P110油套管鋼CO-,2-腐蝕產(chǎn)物膜結(jié)構(gòu)與特性研究.pdf

1、本文系統(tǒng)地描述了P110油套管鋼CO<,2>腐蝕產(chǎn)物膜結(jié)構(gòu)特征,研究了環(huán)境影響因素與腐蝕產(chǎn)物膜結(jié)構(gòu)特征之間的關(guān)系;研究了CO<,2>腐蝕產(chǎn)物膜厚和晶粒大小與溫度和壓力之間的關(guān)系,并良好地解釋了腐蝕產(chǎn)物膜對(duì)腐蝕速率、局部腐蝕的影響.建立了CO<,2>腐蝕電極反應(yīng)的交流阻抗(EIS)模型,利用該模型探討了CO<,2>腐蝕過程中主要的電極反應(yīng);研究了CO<,2>腐蝕產(chǎn)物膜力學(xué)性能的測試方法,測量了P110鋼腐蝕產(chǎn)物膜的彈性模量、納米硬度、顯微

2、硬度、基體結(jié)合力.全文得到的主要結(jié)論:在試驗(yàn)條件下,P110鋼腐蝕產(chǎn)物膜的斷面形貌顯示出雙層結(jié)構(gòu),表層是晶體規(guī)整的結(jié)晶狀態(tài),表層與基體之間為類似泥漿狀的固體薄層.P110鋼腐蝕產(chǎn)物膜厚度和晶粒大小隨著溫度的變化大致相似,在120℃時(shí)均達(dá)到了最大,極小值在180℃達(dá)到;在CO<,2>分壓為1000psi時(shí),膜厚達(dá)到最大,在超臨界壓力以上急劇減小;膜表面平均晶粒大小隨CO<,2>壓力的變化出現(xiàn)了兩個(gè)峰值和一個(gè)低谷,并且在超臨界壓力以上隨著壓

3、力增加均急劇減小.P110鋼的極化曲線表明,隨著溫度的增加,自腐蝕電流密度變小,到60℃時(shí),陰極反應(yīng)機(jī)理已發(fā)生了改變;P110鋼陽極過程的阻抗譜具有三個(gè)時(shí)間常數(shù),說明陽極過程除受電極電位的影響外,還受陽極反應(yīng)中間產(chǎn)物FeOH<,ads>吸附覆蓋率和腐蝕產(chǎn)物在電極表面聚集程度的影響;從陰極過程的EIS可以看出,30℃時(shí)的EIS有三個(gè)時(shí)間常數(shù),60℃、90℃時(shí)有兩個(gè)時(shí)間常數(shù).CO<,2>腐蝕產(chǎn)物膜隨著膜層的逐漸深入,其耐磨損性能越來越高;隨