成膜电位对石油套管P110钢钝化膜电化学性能的影响
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1)浸泡试验首先采用线切割的方法将试样切割成10X l0X l5mm勺试样,用60#〜800#砂纸依次对试样进行打磨;接着用去离子水和丙酮对试样进行清洗,用分析天平对试样进行称重并记录。
实验介质为0.1mol/L 、 1 mol/L 、 5 mol/L 的氯化钠溶液。
实验环境为常温,常压下的开放体系。
测定不同浸泡期试样的重量变化及电化学参数的改变。
(2)腐蚀磨损试验用失重法测试不同Cl-浓度下腐蚀磨损速率V cw,静态腐蚀速率Vg,及干磨损速率V wear,研究C「浓度、酸度等因素对P110钢腐蚀磨损的影响,通过电化学及形貌法研究腐蚀机理。
2.2 实验结果及分析2.2.1 浸泡试验2.2.1.1 腐蚀产物分析腐蚀进行的初期,腐蚀溶液由无色的氯化钠溶液变成黄色,试样表面出现黄褐色的物质,并逐渐增多增厚。
在此过程中,这些黄褐色物质从试样表面脱落,覆盖于烧杯底部。
腐蚀中期,即腐蚀4〜14 天的时候,杯底部的黄褐色物质明显增多。
试样表面黄色物质并不如预期增多,相反在有些面保持附着物,在有些面却变得比初期更洁净。
腐蚀后期,即腐蚀15~25天时,容器底部产物持续增多,溶液浑浊度有所减轻。
试样表面比较光洁,附着物明显减少。
为了对浸泡的腐蚀产物进行分析,对其进行了扫描电镜观察。
图 2 为试样浸泡4天、14 天、18 天和25 天时的腐蚀形貌。
由图可见,腐蚀初期,试样表面腐蚀产物量较少,以雪花状覆于试样表面。
随着时间的推移,腐蚀产物层明显增多,变厚,基体被覆盖的部分大大增多。
时间继续延长,腐蚀产物密集的覆盖了试样表面,说明腐蚀时间增加,腐蚀产物的量也随之而增加。
在第 4 天的腐蚀产物形貌中,可以看到黑色部分上出现方向一致的斜线,即砂纸打磨留下的划痕,说明腐蚀初期腐蚀的程度不深。
第14 天时试样表面划痕消失,说明腐蚀加重,划痕所在的高度已经全部被腐蚀。
1 8天时,腐蚀产物明显增多,并且高度增加,说明腐蚀产物积累,但中间也有不少空洞,说明腐蚀产物不是非常致密。
第26卷 第4期Vol 126 No 14材 料 科 学 与 工 程 学 报Journal of Materials Science &Engineering 总第114期Aug.2008文章编号:167322812(2008)0420535206模拟油田环境中P110钢的CO 2腐蚀行为吕祥鸿1,许文研2(1.西安石油大学材料科学与工程学院,陕西西安 710065;2.天津钢管集团股份有限公司,天津 300301) 【摘 要】 运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究模拟油田环境中P110油井管用钢的CO 2腐蚀行为。
研究结果表明:随着试验时间的延长及腐蚀产物膜的形成,平均腐蚀速率逐渐降低,在试验时间达到72h 后,腐蚀速率降低的趋势变缓,腐蚀产物膜下出现典型的局部腐蚀形貌;试样的自腐蚀电位Ecorr 升高,腐蚀电流icorr 减小,腐蚀速率降低,P110钢的阴极Tafel 区出现明显的扩散特征;在反应初始阶段EIS 具有两个时间常数,随着腐蚀的进行,腐蚀产物膜越来越厚,越来越致密,EIS 的低频端出现Warburg 阻抗与容抗的叠加,自腐蚀电位下的电极反应属于混合控制。
