[发明专利]一种考虑腐蚀产物膜影响的CO2

权利要求书

1.一种考虑腐蚀产物膜影响的CO₂腐蚀速率预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：首先对CO₂溶液体系进行化学平衡计算，利用逸度系数对CO₂天然气混合物的非理想性进行修正，利用离子强度和活度系数对溶液介质的非理想性进行修正；

步骤2：根据步骤1确定金属表面发生的主要电化学反应，并在Tafel方程的基础上通过腐蚀动力学理论，推导出Butler-Volmer方程用以计算电化学反应的腐蚀电流密度，以便更真实地描述电流和电位在原电池中的分布；

步骤3：当有腐蚀产物膜存在的情况下，考虑H⁺还原反应同时受活化反应和扩散传质控制，H₂CO₃的还原同时受活化反应和化学反应控制，分别对H⁺和H₂CO₃的极限电流密度进行计算；

步骤4：根据步骤1、步骤2、步骤3计算可得到各电化学反应总的腐蚀电流密度，利用阳极和阴极反应的电荷平衡计算得到腐蚀电位，进一步通过利用法拉第定律求得腐蚀速率。

2.根据权利要求1所述的一种考虑腐蚀产物膜影响的CO₂腐蚀速率预测方法，其特征在于，利用逸度系数、离子强度和活度系数分别对气体和溶液介质的非理想性进行了修正。

3.根据权利要求1所述的一种考虑腐蚀产物膜影响的CO₂腐蚀速率预测方法，其特征在于，推导了Butler-Volmer方程代替理想的Tafel方程用以计算电化学反应的腐蚀电流密度。

4.根据权利要求1所述的一种考虑腐蚀产物膜影响的CO₂腐蚀速率预测方法，其特征在于，利用动量传递与质量传递的类似性，采用柯尔本j因数类似法对传质系数进行计算。

5.根据权利要求1所述的一种考虑腐蚀产物膜影响的CO₂腐蚀速率预测方法，其特征在于，拟定了一个代表腐蚀产物膜对离子扩散传质速率影响的因子，利用一定条件下的实验数据对该影响因子进行计算，对高温下模型预测值偏高的现象进行了较好的校正，提高了模型预测的准确性。

6.根据权利要求5所述的一种考虑腐蚀产物膜影响的CO₂腐蚀速率预测方法，其特征在于影响腐蚀产物膜形成的因素有温度、pH值、流速，可通过不同实验条件用上述方法对腐蚀产物膜因子进行计算，得到腐蚀产物膜因子随影响因素的变化曲线，对其进行拟合得到腐蚀产物膜影响因子的拟合公式，从而可实现该腐蚀预测模型的外推应用。