaga qarshi tavlanish haroratining ta'sirini o'rgandi. Ular tavlanish harorati 850 darajadan oshib ketganda, titanium qotishmasi yuzasida hosil bo'lgan MoO3 va TiO2 passivatsiya plyonkalari erishni tezlashtirdi, korroziya tezligi oshdi va fazali va fazali mikrogalvanik hujayralar hosil bo'ldi. Bundan tashqari, passivatsiya plyonkasi tavlanish haroratiga bog'liq bo'lmagan n-tipli yarimo'tkazgich xususiyatlarini ko'rsatadi.
Yuqoridagi tadqiqot natijalariga ko'ra, tavlanish harorati, yuqori kislota va kislotali bo'lmagan xloridga boy suv muhiti titanium qotishmalarining korroziyaga chidamliligiga ta'sir qiladi. Ushbu xulosa kelajakda titanium qotishma materiallarini optimallashtirish uchun etakchi ahamiyatga ega.