【关键词】 P110钢;CO 2腐蚀;腐蚀速率;EIS 中图分类号:T G172.82 文献标识码:ACO 2Corrosion B ehavior of P110Steel at theSimulated E nvironments of Oil FieldL U Xiang 2hong 1,XU Wen 2yan 2(1.School of Material Science and E ngineering ,Xi ’an Shiyou U niversity ,Xi ’An 710065,China ;2.Tianjin Pipe Corporation ,Tianjin 300301,China)【Abstract 】 Corrosion behavior of P110steel at the simulated environments of oil field was studied with mass loss andelectrochemical impedance spectroscopy (EIS )and polarization curves.The results show that along with the reaction and corrosion scale formed ,the uniform corrosion rate decreased gradually.Especially when it came to 72h ,the corrosion rate changed very slowly.Under the corrosion scale ,there existed apparently local corrosion morphologies.The corrosion potential increased and the corrosion current decreased ,and the diff usion characteristic occoured at cathodic Tafel area.At the beginning of corrosion reaction of P110steel ,there were two time constants in EIS plots.Along with corrosion reaction ,the corrosion scale became thicker and denser ,and there was overlaying of Warburg impedance and capacity reactance at EIS low f requency zone.Finally ,the electrode reaction was controlled by activates and mass transport together.【K ey w ords 】 P110steel ;CO 2corrosion ;corrosion rate ;EIS收稿日期:2007207215;修订日期:2007209225基金项目:西安石油大学科技基金研究资助项目(YS29030407)作者简介:吕祥鸿(1971-),男,汉族,博士,讲师。
p110石油套管的材质单石油套管是石油钻井中十分重要的一种设备,它的质量直接关系到整个钻井作业的安全和效率。
石油套管的材质是决定其性能和可靠性的关键因素之一。
下面将对石油套管的材质进行详细介绍。
石油套管的材质主要有碳素钢、合金钢、不锈钢和塑料等。
其中,碳素钢是最常用的材料之一,具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,适用于一般的油气井。
碳素钢石油套管通常采用API规范中的J55、N80、L80等等级,这些材质具有较高的强度和耐腐蚀性,能够满足大多数油气井的需求。
合金钢是一种具有较高强度和良好耐腐蚀性的材料,适用于高温高压等苛刻的工况条件。
合金钢石油套管通常采用API规范中的C95、P110等等级,这些材质具有更高的强度和较好的耐腐蚀性,适用于深井和复杂井型的钻井作业。
