典型离子对碳钢CO2腐蚀的影响

被引:36
作者
谷坛 [1 ]
唐德志 [1 ,2 ]
王竹 [3 ]
陈宏健 [1 ]
解红军 [1 ]
机构
[1] 中国石油天然气股份有限公司规划总院
[2] 北京市凌怡科技有限公司
[3] 北京科技大学新材料技术研究院
关键词
油气田; 离子; 腐蚀; 碳钢; HCO3-; SO42-; Ca2+; pH值; 极化测试; 交流阻抗谱; 感抗弧;
D O I
暂无
中图分类号
TG142.31 [碳钢]; TE988.2 [];
学科分类号
080501 [材料物理与化学];
摘要
为了考察油气田生产液中典型离子对CO2环境下管道腐蚀行为的影响,采用腐蚀模拟实验,结合极化测试、交流阻抗谱测试等电化学方法及p H值分析方法,研究了Cl-、SO42-、Ca2+、HCO3-和CO2共存环境下碳钢(N80钢)的腐蚀行为。研究结果表明:(1) Cl-、SO42-对N80钢的腐蚀作用基本相同,Ca2+、HCO3-均能在一定程度上抑制N80钢的腐蚀,HCO3-对腐蚀的抑制作 用明显优于Ca2+;(2)加入Cl-和Ca2+后溶液p H值的变化可以忽略,加入SO42-和HCO3-后溶液p H值升高;(3) Ca2+参与到腐蚀产物膜的生成,导致腐蚀产物膜孔隙率降低,因而在该介质环境下材料腐蚀速率低,感抗弧缩小;(4) HCO3-的存在升高了溶液p H值,降低了溶液的腐蚀性,同时也增大了CO32-的离子浓度,促进了Fe CO3的沉积,使腐蚀产物膜更加致密和完整,导致HCO3-溶液中测得的感抗弧消失,材料的腐蚀速率显著降低。结论认为,该研究成果可以为石油化工行业的防腐工作提供理论及技术支持。
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