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      1. 淺析多相流腐蝕環境中低Cr X70管線鋼CO2腐蝕行為
        2015-04-16 11:19:10 作者:鋼鐵產業來源:

            Cr是提高金屬管道抗CO2腐蝕最常用最有效的元素之一。低Cr鋼作為一種新研發的抗CO2腐蝕的鋼材,力學性能好,生產成本低,在油氣集輸和長途輸送管道方面具有廣闊的應用前景。本文設計了一種低Cr X70的管線鋼,在模擬東北某油田采出流體的實際工況下,采用高溫高壓反應釜開展了低Cr X70管線鋼在模擬油-礦化水-CO2多相流環境中的動態腐蝕試驗,對不同環境溫度下實驗鋼的腐蝕行為進行了檢測和研究,為低成本X70管線鋼在高礦化度油水混合環境下的應用提供理論依據。
         


         

            實驗用鋼成分為(質量分數,%)0.04C,0.23Si,1.40Mn,≤0.01P,≤0.006S,0.03Nb,≤0.4(V+Ti+Mo),0.6Cr,≤0.6(Ni+Cu)。規格為直徑87mm、弧長30mm、面寬12mm、厚度4mm的弧形試樣。經過800#砂紙打磨后,丙酮除掉試樣表面的油污,酒精清洗,然后用精度0.1mg的電子分析天平稱量試樣的質量。高溫高壓腐蝕試驗采用磁力驅動高溫高壓CO2反應釜。實驗用溶液的模擬成分(mg·L-1):15000?Cl-,5450?SO42-,600?HCO3-,1050?Mg2+,880?Ca2+,9560?Na+,用以模擬油氣田腐蝕介質環境。實驗溶液在試驗前用CO2除氧10h,而后倒入反應釜再除氧2h后升溫,溫度分別為30、60、90和120℃,到溫后調整CO2壓力至2MPa,流速為1m/s。
         


         

            隨著腐蝕環境溫度的升高,實驗用低Cr X70管線鋼平均腐蝕速率和點蝕速率的變化趨勢均是先增大后減小,但在60℃時平均腐蝕速率達到最大值,而在90℃時點蝕速率達到最大值。基體中的Cr與介質中的OH-有較強的電子親和力,容易優先生成Cr(OH)3而后脫水生成Cr2O3在金屬表面沉積,可以有效阻礙陰離子穿透腐蝕產物膜到達金屬表面,從而降低了膜與金屬界面處的陰離子濃度,大大減少Cl-的催化作用導致的點蝕。FeCO3的溶解度具有負的溫度系數,以及隨著環境溫度的升高,離子間結合速度加快,FeCO3的沉積速度加快,因此在腐蝕產物膜中所占比例也隨溫度的升高而增加。


        責任編輯:李玲珊

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