不锈钢石油套管具有良好的耐腐蚀性能和高温性能,适用于酸性或碱性环境下的钻井作业。
不锈钢石油套管通常采用316、316L等材质,这些材质具有较高的耐蚀性和耐高温性能,能够有效防止套管的腐蚀和变形。
塑料石油套管是一种新型的套管材料,具有重量轻、耐腐蚀、绝缘性能好等优点,适用于一些特殊的工况条件。
塑料石油套管通常采用聚氯乙烯(PVC)或高密度聚乙烯(HDPE)等材料制成,这些材料具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能,能够满足一些特殊井型的需求。
除了上述常用的石油套管材料外,还有一些其他材料,如钛合金、镍基合金等。
这些材料具有特殊的性能,适用于一些极端的工况条件,如海洋油气开发等。
石油套管的材质选择需要考虑到井深、井型、地质条件、工况条件等多个因素。
在选择材质时,需要综合考虑套管的机械性能、耐腐蚀性能、耐高温性能、可焊性以及成本等因素。
同时,还需要根据API规范和国家相关标准进行材料选择和质量控制。
石油套管的材质是保证钻井安全和效率的重要因素之一。
根据不同的工况条件和需求,选择合适的材质可以提高套管的性能和可靠性,保证钻井作业的顺利进行。
在未来的发展中,随着油气勘探和开发技术的不断提高,石油套管材料的研发和应用将会更加多样化和精细化,以满足不同工况条件下的需求。
温度、氯离子和铬元素对J55油套管钢钝化膜半导体性能的影响慕立俊;赵文轸【摘要】利用电容测量法及电化学阻抗谱技术研究了温度、氯离子浓度和铬元素对目前广泛使用的J55油套管钢在模拟土壤环境中所成钝化膜半导体性能的影响.结果表明:钝化膜呈现n型半导体特性,随着成膜温度的升高、铬元素的加入和氯离子浓度的增加,Mott-Schottky曲线直线部分的斜率减小,表明膜内杂质密度增加.阻抗谱结果表明:在同一温度下,离子在膜内的传递电阻R1随着氯离子浓度增加而减小,膜内的扩散系数YW增加;同一氯离子浓度下,随着成膜温度的升高,扩散系数YW 减小.表明温度升高、溶液中氯离子浓度的增加以及铬元素的加入会使钝化膜对J55油套管钢基体的保护作用减弱.【期刊名称】《西安石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2010(025)006【总页数】5页(P76-80)【关键词】J55油套管钢;土壤腐蚀;半导体特性;电化学阻抗谱【作者】慕立俊;赵文轸【作者单位】西安交通大学,材料科学与工程学院,陕西,西安,710049;西安交通大学,材料科学与工程学院,陕西,西安,710049【正文语种】中文【中图分类】TG172金属材料的腐蚀过程实际上是一个电化学过程,包括电子的得失和离子的传递.长庆油田 J55油套管钢在土壤环境中表面所形成的钝化膜可以减缓离子在其中的传递,从而可以起到保护基体的作用.通过对表面所成钝化膜半导体性能的研究可以获得有关膜的结构或性能方面的信息,进而了解离子在膜中传递的难易程度,推知膜对基体保护作用的强弱.对金属或合金表面钝化膜半导体性能的研究已有 150多年的历史[1-6].Valéria[7]研究了中碳钢在碳酸氢钠溶液中所形成钝化膜的半导体特性,发现膜呈 n型半导体特性,Cr的加入可以增加膜内的施主密度.Zeng YM[8]发现 X70管线钢在 0.5 mol/L的NaHCO3溶液中所成钝化膜内的施主密度随溶液中氯离子含量的增加而增加.Cheng Y F[9]研究发现A516-70碳钢在铬酸/铬酸盐的缓冲溶液中所成钝化膜呈 n型半导体特性,具有深重掺杂特性.鉴于 J55油套管钢在长庆油田得到了广泛应用且近年来腐蚀非常严重,各种侵蚀性很强的阴离子会对钝化膜造成一定的破坏,因此,研究 J55油套管钢在土壤环境中所形成钝化膜的半导体性能,对腐蚀防治具有一定的指导作用.