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金属腐蚀对安全生产有重要影响,它给国民经济造成巨大损失。大庆油田天然气公司某大队的三相分离器内壁因腐蚀使得原有涂层脱落,增加了检修维护的次数,影响了正常生产。为此,本文针对该压力容器内壁的腐蚀原因及阴极保护进行了实验研究。1.采用静态腐蚀法测定的腐蚀速率(用柴油、乙二醇和水配制电解液,模拟实际油田采出液),得到了16MnR钢片在水中的平均腐蚀速率R1=0.004580(mg·cm-2·h-1),在油水界面处的平均腐蚀速率R2=0.002283(mg·cm-2·h-1),在油气界面处的平均腐蚀速率R3=0.000599(mg·cm-2·h-1)。2.考察了现场三相分离器的结构、设计参数、工作环境,并且分析了三相分离器所处理的流体以及腐蚀产物的具体成分,对腐蚀后的挂片进行了扫描电镜分析,详细了解了腐蚀的具体形态,并同实际腐蚀情况进行对比,对腐蚀机理进行了分析:(1)完全浸入水中的部分主要发生的是孔蚀,主要由以下四种腐蚀作用产生:硫酸盐还原菌引起的腐蚀;氯离子腐蚀;CO2腐蚀;氧腐蚀。①硫酸盐还原菌的腐蚀机理:硫酸盐还原菌参与阴极去极化,不断地消耗金属表面的游离电子,加速阳极的去极化作用,从而使金属离子不断释放出来,促进金属的电化学腐蚀。其反应方程式如下: SO2? + 10H++ 8e?→H2S↑+ 4H2O xFe + yH2S→FexSy + yH2↑②氯离子腐蚀:HCl除本身起腐蚀作用外,且能与H2S相互促进,构成循环腐蚀,其反应如下: Fe+2HC1→FeCl2+2[H](渗透) FeCl2+H2S→FeS↓+HCl Fe+H2S→FeS↓+2[H] (渗透) FeS+2HC1→FeCl2+H2S③CO2腐蚀:CO2在潮湿环境条件形成碳酸,使金属腐蚀,反应如下: CO2+H2O→H2CO3 Fe+H2CO3 FeCO3+H2↑④氧腐蚀:水中都含有微量溶解氧,它能起去极化作用,导致腐蚀。氧与水作用,在阴极发生氧去极化反应: O2+2H2O+4e-→4OH- Fe→Fe2++2e- Fe2++2OH-→Fe(OH)2(2)油水界面处造成沟槽腐蚀的机理:油水两相共存时,在油相和水相中的电极电位相差600mV左右;水介质中含有一定浓度的二价铁离子,而铁离子是极性的,在