谭卓伟，杨留洋，王振波，豆肖辉，张大磊，张明阳，金有海

（1 中国石油大学（华东）新能源学院，山东青岛266580； 2 中国石油大学（华东）材料科学与工程学院，山东青岛266580； 3 山东建筑大学热能工程学院，山东济南250101）

引 言

在石油天然气行业中，输运管道采用碳钢是兼顾经济性与施工方便的最优选择。然而，近几年腐蚀造成的碳钢管道腐蚀失效事故频繁发生，严重威胁生产生活安全[1-5]。天然气长输管线中输运的天然气通常仅在出井时进行了减压脱水处理，进入管道的天然气中实际上还含有部分气态水，在长输过程中随着压力或温度的变化极易导致气态水冷凝于管道中。同时，天然气中混合有CO2等腐蚀性气体，腐蚀性气体溶解在水中形成的酸性环境对碳钢具有较强的腐蚀作用。

天然气管道中高速流动的气体在黏滞力作用下带动管道内沉积液的流动，从而形成动态流场下的腐蚀环境。动态流场将增强腐蚀性介质与金属基体之间的传质作用，进而加速腐蚀反应进程[6-13]。然而，由于流动的不稳定性或管道内表面本身存在不规则，流场对腐蚀进程的影响在不同区域有所差异，从而导致局部腐蚀的发生，对管道安全性构成严重威胁[7,14-17]。局部腐蚀缺陷的存在会进一步引起局部流场波动加剧，导致壁面剪切力以及湍流动能大幅度升高，继而形成复杂的腐蚀-流动相互促进过程[16,18-19]。本课题组前期研究发现，这种相互促进的腐蚀加剧过程不仅与传质增加相关，而且与表面形成腐蚀产物的致密度及成分有较大关系[20-22]。……