为此,本文借助于电容测试法和电化学阻抗技术研究了温度、氯离子及铬元素对碳钢在碳酸氢钠/碳酸钠缓冲溶液 (高 pH值)中所形成钝化膜的半导体性能的影响,以期为目前在长庆油田广泛应用的 J55油套管钢在地工况下外壁土壤腐蚀的防治提供一定的支持.1 实验电化学测试由 EG&G公司的M237A恒电位仪和M5210锁相放大器完成.辅助电极选用大面积石墨惰性电极,参比电极选用饱和甘汞电极.实验材料选取长庆油田在役 J55油套管钢,其化学成分 (质量分数):C为 0.34%,Si为 0.27%,Mn为 1.18%, P 为 0.013%,S为 0.01%,Al为 0.006 2%,V为 0.001%,Fe为余量.实验面积为 0.785 cm2.实验前,工作电极用 SiC水砂纸逐级打磨至 2000号,用蒸馏水清洗,丙酮除油,重蒸馏水清洗,待用.实验前工作电极首先置于 -1.2 V(vs.SCE)下极化 20 min以去除试样表面所形成的氧化膜.极化曲线测试的电位范围为 -1.2~1.0 V(vs.SCE),扫描速率为 2 mV/s.钝化膜的制备是将工作电极在钝化电位下成膜 2 h,电容测试所采用的频率为 1 kHz,阻抗测量信号幅值为 10 mV正弦波,电位扫描区间为 0~1 V,扫描速度为 40 mV/s.电化学阻抗谱所采用的频率范围为 20 mHz~100 kHz,阻抗测量信号幅值为10 mV正弦波.实验所用介质由分析纯化学试剂和蒸馏水配制.介质浓度为 1 mol/L NaHCO3+0.5 mol/L Na2CO3水溶液,1 mol/L NaHCO3+0.5 mol/L Na2CO3+0.01 mol/L NaCl水溶液,1 mol/L NaHCO3+ 0.5 mol/L Na2CO3+0.05 mol/L NaCl水溶液, 1 mol/L NaHCO3+0.5 mol/L Na2CO3+0.1 mol/L NaCl水溶液,1 mol/L NaHCO3+0.5 mol/L Na2CO3+ 0.5 mol/L NaCl水溶液.2 理论分析许多金属氧化物膜呈现半导体性质,可以用固体物理中的Mott-Schottky理论来进行描述.当膜与溶液接触时,半导体膜与溶液分别带相反的电荷,半导体膜的过剩电荷分布在空间电荷层内,在空间电荷层显示耗尽层时,空间电荷电容 (C)与电位(E)可以用Mott-Schottky方程来进行分析[10].对于 n型半导体膜,空间电荷电容 (C)与电位(E)的关系如下:式中:ε0为真空电容率(8.85×10-12F·m-1);ε为室温下钝化膜的介电常数;Nd为施主浓度;Efb为平带电位;k为玻耳兹曼常数;T为温度;e为电子电量(1.602×10-19C),室温下 kT/e约为 25 mV,可以忽略不计.3 结果与讨论3.1 温度对膜半导体性能的影响图1为不同温度下 J55油套管钢在 1 mol/L碳酸氢钠 +0.5 mol/L碳酸钠缓冲溶液中所测得的极化曲线.从中可以看出,J55油套管钢在此缓冲溶液中被钝化,随着温度的升高,钝化区间减小,钝化电流增大,表明温度升高,膜对基体的保护作用减弱. 图1 不同温度下 J55油套管钢在 1 mol/L碳酸氢钠 + 0.5 mol/L碳酸钠缓冲溶液中的极化曲线图2给出了不同温度 0.2 V极化 2 h所得钝化膜的Mott-Schottky曲线,可以看出,M-S直线部分可以分成 a和 b两段,两段的斜率均为正值,表明膜呈 n型半导体特性,膜内存在 2个施主密度.随着温度的升高,两直线段的斜率均呈减小的趋势.由公式(1)可以推得膜内两施主密度随温度升高而增大.由于 n型半导体膜内的施主杂质可以为氧空位或铁间隙,两者均可以参与电子的传递,因此,膜内的施主密度越大,电子越容易在膜内传递,腐蚀便容易发生,从而可以推得高温下所成钝化膜对基体的保护作用减弱.由于铁钝化膜的主要成分为氧化物(Fe2O3/FeO,成膜温度升高,膜内Fe2+氧化成 Fe3+的趋势增加.