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石家莊北樂鄉(xiāng)粉筆廠
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當(dāng)水中有游離CO2存在時，水呈酸性反應(yīng)，即CO2+H2O===H++HCO-3，由于水中H+離子的量增多，就會產(chǎn)生氫去極化腐蝕。所以游離CO2腐蝕，從腐蝕電化學(xué)的觀點看，就是含有酸性物質(zhì)而引起的氫去極化腐蝕。此時腐蝕過程的陰極反應(yīng)為：2H++2eH2CO2溶于水呈弱酸性，因為弱酸只有一部分電離，所以隨著腐蝕過程的進行，消耗掉的氫離子會被弱酸的繼續(xù)電離所補充。陽極反應(yīng)：FeFe2+2e。鋼材受游離CO2腐蝕而生成的腐蝕產(chǎn)物都是易溶的，在金屬表面不易形成保護膜。游離CO2腐蝕受溫度的影響較大，因為當(dāng)溫度升高時，碳酸的電離度增大，所以升高溫度會大大促進腐蝕。游離CO2腐蝕受壓力的影響也較大，腐蝕速度隨CO2分壓的增大而增加。若水中同時含有O2和CO2時，則鋼材的腐蝕就更嚴重。將含有不同量的O2和CO2的水對鋼材作腐蝕試驗。從圖中可以看到，O2濃度、CO2濃度和溫度的升高均會加速腐蝕。這種腐蝕之所以比較嚴重，是因為氧的電極電位高，易形成陰極，侵蝕性強;CO2使水呈酸性，破壞保護膜。這種腐蝕特征往往是金屬表面沒有腐蝕產(chǎn)物，腐蝕速度很快。
3.硫化氫的影響
含硫油田中與油共生的水往往含有硫化氫。干燥的硫化氫與二氧化碳一樣都不具有腐蝕性，溶解于水中的硫化氫具有較強的腐蝕性。碳鋼在含有硫化氫的水溶液中會引起氫的去極化腐蝕，碳鋼的陽極產(chǎn)物鐵離子與水中的硫離子相結(jié)合生成硫化鐵。硫化鐵的溶度積很小，是一類難溶沉淀物。含有大量懸浮的硫化鐵的水稱為“黑水”。水中的溶解鹽類和溶解的CO2對H2S 的腐蝕有一定的影響。三條曲線分別指出：鋼在含有H2S 的蒸餾水(A)、含有H2S 的鹽水(B)、含有H2S和CO2鹽水(C)中的腐蝕情況。由圖可知：鋼在含有H2S 的鹽水中的腐蝕速率*高;而在含有H2S 的蒸餾水中的腐蝕速率較低。因為不同的水溶液形成的腐蝕產(chǎn)物不一樣，所以腐蝕速率也不同。鋼在蒸餾水中，*初形成保護性能差的Fe9S8，繼而形成保護性能較好的磁黃鐵礦和黃鐵礦(FeS2)。在含有H2S 的鹽水中只能形成保護性能差的Fe9S8，所以腐蝕速率繼續(xù)增大，是屬于電化學(xué)腐蝕。含H2S 的水對金屬材料的腐蝕破壞還有兩種類型：一是氫脆，電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的氫滲入鋼材內(nèi)部，使材料韌性變差，引起微裂紋，使鋼材交脆;二是硫化物應(yīng)力腐蝕，在拉應(yīng)力和殘余張應(yīng)力作用下鋼材氫脆裂紋發(fā)展，致使鋼材破裂。以上兩種腐蝕可能在沒有任何征兆的情況下，在短時間突然發(fā)生。這應(yīng)是預(yù)防的重點。發(fā)生在鋼表面的腐蝕，陽極方面鐵被溶解形成Fe2+與O2結(jié)合，H2S 或CO2取決于電解質(zhì)溶液的組成。這些腐蝕產(chǎn)物或附著物的形成，如鐵銹包括 [Fe2O3·xH2O]，F(xiàn)eSx，F(xiàn)e2CO3。當(dāng)這種情況發(fā)生時，電子流向陰極。在陰極表面，它們阻止了水的氧化作用產(chǎn)生OH-或H+變成H2↑。綜上所述，水中溶解了O2，CO2，H2S 等氣體后，水的腐蝕性大大增強。事實上水中的溶解氣體是腐蝕的主要原因。
4.硫酸鹽還原菌的影響
隨著我國二次采油技術(shù)的發(fā)展，在絕大多數(shù)的油田集輸系統(tǒng)的生產(chǎn)油井和注水井中發(fā)現(xiàn)存在有大量的硫酸鹽還原菌(SRB)，SRB 的繁殖可使系統(tǒng)H2S 含量增加，腐蝕產(chǎn)物中有黑色的FeS 等存在，以及水質(zhì)明顯惡化、變黑、發(fā)臭，不僅使設(shè)備、管道遭受嚴重腐蝕，而且還可能把雜質(zhì)引入油品中，使其性能變壞。同時FeS，F(xiàn)e(OH)2等腐蝕產(chǎn)物還會與水中成垢離子共同沉積成污垢而造成管道的堵塞，此外，SRB 菌體聚集物和腐蝕產(chǎn)物隨注水進入地層還可能引起地層堵塞，造成注水壓力上升，注水量減少，直接影響原油產(chǎn)量。
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