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低Cr耐蚀材料表面腐蚀产物膜的形成和特性研究

赵大伟

   以塔里木油田为应用背景,利用高温高压釜装置并辅以SEM、EDS和XRD等分析手段,研究了高温高压环境下3Cr110和P110油套管钢的C02和H2S腐蚀行为,并通过电化学方法对覆盖有腐蚀产物膜的试样进行电化学特性研究。 结果表明:CO2单独存在的腐蚀环境中,油套管钢的腐蚀产物主要为FeCO3,3Cr110的抗局部腐蚀能力较强,P110抗局部腐蚀的能力较弱;随着腐蚀时间的延长,3Cr110和P110的腐蚀速率均逐渐放缓,腐蚀产物膜阻碍离子迁移的能力逐渐加强;随着温度的升高,两种材料腐蚀速率均降低。C02和H2S共存的腐蚀环境中,油套管钢的腐蚀产物主要为FeS,3Cr110和P110只表现为均匀腐蚀,3Cr110的抗腐蚀能力较P110强;随着H2S分压的增大,两种材料腐蚀速率均降低;随着CO2分压的降低,腐蚀速率均减小;随着温度的降低,腐蚀速率均减小。被腐蚀产物膜覆盖以后,3Cr110油套管钢的传递电阻明显大于P110钢,因此产物膜对基体的保护作用优于P110钢。3Cr110和P110油管钢在高温高压环境下形成的腐蚀产物膜具有半导体特性,成膜温度会对腐蚀产物膜的半导体特性产生影响,进而影响膜的导电机制,随着成膜温度的提高,膜内微孔阻碍离子透过的能力增强。随着Cl-浓度的增加,有膜试样的抗腐蚀能力减弱,腐蚀产物膜内的施主和受主浓度也随之增加,在缺陷区域发生局部腐蚀的可能性增大。……   
[关键词]:低Cr钢;CO_2/H_2S腐蚀;局部腐蚀;腐蚀产物膜;电化学;半导体特性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安石油大学2010年