而 Fe2+氧化成 Fe3+可以看作是 Fe2+的位置被Fe3+所代替,Fe3+代替 Fe2+会在膜内产生具有 +1价的离子(FeFe+),考虑到电中性,与 +1价的离子 (FeFe+)相应的氧空位应该生成.成膜温度越高,膜内 Fe3+代替Fe2+的趋势就越大,进而膜内生成的氧空位就越多,杂质密度相应地增加.表现在M-S曲线上为直线段斜率随成膜温度升高而减小.图2 不同温度下 J55油套管钢在 1 mol/L碳酸氢钠+0.5 mol/L碳酸钠缓冲溶液中0.2 V下极化2 h所得钝化膜的M ott-Schottky曲线图 3和表 1给出了不同温度下膜的电化学阻抗谱的测试结果.图 3(b)为所选用的等效电路图,其中 RS为溶液电阻,Q1为双电层电容,R1为传递电阻,Q2为膜电容,R2为膜电阻,Q3为沉积膜电容,R3为沉积膜电阻,W为扩散系数.由表 1的拟和结果可以看出,随着温度的升高,扩散系数W、膜电容Q2和沉积膜电容Q3增大,表明温度升高,离子在膜内的扩散阻力减小.而传递电阻 R1、膜电阻 R2以及沉积膜电阻 R3均随温度升高而减小,说明温度上升,所成钝化膜的致密性减弱,有利于离子在膜内的传递,使得腐蚀的阻力减小.极化曲线、电容测试及阻抗谱实验结果均表明高温下所成钝化膜对基体的保护作用减弱.图3 不同温度 0.2 V下所成钝化膜的 Nyquist曲线及其等效电路图表1 等效电路图中各元件的拟和值T 20℃ 40℃ 60℃ 80℃ 95℃RS/(Ω·cm2) 2.252 1.344 0.688 1.172 1.075 Q1/(10-5F·cm-2) 13 190 6.226 6.782 38.490 5.814 n 0.043 19 0.825 80 0.986 50 0.847 80 0.885 40 R1/(Ω·cm2)1.599×1072.004×1053.276×101 5.527×103 3.684 Q2/(10-5F·cm-2) 1.084 1.305 1.2634.022 302.1 n 1 0.132 2 1 0.915 3 0.885 9 R2/(Ω·cm2) 16.480 12.530 10.820 4.056 3.077 Q3/(10-5F·cm-2) 2.932 0.9175.936 10.68010.900 n 0.831 1 0.987 8 0.865 6 0.787 3 0.814 0 R3/(Ω·cm2) 6.307×105 5.623×104 2.185×103 9.051×101 1.280×101 W/(10-5H-1·s-0.5) 11.41 15.06 20.99 47.78 90.503.2 氯离子的影响氯离子是一种侵蚀性很强的阴离子,氯离子吸附在膜表面可以与膜内的氧空位通过Mott-Schottky反应产生出氧空位/金属离子空缺对,生成的氧空缺又可以与其他的Cl-继续反应,产生更多的金属离子空缺.因此金属离子的产生过程是自催化过程,多余的金属离子空缺在金属基体/膜界面局部堆积,将金属基体与钝化膜隔离,阻止了钝化膜的继续生长.最终局部的钝化膜只溶解而不再继续生长,造成点蚀的发生.图 4是不同温度 1 mol/L碳酸氢钠 + 0.5 mol/L碳酸钠缓冲溶液中 0.2 V下极化 2 h所得钝化膜,然后外加不同浓度氯离子后测得的Mott -Schottky曲线.由图 4可以看出,Mott-Schottky曲线呈两直线段,不同温度下随着溶液中氯离子浓度的增大,膜的Mott-Schottky曲线直线部分的斜率减小,由式 (1)可以推知,随着氯离子浓度的增加,膜内的杂质密度增加,这与理论分析相一致.另外,由图 4还可以看出,温度增加,相同浓度氯离子溶液中膜的Mott-Schottky曲线直线部分的斜率减小,表明膜内杂质密度随温度上升而增加,氯离子对高温下所成膜的破坏作用更强.