两种新型含Cr钢在CO2环境下的腐蚀行为研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:conanjunn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现代石油天然气工业的钻采过程伴随着大量的CO2,CO2溶于水形成碳酸以后对油套管钢和集输管线钢造成严重的CO2腐蚀。油套管钢中加入Cr元素可显著提高其抗CO2腐蚀能力,减少局部腐蚀发生。国内生产的天然合金钢(1Cr4Ni2P)和超级不锈结构钢(0Cr13Ni2P)具有强度高、成本低的特点,在油气田开发领域具有广阔的应用前景。但是目前对这两种新型含Cr钢的CO2腐蚀行为研究还很少。因此本文研究这两种含Cr钢在CO2环境下的腐蚀行为,为其在油气田开发领域的应用提供必要的理论基础。本文主要针对1Cr4Ni2P钢和0Cr13Ni2P钢,采用电化学测试技术研究了CO2环境下氯离子、温度和溶解氧等因素的影响,并分析了腐蚀过程机理,采用模拟工况腐蚀失重实验进行了几种同等级含Cr钢的耐蚀性能对比,借助XPS和SEM等检测手段,分析了腐蚀产物的成分结构和形貌。获得的主要结论如下:(1)1Cr4Ni2P钢在饱和CO2的NaCl溶液中产生活性溶解,阳极电化学阻抗谱由高频容抗弧和低频感抗弧组成,阴极电化学阻抗谱呈现双容抗弧特征,腐蚀过程受阴极反应控制,阴极反应为H2CO3和HCO3-的还原反应;随着温度的升高,1Cr4Ni2P钢的腐蚀速率、阳极和阴极反应速率均增大;随着溶液Cl-浓度的增大,1Cr4Ni2P钢的腐蚀速率和阳极反应速率均先增大后减小,阴极反应速率减小;溶解氧的加入不改变电化学阻抗谱特征,但其导致阴极发生吸氧反应,阳极和阴极反应速率显著提高。(2)在饱和CO2的NaCl溶液中,0Cr13Ni2P钢的动电位极化曲线均直接进入钝化区,电化学阻抗谱呈现双容抗弧特征;CO2的加入不改变电化学阻抗谱特征,增大腐蚀速率;随着Cl-浓度的增大,点蚀敏感性增大,腐蚀速率先增大后减小;随着温度的升高,点蚀敏感性增大,电化学阻抗谱特征不变,但电荷转移电阻先减小后增大,导致腐蚀速率先增大后减小。(3)0Cr13Ni2P钢在饱和CO2的NaCl溶液中形成n-p型半导体特征的钝化膜,钝化膜由Cr2O3和Fe2O3组成,随着成膜电位的升高和成膜时间的延长,钝化膜的施主密度和受主密度均减小,钝化膜稳定性提高,对基体的保护性能增加。(4)在模拟长庆油气110℃腐蚀环境条件下,1Cr4Ni2P钢耐蚀性能与国产3Cr-2相当,优于国产3Cr-1和进口3Cr;在模拟地层水中,0Cr13Ni2P钢的耐蚀性优于普通13Cr钢,与超级13Cr相当,在完井液中,0Cr13Ni2P钢的耐蚀性与普通13Cr相当,不及超级13Cr。
其他文献
随着疝外科的发展,无张力腹股沟疝修补术经历了由传统开放式手术向多孔腹腔镜手术的转变,但是多孔腹腔镜疝修补术式仍会给患者腹壁留下瘢痕,对于追求美观的患者而言难以达到
随着国家环保法规的逐渐严格,水性聚氨酯(WPU)作为传统溶剂型聚氨酯材料的有效替代品,在生产应用和科学研究领域成为了人们的研究热点。而二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)作为WPU
《公路基本建设工程概算、预算编制办法》总则规定:主管部门应指定主体设计(咨询)单位负责统一概算编制原则和依据,汇编总概算,并对全部概算的编制质量负责。本文对造价文件汇总
本文研究了再生透水砖的制备成型工艺,HPMC、PVA纤维和纳米CaCO3复合浆液对再生透水砖的改性效果以及透水砖内部渗流透水理论和孔隙结构。本文首先确定了再生透水砖适宜的制
文章从基本形式、设计特点、使用功能、自行走机构、控制等方面对车台的设计进行了阐述。
Web3.0与大数据时代的到来,为网络用户提供了更多交互的方式,随之也产生了一系列用户互动的社区平台,网络问答社区便是其中之一,用户可以在社区平台中提出问题,也可以回答其
课程成果展为高职艺术类专业实践类教学成果提供了一种重要的展示方式。通过成果展示,能够提升学生在理论教学和实践类课程中的学习能力,逐步形成"教——学——果"的统一体系,
本文在对会计信息失真的涵义及分析的基础上,就我国传统文化的思维方式、处世方式、行为方式等进行了分析。指出了造成我国会计信息失真的人文环境原因,并给出了清晰的解决思路
TBM以其掘进速度快、机械化程度高、劳动强度低等优势,广泛应用于隧道工程的施工中,但TBM对不良地质的适应性较差,大大制约了TBM施工技术的进一步发展。基于上述情况,本课题针对TBM施工过程中遇到的岩爆问题,以新疆ABH工程和陕西引汉济渭工程为依托,进行TBM施工岩爆风险分析与防控技术的研究。本论文通过对现场岩爆情况的调查分析,得出了依托工程不同等级岩爆的特征及其对施工的影响规律;统计分析了岩爆微