油田用材在飽和CO2鹽溶液中縫隙腐蝕研究.pdf

1、CO2腐蝕是石油化工生產(chǎn)行業(yè)中常見腐蝕之一，易造成油井管線、設(shè)備的加速腐蝕。尤其在設(shè)備連接縫隙處，將極易引發(fā)縫隙腐蝕這一局部腐蝕，給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失。本文研究了2Cr13不銹鋼、316L不銹鋼、N80碳鋼這三種油田常用鋼在飽和CO2的NaCl介質(zhì)中的縫隙腐蝕行為，為石油生產(chǎn)過程中鋼材的合理選用與安全使用提供參考依據(jù)。
　　本文采用電化學(xué)測試方法結(jié)合SEM、EDS等物理檢測手段研究了溫度、Cl-濃度、HAc濃度對2Cr13鋼、3

2、16L鋼、N80鋼在飽和CO2的NaCl介質(zhì)中的縫隙腐蝕行為影響規(guī)律。
　　結(jié)果表明:隨溫度升高，2Cr13鋼自腐蝕電位逐漸負(fù)移，點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕Eb值逐漸降低，且Eb差值隨溫度升高呈先增大后減小的趨勢，在80℃時(shí)達(dá)到極大，為123mV;316L鋼自腐蝕電位逐漸負(fù)移，點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕Eb差值在80℃時(shí)達(dá)到極大，為40mV;在飽和CO2的NaCl介質(zhì)中2Cr13鋼、316L鋼更易遭受縫隙腐蝕。N80鋼腐蝕速率隨溫度升高呈先增大后減小再增

3、大趨勢，溫度為60℃時(shí)，腐蝕速率達(dá)到最大，溫度升高對N80鋼點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕造成的差異不大。
　　隨Cl-濃度增大，2Cr13鋼、316L鋼耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕能力逐漸降低;同濃度下，Cl-對縫隙腐蝕的誘發(fā)能力高于點(diǎn)蝕的誘發(fā)能力，濃度達(dá)到50g/L后，2Cr13鋼點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕的Eb差值趨于一致;316L鋼點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕Eb差值隨Cl-濃度的增加而遞增，濃度為100g/L時(shí)，差值最大，為82mV。隨Cl-濃度的加大，N80鋼腐蝕速率略有

4、增加，Cl-濃度為100g/L時(shí)，達(dá)到最大，Cl-濃度的增加對局部腐蝕的促進(jìn)作用不大。
　　隨HAc濃度的增大，2Cr13鋼腐蝕速率明顯增大，濃度達(dá)到1000ppm后，縫隙試樣喪失再鈍化能力。316L鋼腐蝕速率隨HAc濃度的增大稍有加大，仍能保持良好的耐蝕性能，點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕Eb差值隨之遞增，濃度達(dá)到1000ppm后，Eb差值趨于穩(wěn)定。N80鋼在含HAc溶液中易發(fā)生全面腐蝕，腐蝕速率隨HAc濃度的增加呈先增大后減小再增大趨勢，當(dāng)H

5、Ac濃度達(dá)到1000ppm時(shí)，腐蝕速率出現(xiàn)極大值。隨HAc濃度的增加，對N80鋼點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕誘導(dǎo)能力差異不大。
　　2Cr13鋼、316L鋼和N80鋼在飽和CO2的NaCl介質(zhì)中有明顯不同的電化學(xué)噪聲特征。2Cr13鋼的縫隙腐蝕可分為三個(gè)階段，誘導(dǎo)階段、發(fā)生階段、穩(wěn)定發(fā)展階段，縫隙腐蝕一旦引發(fā)可使腐蝕速率增加400倍。在監(jiān)測時(shí)間內(nèi)316L鋼縫隙腐蝕沒有出現(xiàn)明顯的縫隙腐蝕引發(fā)階段，整體腐蝕速率較低。N80鋼在飽和CO2的NaCl介