对不同温度下所成钝化膜在外加不同浓度氯离子后进行电化学阻抗谱测试,所选用的等效电路图如图 3(b)所示,按图 3(b)拟合电路得到拟合值 R1和 YW,讨论它们与溶液中氯离子浓度的关系,其结果如图 5所示.同一温度下随着溶液中氯离子浓度的增加,离子在膜内的扩散系数 YW增加,而离子在膜内的传递电阻 R1急剧减小.另外,同一氯离子浓度随着成膜温度的升高,膜内的扩散系数 YW减小,表明温度升高,离子的扩散受到抑制.在含有氯离子的溶液中温度上升,一方面膜的形成速率增加,膜的致密性增加;另一方面,氯离子在膜内的扩散速率也增加,膜的溶解速率也同时增加.温度上升,膜的形成速率占主导地位,溶解速率居于次要地位,最终使得离子在膜内的扩散能力随温度升高而减弱.图4 不同温度下所成膜外加不同浓度氯离子溶液后测得的M ott-Schottky曲线3.3 铬元素的影响J55油套管钢中少量铬元素 (3%)的加入可以有效地缓解 J55油套管钢 CO2腐蚀的发生[11],但是少有研究报道铬元素的加入对 J55油套管钢在土壤环境中腐蚀行为的影响.图 6给出了添加铬元素前后 J55油套管钢在 1 mol/L碳酸氢钠 +0.5mol/L碳酸钠缓冲溶液中 0 V成膜 2 h所得钝化膜的Mott-Schottky曲线及其稳态电流 -时间曲线.可以看出, J55油套管钢与加入铬的 J55油套管钢的钝化膜均呈现 n型半导体,少量铬元素加入后膜内的施主密度增加了大约 100倍.对于 n型半导体钝化膜,膜内施主密度越大,点蚀发生的趋势就越大[12].由此可见,J55油套管钢中少量铬元素的加入会增加 J55油套管钢土壤中发生点蚀的趋势.另外,从成膜过程中稳态钝化电流与成膜时间的关系曲线 (图 6(c))可以看出,铬的加入使得稳态钝化电流增加,表明加入铬后,J55油套管钢的腐蚀速率增加,膜对基体的保护性减弱,这与M-S测试结果相一致.图5 等效电路图中传递电阻 R1和扩散系数 YW的拟和值与溶液中氯离子浓度的关系曲线4 结论温度、氯离子浓度以及铬元素对 J55油套管钢在模拟土壤环境中所成钝化膜的半导体性能具有显著的影响.随着成膜温度的升高、铬元素的加入和氯离子浓度的增加,Mott-Schottky曲线直线部分的斜率减小,表明膜内杂质密度增加.阻抗谱结果表明,在同一温度下离子在膜内的传递电阻 R1随着氯离子浓度增加而减小,扩散系数YW增加.同一氯离子浓度下,随着成膜温度的升高,膜内的扩散系数 YW减小.表明温度升高、溶液中氯离子浓度的增加以及铬元素的加入会使得钝化膜对 J55油套管钢基体的保护作用减弱.图6 添加铬元素的 J55油套管钢在 1 mol/L碳酸氢钠 + 0.5 mol/L碳酸钠缓冲溶液中 0 V成膜 2 h所得钝化膜的M ott-Schottky曲线及其稳态电流 -时间曲线参考文献:[1] Sato N,Noda T,Kudo K.Thickness and structure of passive films on iron in acidic and basic solution[J].Electrochimica Acta,1974,19(8):471-475. 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多元热流体中P110钢的腐蚀与防护马增华;孙永涛;刘海涛;王少华;付朝阳【摘要】采用高温高压釜失重法,研究了油田常用的管材P110钢在40℃~280℃的多元热流体中的动态腐蚀情况,并评价了不同温度下4种高温缓蚀剂的缓蚀性能.实验结果表明:在40℃~280 ℃,P110钢的腐蚀速率存在两个极大值,分别出现在60℃和180℃;HGY-710和HGY-710A型缓蚀剂适应多元热流体工况,当其质量浓度为200 mg/L时,缓蚀率≥85%;现场试验表明,当HGY-710质量浓度为750 mg/L时,防腐效果明显.