文档介绍：失效分析案例举例失效分析案例举例案例 1 油井套管腐蚀 0、背景介绍: 1、套管腐蚀形貌 2、腐蚀产物XRD分析 3、油套管材质的金相和非金属夹杂分析 4、管壁SRB分析检测 5、腐蚀试验 6、结论背景介绍: 中原油田全油田有 100 多口井套管腐蚀穿孔, 30多口井报废, 200 多口井套管待修。油井套管的最大穿孔速度为 mm年。 1 套管腐蚀形貌对现场取出损坏的套管进行解剖分析。套管内壁分布腐蚀坑,管内壁腐蚀面平稳,腐蚀沿管轴纵向延伸呈马蹄形,其横断面为上宽下窄的梯形深谷状,管壁穿孔处周边锐利,界面清晰。从总体上看,套管内壁都附着黑色粘性油污,无明显腐蚀产物堆积,主要表现为坑蚀穿孔,并有一定的流体冲刷作用。 2 腐蚀产物XRD分析取套管内壁物质,洗去油污,再用***清洗吹干,进行X —射线衍射分析。套管内壁腐蚀产物中主要有FeCO 3和CaCO 3, 夹杂有NaCl和硫酸亚铁等。腐蚀产物的主要成份为碳酸盐,显示出套管、油管腐蚀与CO 2腐蚀有关。 3 油套管材质的金相和非金属夹杂分析采用电子探针分析仪进行钢基、夹杂物定性、定量和元素面分析。套管钢的纵截面夹杂物形貌及面分析发现, 大量细小球形暗灰色颗粒为 Al 2O 3, 短条状为MnS。材质中夹杂物以Al 2O 3和MnS为主, 少量Al 2O 3、TiO 2存在。整个材料裂口面上夹杂物多且分散较均匀,夹杂物以Al 2O 3、MnS为主,分散均匀,加速了钢材的腐蚀。同时经电子探针元素定量分析表明, 随着向腐蚀坑底的深入,表层元素中氧、硫、***、钙、镁含量在逐步增大。说明生成的腐蚀产物有铁氧化物、硫化铁、碳酸钙、碳酸镁等,并随腐蚀深入呈增加趋势。 4 管壁SRB分析检测取下管壁内表面的附着物, 置于 100 mL已灭菌处理的 8% 的生理盐水中,并使之均匀分散于盐水中,取1mL此盐水逐渐稀释至 10 -10级,采用绝迹稀释法测量最大可能菌量。分别在三种温度下(37 ℃、50℃和80℃)进行培养,连续观察并记录结果和现象。实验结果表明,在 37℃条件下,SRB活性很差, 80℃时没有长出, 50℃时最适合该细菌的生长,生长指标为 221, 菌量大约为 ×104 个/cm 2。该细菌已适应了腐蚀产物膜下的环境,将导致膜下细菌腐蚀,进一步研究表明, 该腐蚀产物膜中还含有少量的短链脂肪酸,该脂肪酸会促进点蚀的形成和发展,加速腐蚀。 5 腐蚀试验用油田水样对两种钢( 套管钢、油管钢) 进行了静态和动态腐蚀试验, 温度 50℃下密闭除氧试验时间 7 天。结果如表 1所示:动态腐蚀速度远远大于静态腐蚀速度,说明介质、材料处于相对运动状态时腐蚀更为严重。在动态腐蚀循环试验装置上进行了不同流速对腐蚀影响的试验。不同流速对腐蚀影响的试验随介质流速的增加,腐蚀速度迅速增大, g/m 2·h增加到流速为 m/s时的的 g/m 2·h,腐蚀速度增加了倍, 即使在 m/s这样的低流条件下,腐蚀速度也增加到原来的 3倍,说明介质流动能较大地增加体系的腐蚀。不同CO 2分压下, Q235 钢在 3% NaCl溶液中的腐蚀速度很明显CO 2压力越高,腐蚀越为严重。 6 结论(1) 复杂断块油田套管腐蚀失效主要是油井高矿化度产出水中CO 2腐蚀作用的结果。(2) 套管的局部腐蚀破裂形态与钢材中夹杂物的局部分布、流体冲刷密切相关。(3) 综合对腐蚀形态特征的观察判断,腐蚀产物的分析,材质金相非金属夹杂分析,管壁SRB检测分析和腐蚀试验的研究,可以找出套管腐蚀失效的主要原因。火电机组奥氏体钢管材失效分析 0、背景介绍 1 宏观检验 2 化学成分及机械性能检验 3 金相分析 4 电子探针检验 5 内应力分析 6 结果分析 7 防治对策