【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气管道腐蚀防护，具体涉及一种模拟油气管道浸泡腐蚀-co2-srb细菌协同作用的方法。
技术介绍
1、在油气管道系统中，腐蚀是一个严重的问题，它能导致管道的失效和泄漏，进而对环境造成破坏，甚至可能引发安全事故。含水率、二氧化碳和硫酸盐还原菌(srb)腐蚀等因素是导致集输管线经腐蚀产生点蚀造成穿孔的主要原因。目前的研究大多集中在单一影响因素下的材质腐蚀失效机理上。然而，实际管道腐蚀往往是由多种因素共同作用的复杂过程。
2、现有的针对油气管道腐蚀的实验方法和装置存在不足，特别是在模拟多因素协同作用下的腐蚀环境方面。传统的实验方法往往只考虑单一的腐蚀因素，如单独考虑co2腐蚀或srb腐蚀，而没有将多种腐蚀因素结合起来进行模拟。这样的实验方法无法准确地反映实际管道腐蚀的真实情况，也无法为制定有效的腐蚀防护措施提供可靠的数据支持。
3、针对这一问题，目前亟需一种能够模拟油气管道在多因素协同作用下的腐蚀实验方法，以更准确地评估管道材质的耐腐蚀性，为管道腐蚀防护及选材提供有效依据。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种模拟油气管道浸泡腐蚀-co2-srb细菌协同作用的方法，以解决现有针对油气管道腐蚀的实验方法在模拟多因素协同作用下的腐蚀环境方面存在不足的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、本专利技术提供的一种模拟油气管道浸泡腐蚀-co2-srb细菌协同作用的方法，包括以下步骤：
4
5、步骤2、收集现场工况油气管道运行参数及历史运行参数；
6、步骤3、根据现场工况油气管道内腐蚀介质成分分析及其运行参数制定静态腐蚀实验方案；
7、步骤4、搭建静态腐蚀实验装置；
8、步骤5、通过静态腐蚀实验装置进行目标材料静态腐蚀实验；
9、步骤6、通过静态腐蚀实验装置开展为期数天试验后，将试样取出经酸洗称重后进行腐蚀速率计算；
10、步骤7、分析试样的微观腐蚀形貌和经腐蚀所衍生的腐蚀产物，包括腐蚀产物分析、宏观腐蚀形貌分析和微观腐蚀形貌分析；
11、步骤8、总结腐蚀速率、腐蚀形貌及腐蚀产物分析的结果，分析目标管道材质在浸泡腐蚀-co2-srb细菌协同作用下的腐蚀规律及机理。
12、进一步地，步骤1中，所述成分分析包括：
13、腐蚀介质成分分析：对现场工况腐蚀介质进行成分含量测定，包括离子成分测定和co2含量；
14、微生物分析：根据在现场工况状态下存在微生物的腐蚀介质，进行菌液取样分析，通过微生物16s rdna测试及微生物培养方式，对微生物种类及含量进行检测。
15、进一步地，步骤2中，所述运行参数包括管道材质、腐蚀介质温度和管道内运行压力。
16、进一步地，步骤4中，所述静态腐蚀实验装置所述静态腐蚀实验装置包括温度控制单元、气体控制单元、试样装载固定单元；所述温度控制单元是通过在实验容器上缠绕加热带，配合温度传感器和调节模块实现温度控制，从而得到不同的试验介质温度；所述气体控制单元是利用气瓶，配合实验容器盖子上进出气孔，向试验介质中通入不同比例的气体，实现不同co2含量的实验条件；所述试样装载固定单元则包括实验容器、试样夹具，将试样固定在实验容器的底部边缘，通过该装置即实现不同温度、不同气体成分组合条件下的静态腐蚀实验。
17、进一步地，所述步骤5具体包括以下步骤：
18、步骤51、实验溶液配制：依据现场工况管道内腐蚀介质成分分析进行配制模拟溶液；
19、步骤52、实验参数设定：设定不同实验压力、co2含量、srb还原菌含量的多影响因素组合实验条件，研究不同影响因素协同作用；根据现场采出液及运行工况确定对照组实验参数，包括温度、压力、co2含量、srb细菌含量等，然后对比对照组实验，采用单一变量法，分别改变温度、压力、co2含量、srb细菌含量等参数开展多因素组合实验，最后对比分析不同实验条件下的实验结果，总结实验规律；
20、步骤53、试样规格：包括两种规格，一种为60mm×20mm×3mm的腐蚀失重试样，此试样每组3个；另一种为20mm×20mm×3mm的检测分析试样，此试样每组2个。
21、进一步地，步骤6中，所述计算腐蚀速率的具体过程为：实验结束后，取出腐蚀试样，采用酸洗液酸洗，酒精冲洗，冷风吹干后，进行称重并记录，根据酸洗后称重计算腐蚀速率，计算公式如下：
22、
23、式中：r——腐蚀速率，mm/a；
24、m——实验前的试样质量，g；
25、m1——实验后的试样质量，g；
26、s——试样的总面积，cm2；
27、t——实验时间，h；
28、d——材料的密度，kg/m3。
29、进一步地，步骤7中，所述腐蚀产物分析是通过扫描电镜能谱分析仪检测或取样的腐蚀产物xrd检测，对腐蚀产物成分及元素进行检测；所述宏观腐蚀形貌分析是对试样表面缺陷进行扫描检测，并进一步开展无损检测；所述微观腐蚀形貌分析采用扫描电镜对其金相组织进行微观分析，得到金相组织中第二相析出情况及组织形态，采用能谱仪对其表面成分及附着物进行元素定性测定分析。
30、进一步地，所述腐蚀产物分析采用扫描电镜能谱分析仪进行化学成分分析，包括c、si、mn、s、p、cr、ni、mo、nb和ti元素的分析。
