高含H2S濕天然氣管道冷凝液膜環(huán)境下的氫滲透機制

為探索高含H2S天然氣管道濕氣冷凝腐蝕下可能引起的開了風險及其背后的深層次科學問題，本項目圍繞濕天然氣輸送過程中H2S在冷凝液膜環(huán)境下引起的氫滲透行為，基于H2S既引起腐蝕又造成開裂的特殊性和冷凝液膜環(huán)境與溶液環(huán)境的差異，一方面將腐蝕和氫損傷兩類材料失效風險結合起來，一方面將液膜環(huán)境和近表面腐蝕產(chǎn)物累積形成的物理化學效應結合起來，逐漸認識和澄清了氫衍生、氫吸附和氫滲透的動力學規(guī)律和關鍵機制。同時，結合天然氣管道現(xiàn)場監(jiān)測實驗研究，將理論探索與工程實踐應用結合，為我國高含硫油氣田開發(fā)的安全保障奠定了良好的理論基礎。 首先探索了濕氣冷凝液膜的物理和化學效應對H2S溶解、電離和析氫反應等氫衍生過程的影響機制。針對天然氣管道濕氣冷凝液膜凝結換熱與物質更新過程開展了理論分析和實驗研究，構建了濕氣冷凝率和近壁面溫度的計算方法。利用高溫高壓冷凝反應釜，開展了大量濕氣H2S環(huán)境下的腐蝕模擬實驗工作，獲得了在宏觀環(huán)境條件影響下的含H2S濕氣腐蝕規(guī)律，探索了腐蝕產(chǎn)物膜類型差異和覆蓋差異引起的電偶效應。在模擬濕氣冷凝液膜條件下進行腐蝕電化學測試，闡明了濕氣H2S腐蝕的陰極過程及影響因素。 其次探索了含H2S濕氣液膜在冷凝過程中的動態(tài)環(huán)境特點對鋼鐵表面氫吸附和氫滲透過程的影響機制。獲得了濕氣冷凝條件下的氫滲透規(guī)律及氫在鋼鐵表面的吸附情況，通過氫平衡關系進一步關聯(lián)H2S腐蝕過程和陰極析氫和滲氫行為。通過氫滲透的原位調制實驗研究，HS-和S2-離子等關鍵毒化劑對氫復合的抑制和氫滲透的促進機制。 再次探索了濕氣H2S腐蝕過程中液膜微區(qū)環(huán)境演化和腐蝕產(chǎn)物形成對氫滲透控制步驟的影響機制。通過H?2S氫滲透的原位長周期實驗，研究了腐蝕時域過程對腐蝕規(guī)律和氫滲透規(guī)律的宏觀影響。對腐蝕初期腐蝕產(chǎn)物快速形成階段的微區(qū)環(huán)境演化進行了探索，對腐蝕中后期腐蝕產(chǎn)物穩(wěn)定形成演化進行了系統(tǒng)研究，并基于長期氫滲透監(jiān)測研究了腐蝕產(chǎn)物演化對氫滲透過程控制步驟的影響。 最后結合川東北高含硫天然氣現(xiàn)場實驗工作，利用緩蝕劑預膜處理的契機，通過氫通量監(jiān)測探索了濕氣天然氣管道現(xiàn)場腐蝕過程與氫滲透行為的關聯(lián)，為研究成果的應用奠定了實踐基礎。 通過逐步探索解決高含H2S濕氣冷凝液膜下的氫滲透和氫致開裂的關鍵科學問題，為高含硫氣田濕氣環(huán)境中的氫致開裂風險評價提供理論依據(jù)，為合理選擇措施抑制濕氣氫致開裂奠定科學基礎。 2100433B

高含硫氣田含H2S濕天然氣管道存在管壁冷凝液膜下的氫致開裂風險，給天然氣安全運輸帶來極大隱患。高含H2S濕氣冷凝液膜下的氫損傷敏感性甚至高于溶液介質中，給管道風險部位評估和壽命預測提出新的挑戰(zhàn)。本課題針對高含H2S濕氣管道內壁冷凝液膜下的氫衍生、氫吸附和氫滲透行為開展研究,利用濕氣腐蝕環(huán)境模擬、濕氣滲氫實驗和高含硫氣田現(xiàn)場實驗，研究濕氣冷凝液膜中物理和化學效應對H2S溶解-電離-析氫反應的影響、液膜凝結換熱和物質更新的動態(tài)平衡過程對金屬表面氫吸附的影響、濕氣腐蝕引起的液膜微區(qū)環(huán)境演化及腐蝕產(chǎn)物膜生長過程對氫滲透動力學的影響等問題，著重揭示含H2S濕氣液膜這一特殊環(huán)境對鋼鐵表面氫衍生、氫吸附、氫滲透及宏觀氫損傷的本征影響機制，明確濕氣冷凝液膜下的氫滲透動力學過程和氫損傷風險。為正確評價高含硫氣田濕氣環(huán)境中的氫致開裂風險，建立有效判據(jù)和理論模型。

