石油管线钢在H2S／CO2环境中腐蚀行为的电化学研究

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1、石油管线钢在S／CO2环境中腐蚀行为的电化学研究王丹，吴明，陈旭。谢飞。李睿，徐鹏惠(1．中国石油大学(华东)，山东青岛266555；2．辽宁石油化工大学，辽宁抚顺113001；3．中石油辽宁抚顺销售分公司，辽宁抚顺113006；4．中石油辽河油田沈阳采油厂，辽宁新民110316)摘要：采用极化曲线法和交流阻抗法研究了15钢在HS／CO环境下的电化学行为。试验结果表明，H，S和CO，的存在加速了l5钢在NaC1溶液中的腐蚀速率，管线钢在NaC1溶液、NaC1一CO溶液、NaC1一CO一HS溶液以

2、及NaC1一HS溶液中电化学反应过程所受的阻力愈来愈小，腐蚀电流密度越来越大，腐蚀速率越来越快。关键词：15钢；极化曲线；交流阻抗；H2S；CO2中图分类号：TG172文献标识码：A文章编号：1001—4837(2011)01—0001—05doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2011．01．001ElectrochemicalStudyonCorrosionBehaviorofOilPipelineSteelsinCarbonandHydrogenSulfideSolut

3、ionWANGDan一，WUMing，CHENXu，XIEFei，LIRui，XUPeng—hui(1．ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266555，China；2．LiaoningShihuaUniversity，Fushun113001，China；3．PetroChinaLiaoningFushunOilMarketingCompany，Fushun113006，China；4．Sheny—angOilProductionPlant，PetroChina

4、LiaoheOilfieldCompany，Xinmin110316，China)Abstract：Thecorrosionbehaviorof15steelsincarbonandhydrogensulfidesolutionwasstudiedbythepolarizationcurvesandEIS．Theresultshowsthatthecorrosionrateof15steelinNaC1solutionhasae—celerated，whenjoinedH2SandCO2，mor

5、eover，fromtheNaC1solution，NaC1一CO2solutiontotheNaC1一CO2一H2Ssolution，thentoNaC1一H2Ssolution，theelectrochemicalreactionprocessofresistanceisgettingsmaller，thecorosioncurentdensityisbiggerandthecorosiverateisfaster．Keywords：15steel；polarizationcurve；alt

6、ernatingcurrentimpedance；HES；CO2的腐蚀问题日益加重，尤其是近几年我国石油开0引言发过程中，出现大量的HS，CO：以及cl一等无机随着我国管道建设的不断发展，石油管线钢盐，对石油管线造成了严重的危害⋯。H：S，CO：基金项目：国家自然科学基金资助项目(50771053)·1·石油管线钢在HS／CO：环境中腐蚀行为的电化学研究作为石油开采的伴生气体，导致HS，CO腐蚀问液、NaC1一CO2溶液、NaC1一CO2一H2S溶液、NaC1题的突出，造成的腐蚀结果非常严重。近

7、年来，不一H：s等4种不同溶液中的腐蚀行为。少学者对管线钢SCC进行了研究。CO能够加速管线钢的腐蚀，在缺氧的环境下，CO：能引起全面1试验方法腐蚀和局部腐蚀，有时是点蚀

8、2j。管线钢在湿H：S腐蚀环境下的延伸率敏感指数随H：S浓度的采用15钢为试验材料，其化学成分及力学增大而增大；随pH值的增大而减小；随cl一浓度性能见表1。所有试样均用供应态材料加工制和温度的变化趋势不明显。作。试验试样采用10mmX10mmx2mm的正在我国现阶段的腐蚀研究中，单一介质的腐方形，工作面积1cm，先用丙酮清洗

9、试样，再用蚀研究已经很深入，但对硫化氢、二氧化碳等腐蚀耐水砂纸按照由粗到细依次从60～1000对金属介质同时存在的研究还很少。文中通过极化电极进行打磨。曲线法和交流阻抗法，研究15管线钢在NaC1溶表1试验材料的化学成分和力学性能成分CSiMnSP抗拉强度／MPa屈服强度／MPa含量／％0．15O．280．57≤0．035≤0．035≥375≥225试验研究4种不同腐蚀介质，分别为：3．5％图1示出15钢在不同腐蚀介质中的极化曲的NaC1溶液；含0．1moL／LH2S、3．5％的NaC1混线，表