丁 晗，林冠发，龙 岩，李 磊

(中国石油集团石油管工程技术研究院 陕西 西安 710077)

·失效分析与预防·

西部某油田20#钢管线失效原因分析

丁 晗，林冠发，龙 岩，李 磊

(中国石油集团石油管工程技术研究院 陕西 西安 710077)

为弄清西部某油田集输管线穿孔原因，对失效20#钢管样品进行了宏观形貌分析、化学成分分析、金相试验分析、腐蚀产物的组成与结构分析。结果表明，引起该钢管腐蚀穿孔和形成腐蚀坑的主要原因是高含CO2和高含氯离子环境下钢管发生局部腐蚀，20#钢不适合在这种含腐蚀介质环境中使用。

20#钢；CO2；氯离子；腐蚀

0 引 言

西部某油田集输管线于2014年8月15日发生刺漏。管段外壁均有轻微的腐蚀，内壁腐蚀较为严重，存在非常明显的腐蚀坑，如图1所示。根据作业区提供的生产资料，该管线于2000年9月投入使用，材质为20#无缝钢管，制造标准为GB/T 8163-2008《输送流体用无缝钢管》，工作温度为52 ℃，工作压力为1.28 MPa，含水率为52%，输送介质含CO2和氯离子。

相关研究表明，在相同CO2分压下，20#钢55 ℃时的腐蚀速率明显大于3Cr钢甚至接近3倍，但较低温度30℃时3Cr和20#钢的腐蚀速率较接近，这表明温度会增加CO2对20#钢的腐蚀速度[1]。CO2分压相同的情况下，15CrMo钢、20G钢和20#钢在模拟含腐蚀介质的集输环境中，20#钢腐蚀情况最为严重[2]。CO2环境下高浓度的氯离子及高矿化度的地层水是腐蚀穿孔频发的主要原因[3]。西部某气田气体中CO2含量为0.72%,分压为0.6 MPa,pH值为5.91～7.23,可以确定主要的腐蚀因素为CO2和Cl-的腐蚀,且后者对前者有促进作用[4]。为确定西部气田腐蚀介质对20#钢的影响，进行了以下材料性能研究。……