X65MS钢在饱和H2S/CO2环境下的腐蚀产物研究
2020-06-16王宏岩高秀华
王宏岩, 于 驰, 高秀华
(东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110819)
随着酸性油气田开采量的日益增加,腐蚀失效问题在油气储运过程中显得日益严重.油气中存在的H2S,CO2等常常会在容器或管道底部聚集,极易诱发金属基体局部腐蚀,造成巨大的经济损失[1].董洋洋等[2]研究了X65MS管线钢在H2S环境中的腐蚀产物演变规律,在不同H2S浓度环境中腐蚀产物主要为3种不同晶型的FexSy.武玉梁等[3]发现微量H2S条件下X65管线钢腐蚀产物主要为马基诺矿,相比FeCO3对基体的保护性显著提高,对CO2腐蚀起到抑制作用.因此H2S分压影响着腐蚀产物的类型,H2S和CO2共存时腐蚀机制具有协同与竞争效应,导致金属基体的腐蚀行为较为复杂[4-5].对于X65MS管线钢在H2S和CO2共存的环境中的腐蚀研究甚少,这就需要进一步探讨两者共存条件下的X65MS钢腐蚀行为.
本文针对X65MS管线钢在饱和H2S/CO2环境下,研究试验样品随腐蚀时间的变化对腐蚀速率和产物类型的转变规律,分析腐蚀产物膜对基体的保护作用,为亟待解决的腐蚀问题提供参考依据.
1 实验材料与方法
实验钢X65MS的化学成分(质量分数,%)为:C 0.14,Si 0.2,Mn 1.15,P 0.016,S 0.008,Al 0.028,Nb 0.02,Ti 0.015,Fe余量.失重样品规格为50 mm×10 mm×2 mm,表征样品为15 mm×10 mm×5 mm.测试前样品表面需要经过打磨、清洗等工序.利用高压反应釜模拟X65MS钢的服役环境,实验周期为24,72,144,240,312和384 h.使用电子分析天平(精度0.001 g)对实验前后的试样进行称重并记录.首先向反应釜内注入适量质量分数3.5%的NaCl水溶液,然后置入测试样品,向密封反应釜通入2 h高纯N2,排除釜中……