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《北京化工大学》 2011年
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H_2S/CO_2环境中L360钢点腐蚀研究

李挺  
【摘要】:本文利用静态挂片失重法研究了含H2S/CO2模拟油田水溶液中温度、Cl-浓度及Ca2+浓度对L360管线钢点腐蚀的影响,并利用XRD, SEM, EDS,附着力,电化学等测试方法研究了腐蚀产物膜的特征,另外本文还用概率统计法分析了蚀点分布特征。主要结论如下: 1、通过XRD测试发现,L360管线钢在含H2S/CO2模拟油田产出水环境中,溶液的温度、Cl-浓度、Ca2+浓度的改变对腐蚀产物成分没有明显影响,均为FeS,没有发现Fe与CO2反应。说明L360管线钢的腐蚀表现为H2S腐蚀。 2、Cl-浓度对点腐蚀发生有明显影响。当Cl-浓度为15 g/L时,腐蚀试样发生明显点蚀;当Cl-浓度大于20g/L时,试样主要发生均匀腐蚀,随着Cl-浓度的增大,腐蚀产物膜中对金属基体具有良好保护性能的四方晶系FeS含量不断减少,同时腐蚀产物膜变得更加疏松,导致腐蚀产物膜保护作用下降,均匀腐蚀速率增大。 3、Cl-浓度为15g/L时,温度对点腐蚀发生有明显的影响。在40-70℃范围内,L360管线钢发生了不同程度的点腐蚀,并且蚀点密度和深度随温度的升高而不断增大,并且在70℃时出现了严重的坑蚀;L360管线钢的均匀腐蚀速率随着溶液温度升高先增大后减小,在60℃达到了极大值;对不同温度下腐蚀产物膜的观察发现,当温度升高至70℃时,腐蚀产物的粒度比其他温度明显变小,因此在70℃下腐蚀产物膜变得更加致密。 4、在60℃下,腐蚀速率随Ca2+浓度的增加而增大,当Ca2+浓度为8.5g/L时,表面腐蚀产物极易脱落。在此浓度下,管线钢不仅发生点腐蚀,而且有片状的局部腐蚀发生。 5、在40-70℃下,管线钢的最大蚀孔深度均服从Gumbel第一类近似分布。在70℃下,用泊松分布计算出了蚀孔密度为1237-1791个/m2,置信范围宽度值为553个/m2。同时蚀孔深度分布服从正态分布。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG172.9

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