環(huán)烷酸是原油中一種具有極強(qiáng)腐蝕性的酸性化合物。本文針對高溫環(huán)烷酸流動腐蝕行為和作用機(jī)制尚不夠清晰,腐蝕工程預(yù)測與防護(hù)方法不夠準(zhǔn)確的問題,通過理論分析、實(shí)驗(yàn)測試、數(shù)值模擬和工程驗(yàn)證等手段,開展了碳鋼材料在不同沖刷角、不同流速和兩相流下的高溫環(huán)烷酸流動腐蝕研究,揭示了沖刷角、流速和兩相流對環(huán)烷酸流動腐蝕行為的影響規(guī)律和流固耦合作用機(jī)制,提出了考慮沖刷角、流速和兩相流的環(huán)烷酸腐蝕預(yù)測與評價(jià)改進(jìn)方法,并進(jìn)行了工程驗(yàn)證,提高了石化裝置環(huán)烷酸腐蝕防護(hù)的水平。主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）開展了不同沖刷角度的環(huán)烷酸流動腐蝕實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究,揭示了沖刷角對環(huán)烷酸流動腐蝕行為的影響規(guī)律和作用機(jī)制。結(jié)果表明,沖刷角對環(huán)烷酸流動腐蝕性能具有重要影響,不同沖刷角下呈現(xiàn)出不同的腐蝕速率和腐蝕形貌。碳鋼材料的腐蝕速率隨著沖刷角的增加,先上升后下降再增加,存在極小值和極大值,形成類似正弦狀的曲線,其中0o、60o沖刷角時為腐蝕速率的兩個極小值;30o、90o沖刷角時為腐蝕速率的兩個極大值。（2）發(fā)現(xiàn)不同沖刷角下環(huán)烷酸流動腐蝕受表面剪切應(yīng)力和近壁處湍流強(qiáng)度的聯(lián)合控制的規(guī)律。在60o沖刷角（含60o）以下的小沖刷角時... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
符號說明
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 環(huán)烷酸腐蝕機(jī)理及研究進(jìn)展
        1.2.1 環(huán)烷酸及其腐蝕現(xiàn)象
        1.2.2 環(huán)烷酸的腐蝕機(jī)理
    1.3 環(huán)烷酸腐蝕的影響因素及研究進(jìn)展
        1.3.1 溫度
        1.3.2 酸值與環(huán)烷酸種類
        1.3.3 硫化物種類及其含量
        1.3.4 流速
        1.3.5 流態(tài)和相態(tài)
        1.3.6 材質(zhì)
        1.3.7 沖刷角
    1.4 環(huán)烷酸腐蝕實(shí)驗(yàn)方法及進(jìn)展
    1.5 常用的高溫環(huán)烷酸流動腐蝕防治方法
        1.5.1 腐蝕檢測
        1.5.2 環(huán)烷酸腐蝕趨勢預(yù)測方法
    1.6 存在問題
    1.7 研究目標(biāo)與研究內(nèi)容
    1.8 研究方法和技術(shù)路線
2 高溫環(huán)烷酸流動腐蝕實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及設(shè)備儀器
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.2.2 其他儀器設(shè)備和試劑
    2.3 實(shí)驗(yàn)方案
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇
        2.3.2 試樣制備
        2.3.3 試樣安裝
        2.3.4 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)配制
        2.3.5 腐蝕實(shí)驗(yàn)步驟
        2.3.6 試樣處置與數(shù)據(jù)處理方法
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.4.1 試樣宏觀形貌
        2.4.2 試樣沖刷面的腐蝕速率
    2.5 本章小結(jié)
3 環(huán)烷酸流動腐蝕數(shù)值模擬
    3.1 流動腐蝕數(shù)值模擬方法
    3.2 數(shù)值計(jì)算模型
        3.2.1 單液相流數(shù)值計(jì)算模型
        3.2.2 兩相流模型
    3.3 數(shù)值模擬結(jié)果
        3.3.1 不同沖刷角環(huán)烷酸流動腐蝕數(shù)值模擬結(jié)果
        3.3.2 不同流速環(huán)烷酸流動腐蝕數(shù)值模擬結(jié)果
        3.3.3 氣液兩相流環(huán)烷酸流動腐蝕數(shù)值模擬結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
4 環(huán)烷酸流動腐蝕行為分析與流固耦合作用機(jī)制
    4.1 沖刷角對環(huán)烷酸流動腐蝕行為的影響和作用機(jī)制
        4.1.1 數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比
        4.1.2 沖刷角對環(huán)烷酸流動腐蝕行為的影響分析
        4.1.3 沖刷角對環(huán)烷酸腐蝕的作用機(jī)制
    4.2 流速對環(huán)烷酸流動腐蝕行為的影響與作用機(jī)制
        4.2.1 流速對腐蝕的影響分析
        4.2.2 流速對環(huán)烷酸腐蝕的作用機(jī)制
    4.3 氣液兩相流下環(huán)烷酸流動腐蝕行為與作用機(jī)制分析
        4.3.1 氣液兩相流下環(huán)烷酸流動腐蝕行為分析
        4.3.2 氣液兩相流下環(huán)烷酸流動腐蝕機(jī)制
    4.4 環(huán)烷酸流動腐蝕的流固耦合作用機(jī)制
        4.4.1 環(huán)烷酸流動腐蝕的協(xié)同效應(yīng)機(jī)制
        4.4.2 環(huán)烷酸流動腐蝕的關(guān)鍵流體力學(xué)特征參量及其作用機(jī)制
    4.5 本章小結(jié)
5 高溫環(huán)烷酸流動腐蝕工程防治方法
    5.1 環(huán)烷酸流動腐蝕工程預(yù)測方法改進(jìn)
        5.1.1 應(yīng)用關(guān)鍵流體力學(xué)特征參量預(yù)測腐蝕趨勢方法的改進(jìn)
        5.1.2 環(huán)烷酸流動腐蝕速率預(yù)測方法的完善和修正
        5.1.3 其它預(yù)防措施
    5.2 加工高酸原油石化過程裝置腐蝕評價(jià)與檢測方法
        5.2.1 腐蝕評價(jià)與檢測方法
        5.2.2 工程應(yīng)用示范
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間主要的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[9]環(huán)烷酸結(jié)構(gòu)組成的質(zhì)譜分析方法[J]. 呂振波,姚立剛,張振庚,趙杉林.  遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[10]高溫高壓CO2多相介質(zhì)腐蝕研究及應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 關(guān)東,王強(qiáng),路民旭.  全面腐蝕控制. 2005(05)

博士論文
[1]高溫環(huán)烷酸腐蝕機(jī)制與防護(hù)預(yù)測研究[D]. 陳志量.武漢大學(xué) 2010



本文編號：3174419