《高度安全環(huán)境下的高級滲透測試》是一本介紹高級安全滲透測試的安全技術圖書，采用步驟方式講解了在安全環(huán)境下進行滲透測試的相關技術、工具和知識。

《高度安全環(huán)境下的高級滲透測試》分為11章，分別講解了如何計劃和界定一次成功的滲透測試，用來進行偵查以求獲取信息的技術和方法，進行系統(tǒng)識別和網(wǎng)絡掃描的方法，遠程漏洞利用，Web應用攻擊，客戶端滲透攻擊與利用，后滲透攻擊，如何繞過防火墻和規(guī)避入侵檢測系統(tǒng)，如何收集測試數(shù)據(jù)并對結果進行驗證，以及如何搭建各種類型的虛擬環(huán)境等知識。《高度安全環(huán)境下的高級滲透測試》最后一章還通過建立一個真實的測試環(huán)境，讓讀者在其中從頭至尾地執(zhí)行滲透測試，以確保其完全掌握了書中的內容。

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現(xiàn)如今，世界上越來越多的人開始接入到互聯(lián)網(wǎng)中，但是其中有些人卻懷有不軌企圖。學習有效的滲透測試技能，能夠幫助你高效地應對和管理公司遇到的安全問題。

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《高度安全環(huán)境下的高級滲透測試》涵蓋了如下內容。

如何完成地執(zhí)行一次組織有序、快速有效的滲透測試；

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步驟式講解如何管理測試結果，如何編寫組織有序、清晰有效的滲透測試報告；

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新開鑿好的油井，過去常常會遇到井噴火災事故，這是很令人頭疼的一件事。不過這已經(jīng)成為過去，因為現(xiàn)在有了一種神奇的液膜，人們只要穿著石棉服，手提液膜罐，迅速將液膜倒進井里，過不久，井噴就被制服了。

什么是液膜呢？你一定知道肥皂泡沫吧，它就是最常見的液膜，它的分子一端親水，一端親油，在水中遇到油，親油的一端向油，親水的一端向外，就成為包圍著油的泡沫。這種液膜不穩(wěn)定，一吹就破。

撲滅井噴的液膜與肥皂泡沫類似，不同的是它是一種包結有膨潤土的液膜，也就是說，在制造這種液膜時，加進了一些固體顆粒膨潤土，這樣形成的液膜里面就包結有固體物質膨潤土。當這種液膜進入井內時，由于井內的溫度和壓力都比地面高，在高溫高壓的作用下，它就會很快破裂，膨潤土隨即分散開來，遇到地下水時，立即膨脹，而且粘性增加，并把井管通道堵塞，這樣氣體和油液被封閉起來，于是大火就滅了。

液膜技術是美國?？松芯颗c工程公司的華裔學者黎念之發(fā)明的，它一出現(xiàn)就風靡世界，廣泛應用于許多領域。

人們使用液膜技術來使油井增產(chǎn)。在美國，用高壓泵將包結了鹽酸的液膜摻合砂子和水，打進地下。在高溫高壓的作用下，液膜破裂，鹽酸流出，同堿性土壤起化學反應，生成溶于水的鹽類，土壤形成裂縫，而砂子則摻入縫隙起支撐作用。于是，較遠地方的石油可以經(jīng)過這條砂子通道，源源流向井管，使油井增產(chǎn)兩成左右。

人們利用油膜技術來生產(chǎn)鈾，成本比用萃取法要低一半左右，而且貧礦中夾雜的微量鈾也能被提煉出來。比如磷礦中夾雜的鈾，常常在生成磷酸時被白白地拋棄。人們將包結有氫離子和二價鐵離子的液膜放進磷酸中，磷酸內的鈾離子就會滲進液膜內，同氫離子和鐵離子起反應，生成四價的鈾化合物，然后把液膜濾出來，鈾就可提煉出來。

工廠排出的污水中，含有鎘、汞、鉻等金屬，如果利用各種液膜技術進行處理，就可以回收貴重金屬，還可以減少污染。這類液膜技術成本低廉，操作方便，效益顯著，是環(huán)境保護技術中的一顆“新星”。