發(fā)布時間：2018-10-26 11:13

【摘要】：目的原油運輸中管道結(jié)蠟問題嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)運輸,通過表面刻蝕的方法,獲得具有超親水性的粉末冶金黃銅表面,從而達(dá)到良好的防結(jié)蠟性能。方法結(jié)合不同刻蝕時間下的表面微觀結(jié)構(gòu)、粗糙特性和潤濕特性,對防結(jié)蠟性能進(jìn)行系統(tǒng)研究。采用Fe Cl3溶液,刻蝕粉末冶金黃銅試樣不同時間,通過X射線衍射儀和掃描電子顯微鏡對刻蝕表面的成分和形貌進(jìn)行分析,利用接觸角測量儀測量樣品表面潤濕性,最后對刻蝕后的黃銅進(jìn)行防結(jié)蠟測試。結(jié)果表面刻蝕過程實為"脫鋅",在試樣表面形成了微納米級顆粒粗糙結(jié)構(gòu)。隨著刻蝕時間的延長,最大輪廓高度Rz相應(yīng)增大。與未刻蝕試樣相比,刻蝕后的試樣表面水接觸角大幅降低,防結(jié)蠟性能顯著提升。當(dāng)刻蝕時間為120 min時,水接觸角遠(yuǎn)小于30°,粉末冶金黃銅表面達(dá)到超親水狀態(tài),防結(jié)蠟測試后,約80%表面為干凈的原始表面,幾乎沒有石蠟吸附。結(jié)論刻蝕表面的親水成分和棱錐狀銅單質(zhì)顆粒組成的微細(xì)粗糙結(jié)構(gòu),使得其在水相中形成穩(wěn)定的"水膜",這層水膜可以有效阻止油相中石蠟的析出與沉積,達(dá)到良好的防結(jié)蠟效果。
[Abstract]:Objective the problem of pipeline wax deposit in crude oil transportation seriously affects the normal production and transportation. The surface of powder metallurgical brass with super hydrophilicity is obtained by surface etching, and the good waxing resistance is achieved. Methods based on the microstructure, roughness and wettability of the surface at different etching times, the waxing resistance was studied systematically. The composition and morphology of the etched surface were analyzed by X-ray diffractometer (XRD) and scanning electron microscope (SEM) with Fe Cl3 solution, and the wettability of the sample was measured by contact angle measuring instrument. Finally, the wax-proof test of the etched brass was carried out. Results the process of surface etching was "dezincification", and the coarse structure of micro- and nanocrystalline particles was formed on the surface of the sample. With the increase of etching time, the maximum contour height (Rz) increases accordingly. Compared with the unetched specimens, the surface water contact angle of the etched samples was reduced significantly, and the waxing resistance was improved significantly. When the etching time is 120 min, the contact angle of water is much less than 30 擄, and the surface of powder metallurgy brass reaches the superhydrophilic state. After the waxing prevention test, about 80% of the surface is clean original surface, almost no paraffin adsorption. Conclusion the hydrophilic composition of the etched surface and the fine and rough structure of the pyramidal copper particles make it form a stable "water film" in the water phase, which can effectively prevent the precipitation and deposition of paraffin in the oil phase. Achieve good wax-proof effect.
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)機(jī)電與信息工程學(xué)院;北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年基金項目(51304214)~~
【分類號】：TE973;TF125.211

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本文編號：2295536