油田用材在飽和CO2鹽溶液中縫隙腐蝕研究.pdf

1、CO2腐蝕是石油化工生產行業(yè)中常見腐蝕之一，易造成油井管線、設備的加速腐蝕。尤其在設備連接縫隙處，將極易引發(fā)縫隙腐蝕這一局部腐蝕，給國民經濟帶來巨大損失。本文研究了2Cr13不銹鋼、316L不銹鋼、N80碳鋼這三種油田常用鋼在飽和CO2的NaCl介質中的縫隙腐蝕行為，為石油生產過程中鋼材的合理選用與安全使用提供參考依據。
　　本文采用電化學測試方法結合SEM、EDS等物理檢測手段研究了溫度、Cl-濃度、HAc濃度對2Cr13鋼、3

2、16L鋼、N80鋼在飽和CO2的NaCl介質中的縫隙腐蝕行為影響規(guī)律。
　　結果表明:隨溫度升高，2Cr13鋼自腐蝕電位逐漸負移，點蝕、縫隙腐蝕Eb值逐漸降低，且Eb差值隨溫度升高呈先增大后減小的趨勢，在80℃時達到極大，為123mV;316L鋼自腐蝕電位逐漸負移，點蝕、縫隙腐蝕Eb差值在80℃時達到極大，為40mV;在飽和CO2的NaCl介質中2Cr13鋼、316L鋼更易遭受縫隙腐蝕。N80鋼腐蝕速率隨溫度升高呈先增大后減小再增

3、大趨勢，溫度為60℃時，腐蝕速率達到最大，溫度升高對N80鋼點蝕、縫隙腐蝕造成的差異不大。
　　隨Cl-濃度增大，2Cr13鋼、316L鋼耐點蝕、縫隙腐蝕能力逐漸降低;同濃度下，Cl-對縫隙腐蝕的誘發(fā)能力高于點蝕的誘發(fā)能力，濃度達到50g/L后，2Cr13鋼點蝕、縫隙腐蝕的Eb差值趨于一致;316L鋼點蝕、縫隙腐蝕Eb差值隨Cl-濃度的增加而遞增，濃度為100g/L時，差值最大，為82mV。隨Cl-濃度的加大，N80鋼腐蝕速率略有

4、增加，Cl-濃度為100g/L時，達到最大，Cl-濃度的增加對局部腐蝕的促進作用不大。
　　隨HAc濃度的增大，2Cr13鋼腐蝕速率明顯增大，濃度達到1000ppm后，縫隙試樣喪失再鈍化能力。316L鋼腐蝕速率隨HAc濃度的增大稍有加大，仍能保持良好的耐蝕性能，點蝕、縫隙腐蝕Eb差值隨之遞增，濃度達到1000ppm后，Eb差值趨于穩(wěn)定。N80鋼在含HAc溶液中易發(fā)生全面腐蝕，腐蝕速率隨HAc濃度的增加呈先增大后減小再增大趨勢，當H

5、Ac濃度達到1000ppm時，腐蝕速率出現極大值。隨HAc濃度的增加，對N80鋼點蝕、縫隙腐蝕誘導能力差異不大。
　　2Cr13鋼、316L鋼和N80鋼在飽和CO2的NaCl介質中有明顯不同的電化學噪聲特征。2Cr13鋼的縫隙腐蝕可分為三個階段，誘導階段、發(fā)生階段、穩(wěn)定發(fā)展階段，縫隙腐蝕一旦引發(fā)可使腐蝕速率增加400倍。在監(jiān)測時間內316L鋼縫隙腐蝕沒有出現明顯的縫隙腐蝕引發(fā)階段，整體腐蝕速率較低。N80鋼在飽和CO2的NaCl介