31、基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：
32、本专利技术提供的一种模拟油气管道浸泡腐蚀-co2-srb细菌协同作用的方法，通过采集现场工况油气管道内腐蚀介质，对其成分进行详细分析。结合现场工况油气管道的运行参数及历史运行参数，包括运行压力、温度、流速、材质等，确立了实验研究参数，涵盖了模拟溶液配制、srb细菌培养、气体成分配比以及温度控制等方面。根据实验参数需求，建立了静态腐蚀实验装置，并对目标材料进行了静态腐蚀实验。实验完成后，提取试验材料计算腐蚀速率，并采用电子扫描显微镜技术、物相分析技术(如sem、xrd等)对腐蚀形貌、衍生的腐蚀产物等进行详细分析。经此一系列步骤，旨在深入研究目标管道材质在浸泡腐蚀-co2-srb细菌协同作用下的腐蚀规律及机理，可以为油气管道的腐蚀防护及选材提供有效依据。了解管道材质在特定环境下的腐蚀行为，有助于制定针对性的防护措施，延长管道的使用寿命，减少因腐蚀导致的安全事故和环境破坏。
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1.一种模拟油气管道浸泡腐蚀-CO2-SRB细菌协同作用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的模拟油气管道浸泡腐蚀-CO2-SRB细菌协同作用的方法，其特征在于，步骤1中，所述成分分析包括：
3.根据权利要求1所述的模拟油气管道浸泡腐蚀-CO2-SRB细菌协同作用的方法，其特征在于，步骤2中，所述运行参数包括管道材质、腐蚀介质温度和管道内运行压力。
4.根据权利要求1所述的模拟油气管道浸泡腐蚀-CO2-SRB细菌协同作用的方法，其特征在于，步骤4中，所述静态腐蚀实验装置包括温度控制单元、气体控制单元、试样装载固定单元；所述温度控制单元是通过在实验容器上缠绕加热带，配合温度传感器和调节模块实现温度控制，从而得到不同的试验介质温度；所述气体控制单元是利用气瓶，配合实验容器盖子上进出气孔，向试验介质中通入不同比例的气体，实现不同CO2含量的实验条件；所述试样装载固定单元则包括实验容器、试样夹具，将试样固定在实验容器的底部边缘，通过该装置即实现不同温度、不同气体成分组合条件下的静态腐蚀实验。
5.根据权利要求1所述的模
6.根据权利要求1所述的模拟油气管道浸泡腐蚀-CO2-SRB细菌协同作用的方法，其特征在于，步骤6中，所述计算腐蚀速率的具体过程为：实验结束后，取出腐蚀试样，采用酸洗液酸洗，酒精冲洗，冷风吹干后，进行称重并记录，根据酸洗后称重计算腐蚀速率，计算公式如下：
7.根据权利要求1所述的模拟油气管道浸泡腐蚀-CO2-SRB细菌协同作用的方法，其特征在于，步骤7中，所述腐蚀产物分析是通过扫描电镜能谱分析仪检测或取样的腐蚀产物XRD检测，对腐蚀产物成分及元素进行检测；所述宏观腐蚀形貌分析是对试样表面缺陷进行扫描检测，并进一步开展无损检测；所述微观腐蚀形貌分析采用扫描电镜对其金相组织进行微观分析，得到金相组织中第二相析出情况及组织形态，采用能谱仪对其表面成分及附着物进行元素定性测定分析。
8.根据权利要求7所述的模拟油气管道浸泡腐蚀-CO2-SRB细菌协同作用的方法，其特征在于，所述腐蚀产物分析采用扫描电镜能谱分析仪进行化学成分分析，包括C、Si、Mn、S、P、Cr、Ni、Mo、Nb和Ti元素的分析。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟油气管道浸泡腐蚀-co2-srb细菌协同作用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的模拟油气管道浸泡腐蚀-co2-srb细菌协同作用的方法，其特征在于，步骤1中，所述成分分析包括：
3.根据权利要求1所述的模拟油气管道浸泡腐蚀-co2-srb细菌协同作用的方法，其特征在于，步骤2中，所述运行参数包括管道材质、腐蚀介质温度和管道内运行压力。
4.根据权利要求1所述的模拟油气管道浸泡腐蚀-co2-srb细菌协同作用的方法，其特征在于，步骤4中，所述静态腐蚀实验装置包括温度控制单元、气体控制单元、试样装载固定单元；所述温度控制单元是通过在实验容器上缠绕加热带，配合温度传感器和调节模块实现温度控制，从而得到不同的试验介质温度；所述气体控制单元是利用气瓶，配合实验容器盖子上进出气孔，向试验介质中通入不同比例的气体，实现不同co2含量的实验条件；所述试样装载固定单元则包括实验容器、试样夹具，将试样固定在实验容器的底部边缘，通过该装置即实现不同温度、不同气体成分组合条件下的静态腐蚀实验。
5.根据权利要求1所述的模拟油气管道浸泡腐蚀-...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙明，崔伟，时春涛，冉文燊，王果，孟涛，杨永，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：
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