【期刊名称】《石油与天然气化工》【年(卷),期】2012(041)006【总页数】4页(P583-585,611)【关键词】多元热流体;腐蚀;高温;缓蚀剂;油管钢【作者】马增华;孙永涛;刘海涛;王少华;付朝阳【作者单位】中海油田服务股份有限公司油田生产研究院;中海油田服务股份有限公司油田生产研究院;中海油田服务股份有限公司油田生产研究院;中海油田服务股份有限公司油田生产研究院;华中科技大学化学与化工学院【正文语种】中文多元热流体是由柴油、原油或天然气与空气燃烧后与水混合并将水加热或汽化后的多元组分流体,主要包括N2、CO2、热水、蒸汽等组分。
利用多元热流体增产机理在渤海稠油油田开展试验[1],取得了很好的增产效果。
但高温流体中的CO2和O2对井下管柱造成了严重的腐蚀[2],阻碍了多元热流体技术的推广应用。
由于组成介质的多元性及现场工况的不确定性使得多元热流体腐蚀机理复杂[3],给现场防护带来了很大的困难。
常规温度(低于100℃)下,CO2腐蚀行为和缓蚀剂保护技术有较多的研究[4-6],高温下 CO2和 O2的腐蚀及高温(超过200℃)下CO2缓蚀剂的研究少有文献报导。
多元热流体温度可根据不同采油工艺及油藏需求在40℃~280℃范围内进行调节。
实验模拟了多元热流体的组分及环境,研究了不同温度下的多元热流体中P110钢的腐蚀变化规律,并评价了高温下不同高温缓蚀剂的缓蚀性能,以期指导现场防腐工艺。
P110钢在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀行为研究毕凤琴;周帮;管轶鑫;杨烁【摘要】采用全浸泡腐蚀实验和静态电化学测试方法研究了P110钢在不同pH 值NaCl溶液中的腐蚀行为,并通过分析失重法结果、电化学极化曲线和扫描电镜结果,对P110钢在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀机理进行讨论.实验结果表明:P110钢在不同pH值NaCl溶液中均发生了点蚀,当溶液pH值大于3时,腐蚀速率随着溶液pH值的增大而减小,试样表面发生点蚀的倾向性开始降低,发生均匀腐蚀的倾向性增加;当溶液pH值小于3时,腐蚀速率有所减小,但点蚀密度有所增加.【期刊名称】《化工机械》【年(卷),期】2018(045)004【总页数】5页(P429-433)【关键词】P110钢;pH值;NaCl溶液;腐蚀行为;腐蚀速率;点蚀【作者】毕凤琴;周帮;管轶鑫;杨烁【作者单位】东北石油大学机械科学与工程学院;东北石油大学机械科学与工程学院;东北石油大学机械科学与工程学院;东北石油大学机械科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ050.4+1目前,随着市场对油气能源需求的逐年增长,油气田开采过程中所面临的地质环境和开采条件愈加苛刻[1,2]。
腐蚀作为油气田开发中不可避免的问题,所产生的危害是最为严重的,可能造成巨大的经济损失,甚至危害工作人员的人身安全。
在油田开采液态介质环境中,许多离子都会加剧管线设备的腐蚀。
例如,设备在Cl-环境下使用时,由于Cl-半径较小,穿透能力较强,能够穿过金属基体的缺陷部位,诱发并加速基体的局部腐蚀(如点蚀、缝隙腐蚀等)[3]。
宋义全等研究发现随着腐蚀介质中Cl-浓度的增加,基体缝隙腐蚀的倾向性也逐渐增加[4];吴明等在模拟海水中Cl-腐蚀实验时也发现Cl-含量的增加会提高表面膜的溶解速率,促进腐蚀的发生[5]。
因此,Cl-腐蚀所带来的影响已经成为石油化工领域亟待解决的问题。
P110级石油套管作为一种中高级产品,具有良好的综合力学性能,同时兼具优异的抗腐蚀性能,在油气田实际生产中已得到广泛应用[6,7]。