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行业技术|温度对3%Cr管线钢CO2腐蚀产物膜的影响
作者:博一建材  2017-02-10  浏览:83
博一建材讯:长久以来,CO2腐蚀一直是石油工业用材面临的最严重问题之一。通过合金化的方法向碳钢中加入质量分数1%~5%的Cr(称为低Cr管线钢)则具有较好的抗CO2腐蚀性能。3%Cr油套管钢已获得批量生产,在油气田现场应用中表现出优异的耐蚀性能,带来了巨大的经济效益。其耐蚀性提高的主要原因在于Cr元素的加入明显改变了腐蚀产物膜的结构、致密度和稳定性。由于Cr元素易在3%Cr管线钢腐蚀产物膜中富集,形成的产物膜具有阴离子选择性,并且在破坏后能够很快修复,降低局部腐蚀敏感性,同时腐蚀产物膜电导率的减小,又降低了电偶腐蚀的可能性,从而获得比碳钢更好的耐蚀性。

经济型低Cr合金钢具有较好的抗CO2腐蚀性能,有学者利用高温高压反应釜研究了3%Cr管线钢的CO2腐蚀行为,采用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪等对腐蚀产物膜的微观形貌、化学成分以及结构进行分析,探讨了温度对3%Cr管线钢腐蚀产物膜的影响。结果表明,CO2分压0.8MPa、液体流速1.0m·s-1时,在40~140℃范围内,3%Cr管线钢均未发生局部腐蚀,其平均腐蚀速率呈先升高后降低的趋势,峰值温度在100℃左右。3%Cr管线钢的腐蚀产物膜具有两层结构:内层膜为致密的富Cr层(Cr富集程度可高达Cr/Fe=8/5),主要由含Cr化合物和非晶态FeCO3构成,并随着温度的升高,Cr富集程度增加,内层膜厚度降低;外层膜则由晶态FeCO3堆积而成。

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