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玻璃钢(以下简称GFRP, Glsss Fiber Reinforced Plastic),由于其优异的综合性能而被广泛用做石油天然气的集输管材,但关于输送含CO2介质油气管材腐蚀问题的研究及相关报导尚少。因此关于GFRP管材在CO2介质环境条件下的腐蚀行为及其性能的研究具有重要意义。本文采用芳胺固化和酸酐固化两种固化类型的环氧玻璃钢管材为试验研究对象,在实验室的条件下进行GFRP管材在含有原油、CO2和水介质中的腐蚀试验。利用红外光谱分析腐蚀前后两种GFRP管材的内表面树脂官能团的变化;利用XPS分析两种GFRP管材腐蚀前后元素及其官能团的变化;利用DTA分析两种GFRP管材腐蚀前后的热效应和Tg的变化;利用SEM分析两种GFRP管材腐蚀前后的表面形貌变化和不同剥层深度处的形貌变化;测定分析两种GFRP管材腐蚀前后的环刚度、巴氏硬度、树脂含量、固化度、密度等性能的变化。通过这些分析结果来探讨两种GFRP管材在CO2环境中化学腐蚀反应及物理腐蚀过程;研究不同的压力对两种GFRP管材在CO2腐蚀环境中的腐蚀程度和物理力学性能的影响。试验研究表明,芳胺固化和酸酐固化两种环氧玻璃钢管材的羟基(-OH)减少,C-O-C官能团有所增加,且酸酐固化GFRP管材的羰基(C=O)数量也略有减少,但是这些官能团的数量变化不大。可见在CO2腐蚀环境中,两种玻璃钢管材发生了化学腐蚀反应,但是化学腐蚀作用非常微弱。推断化学腐蚀主要是CO2与管材表面的羟基(-OH)发生化学反应,产生了C-O-C官能团,同时有水的产生;而且酸酐固化GFRP管材的部分羰基(C=O)也发生了反应。扫描电镜分析表明两种GFRP管材在CO2介质环境中发生了物理腐蚀现象。腐蚀后管材内表面粗糙、不平整,缺陷数量增加、增大、变深,甚至出现了微裂纹,表面的树脂发生脱落,纤维裸露出来,环刚度、巴氏硬度、固化度、树脂含量、密度和玻璃化转变温度Tg均有一定程度的降低。推断物理腐蚀作用主要有介质渗透扩散作用、CO2“气体炸弹”效应、应力腐蚀效应、流体冲蚀作用等。压力是一个非常重要的环境因素,具有加速腐蚀的作用。随着压力的增大,两种GFRP管材的腐蚀程度越来越严重,性能也降低得越多。