litceysel.ru
добавить свой файл
1 2 ... 12 13
Министерство образования Российской Федерации


Удмуртский государственный университет

Биолого - химический факультет

Кафедра физической и органической химии


Шибанова Елена Анатольевна


Программное обеспечение расчета скорости

коррозии стали в сточных водах

нефтедобывающей промышленности


Дипломная работа


Научный руководитель:

кандидат химических наук,

профессор

Макарова Л. Л.


Ижевск, 2002

СОДЕРЖАНИЕ

I. ВВЕДЕНИЕ 4

II. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6

II.1. Виды коррозии нефтяного оборудования 6

II.1.1. Атмосферная коррозия 6

II.1.2. Коррозия в двухфазных средах 8

II.1.2.1. Коррозия в двухфазных эмульсионных средах 8

II.1.2.2. Коррозия в двухфазной несмешивающейся системе 10

II.1.3. Морская коррозия 11

II.1.4. Почвенная коррозия 13

II.1.5. Виды коррозии по компонентному составу агрессивной среды 15

II.1.5.1. Сероводородная коррозия 15

II.1.5.2. Коррозия под действием хлорид-ионов 19

II.1.5.3. Углекислотная коррозия 20

II.2. Моделирование химического эксперимента 23

II.2.1. Основы метода моделирования 23

II.2.2. Элементы теории эксперимента 28

II.2.2.1. Фактор 28

II.2.2.2. Модель 29

II.2.3. Полный факторный эксперимент 30

II.2.3.1. Принятие решений перед планированием эксперимента 30

II.2.3.2. Матрица планирования 31

II.2.3.3. Планы второго порядка 33

III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 34

III.1. Планирование эксперимента 34

III.2. Постановка основного эксперимента 38

III.2.1. Материалы и оборудование 38

III.2.2. Методика работы 39


III.3. Получение коэффициентов уравнения регрессии 41

III.4. Проверка математической модели 44

III.5. Обсуждение результатов 47

IV. ВЫВОДЫ 48

V. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 49

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 57

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 61

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 71

I. ВВЕДЕНИЕ


Коррозия - это самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов при их контакте с окружающей средой. Среда, в которой металлы подвергаются коррозии, называется коррозионной или агрессивной. При этом образуются продукты коррозии, содержащие металл в окисленной форме. По характеру взаимодействия металла с окружающей средой различают два типа коррозии: химическую и электрохимическую. Нефтепромысловое оборудование подвергается преимущественно электрохимической коррозии, характеризующийся как процесс окисления металла в электропроводящих средах. В качестве электропроводящих сред выступают промысловые пластовые, сточные и пресные воды.

Нефтедобывающая промышленность является одним из крупнейших потребителей металлов и их сплавов, которые используются как основной материал для трубопроводных коммуникаций и оборудования [1]. По этой причине конструкционные материалы должны обладать необходимым сочетанием свойств, сохраняющихся в широком интервале температур и давлений в условиях высокой коррозионной агрессивности. Наиболее интенсивной коррозии подвергаются водоводы, перекачивающие сильноминерализованные, содержащие агрессивные газы сточные воды. Наиболее опасными и широко распространенными в нефтегазодобывающей промышленности являются:

  • язвенная коррозия - в виде отдельных каверн;

  • точечная или питтинговая - в виде множества отдельных локальных точечных разрушений;

  • межкристаллитная - распространяющаяся по кристаллам металла;
  • коррозионное растрескивание - образование коррозионных трещин в результате наводораживания, коррозионной усталости металла и действия растягивающих напряжений.


Язвенная и точечная коррозия особенно опасна тем, что при ничтожных потерях металла может вызвать катастрофическое падение прочности. Сквозное разрушение оборудования влечет потерю продукции, возможность создания аварийной ситуации вследствие ее взрыво- и пожароопасности, загрязнение окружающей среды. На протекание коррозионных процессов оказывают влияние различные факторы, главным из которых является компонентная характеристика транспортируемой среды. Наибольший вклад в коррозионную агрессивность вносят растворенный O2, H2S, CO2 и Cl-ионы [2].

Корродирующие системы сложны и часто не допускают изменения только одного фактора за один раз вследствие их динамичности и внутренней связанности. По этой причине успешное проведение коррозионных исследований невозможно без их планирования, т.к. для предсказания и проверки требуется построение математической модели объекта исследования, которая, в частности, может быть использована для выбора оптимальных условий его функционирования.

Предотвращение коррозионных разрушений нефтепромыслового оборудования позволяет снизить затраты на ремонт, потери нефти, уменьшить отрицательное воздействие на среду, и, в конце концов, снизить себестоимость добываемой продукции.



следующая страница >>