نام پژوهشگر: بهاره هومهر

بررسی اثر انفرادی و تجمعی فاکتورهای موثر بر خوردگی دی اکسید کربن فولاد api n80 در شرایط چاه نفت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی موادو متالورژی 1393
  بهاره هومهر   محمود پاکشیر

خوردگی فولاد در محیط های آبی حاوی دی اکسید کربن، از دیرباز تاکنون همواره یکی از مشکلات موجود در صنایع نفت و گاز بوده است. خوردگی لوله های مغزی و جداری در صنایع نفت و گاز تحت تاثیر عواملی نظیر دما، غلظت دی اکسید کربن محلول و سولفید هیدروژن، شیمی آب، سرعت سیال، میزان ترکنندگی آب یا نفت، ترکیب شیمیایی و شرایط سطح فولاد و غیره قرار دارد. لذا در این تحقیق به بررسی اثر غلظت نمک موجود در الکترولیت، دما و ph به صورت انفرادی و تجمعی بر خوردگی دی اکسید کربن فولاد 80n api پرداخته شده است. در این راستا از سه محلول با شوری کم (کل ذرات محلول< l/mg 3000)، شوری متوسط (کل ذرات محلول~ l/mg 35000 ) و شوری زیاد (کل ذرات محلول ~ 180000) که دارای ترکیبات nacl، 2cacl، 2mgcl، 4so2na و kcl می باشند، استفاده گردیده است. ترکیب شیمیایی و غلظت محلول های به کار برده شده در این تحقیق بر اساس اطلاعات به دست آمده از آب سازندی میدان نفتی یاران (شامل یاران شمالی و جنوبی، واقع در آبادان و در 120 کیلومتری غرب اهواز و در مرز با عراق)، جهت بررسی اثر غلظت های کمتر و بیشتر، انتخاب شده است. جهت بررسی اثر دما و ph، آزمایش ها در 6 دمای متفاوت (35، 45، 55، 65، 75، 85 درجه سانتی گراد) و سه ph مختلف (ph محلول اشباع از دی اکسید کربن، 5/5 و 6/5) صورت پذیرفته است. فرایند خوردگی توسط آزمون های پلاریزاسیون تافل و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده از آزمون های الکتروشیمیایی، افزایش غلظت نمک سبب به تاخیر افتادن واکنش های آندی و کاتدی و در نتیجه کاهش نرخ خوردگی می گردد. افزایش دما در تمامی شوری ها ابتدا سبب افزایش نرخ خوردگی و سپس کاهش نرخ خوردگی می گردد. افزایش ph نیز در هر سه شوری منجر به کاهش نرخ خوردگی گردیده است. سطح خورده شده نمونه ها و محصولات خوردگی تشکیل شده بر روی آن توسط میکروسکوپ الکترومی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفته است و وجود فازهای کلسیت و آراگونایت بر روی آن ها آشکار است. جهت بررسی دقیق تر تاثیر انفرادی و تجمعی فاکتورها از روش های آنالیز کمی (به روش آنالیز واریانس از نوع دومرحله ای) و کیفی (جهت تعیین برهمکنش ها و نیز مشخص نمودن جهت تغییرات سرعت خوردگی) نیز جهت آنالیز داده های به دست آمده استفاده شده است.