影响环烷酸腐蚀的因素

影响环烷酸腐蚀的主要因素有原油酸值、温度、流速和流态、硫含量和金属材质等。相关研究人员研究了原油酸值、流速和流态及材质因素对环烷酸腐蚀的影响，认为酸值是预测原油中环烷酸腐蚀性的重要参数，但不是唯一的、绝对的。

流速和流态对环烷酸腐蚀有重大影响，高温和高流速下，酸值很低(酸值≈0.3)碳钢就可能有很高的腐蚀速率；不锈钢中钼含量增多，可以提高它的耐环烷酸腐蚀性能，在油流速快时，钼的作用更明显。

一、原油酸值

有研究者对辽河原油高温腐蚀进行试验时发现：辽河原油中加入不同量的环烷酸，原油的腐蚀性与酸值成正比。

需要指出的是：上述结果的前提是对于同一种环烷酸而言。对于酸值相同而环烷酸品种不同的原油，总酸值不是确定腐蚀性的唯一因素，环烷酸的分子结构和分子量对腐蚀性影响显著。

二、温度

环烷酸腐蚀发生在大约220-400℃的温度范围。在更高的温度下环烷酸会分解，在更低的温度下腐蚀率不高。现场测量结果显示在冷凝点时环烷酸腐蚀最严重，这是因为在冷凝点以下蒸汽流将凝集的液体平铺在金属表面上。对大多数钢，温度每增加55℃腐蚀速率近似增加到原来的3倍。

有研究报道指出：在340℃-400℃区间内，温度每升高10℃，碳钢的腐蚀率约增加9%。在给定温度下腐蚀与原油中的环烷酸含量有关，直到230℃，普通碳素钢与AISI410合金钢的腐蚀率与温度的关系符合抛物线规律，且腐蚀是按照化学吸附机理进行的，如果环烷酸不损失，腐蚀速率将一直增加，一直持续到385℃。

三、流速与湍流

介质流速和湍流是环烷酸腐蚀的两个重要参数，腐蚀速率总是随流速的加快而线性地增加。有报道指出：对280℃的白油环烷酸混合物的研究表明，在液相速度高达4m/s时，流速对腐蚀的影响相当小，相反，当速度从0增加到12m/s时，气相腐蚀剧烈增加，这是由于在金属表面形成冷凝液膜。随着流速的进一步增加，离心力在体系中阻止了凝析液膜的形成，从而使腐蚀减轻。

高流速或湍流能促进环烷酸腐蚀，但是这种效应在蒸馏柱、换热器及管线充满液体时通常并不显著。由于高流速和两相流的冋时存在，流体的流动能非常明显地影响炉管和转油线的腐蚀。流速与湍流对腐蚀速度的影响，还反映在流动介质对腐蚀产物的清洗上。高速流动的油液能更好的除去油溶性的腐蚀产物环烷酸铁Fe(RCOO)2，暴露出新鲜的金属表面，促进了腐蚀进程。

专家研究了原油的组成、度、液体的物理状态（气态或液态）、流动性质、压力和材料等对环烷酸腐蚀影响。认为单独使用总酸值描述原油的腐蚀特征有明显的局限性，而实验室研究需要更加强调化学条件的控制，以满足对现场实际条件的模拟。腐蚀速率总是随流速的加快而线性地增加。

四、物理状态

环烷酸的物理状态不同（气相或液相），其腐蚀性也不同。例如在减压塔中，由于冷凝的液态酸存在，腐蚀现象严重，而处于气态的管线腐蚀显得较轾，换句话说，低于环烷酸沸点或处于冷凝温度时腐蚀最为严重。

然而，由于环烷酸是从200℃到400℃的沸程范围收集起来的有机酸混合物，在给定温度下预测环烷酸腐蚀程度较为困难，必须首先知道有机酸的组成。在液/气界面线，由于形成的液膜覆盖于金属表面，腐蚀现象较严重。

显然，冷凝液膜的腐蚀性与冷凝物中的含酸量直接相关，沸点相似的碳氢化合物的存在能将酸类物质稀释，这将改变腐蚀速率，同时液膜中的环烷酸种类也对腐蚀速率有影响。