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L360管线钢及其焊接接头在CO_2/H_2S介质中的腐蚀行为研究

张娇娇  
【摘要】:随着油气工业的不断发展,含CO2、H2S等的强腐蚀性介质给油气田开发带来严峻的挑战。本文模拟油田现场工况环境,利用失重法、电化学方法以及表面分析手段等较系统的研究了L360管线钢及其焊接接头在饱和CO2/H2S溶液中的腐蚀行为及其不同因素的影响。 本文分别考查了L360管线钢焊接接头上各个热经历区的金相显微组织状态及分布,进行了相应的硬度测试,并且对每个热经历区域进行了独立的微区电化学性能测试和研究。结果表明,L360管线钢焊接接头各微区显微组织具有不同的结构及特征。在模拟腐蚀溶液进行电化学测试,焊接接头各微区Ecorr,icorr不同,构成了一个多电极体系,其中热影响区易遭受到优先的腐蚀溶解。加入缓蚀剂可以有效抑制焊缝腐蚀。 另外,从实际环境出发考查了温度、腐蚀时间、溶液pH、以及气液相等因素对L360管线钢在模拟油田深层水溶液中的CO2/H2S腐蚀的影响,使用EDS、SEM和XRD对腐蚀产物进行了观察和分析。结果表明,温度对腐蚀速率的影响很大,随着温度的升高,腐蚀速率先增大后减小,50℃时达到最大值,生成的腐蚀产物主要为FeS1-x;降低溶液pH值、增加溶液中的Cl-浓度均使L360钢的腐蚀加剧。从腐蚀产物表面来看,气相腐蚀产物表面疏松,并有点蚀坑出现,液相腐蚀产物致密无点蚀坑出现。


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