冯旻祎,扈俊颖,钟显康

(1. 西南石油大学，成都 610500; 2. 中石化重庆页岩气有限公司,重庆 408400)

随着我国对天然气需求的急剧增长，越来越多的酸性气田、高酸性气田被不断开发，例如：川东北气田群的H2S含量为8.8%～17.1%(质量分数，下同)[1]，普光气田的H2S含量为13%～18%[2]。酸性气体环境容易导致氢原子从管道内壁向管体内部渗透。另外，当管道的阴极保护电位低于析氢电位时，会发生析氢反应，造成氢原子向管壁渗透[3]。氢渗透可能导致管道氢鼓泡、氢致开裂[4]或导致管道的力学性能下降[5]。同时，氢可能穿透管壁，到达管道外壁，并在外壁面进行重组，产生氢气分子[6]，当管道外壁有涂层存在时，极可能导致涂层剥离。

研究认为，水的渗透[7-8]、氧气的扩散[9-10]、侵蚀性离子的传输[11]、杂散电流[12]是造成涂层剥离的主要因素。目前，专门针对氢渗透导致的涂层剥离行为的研究并不多见，而研究氢渗透对酸性气体管道外表面的涂层剥离行为影响对管道的运行安全十分重要。因此，本工作采用电化学技术和微观分析手段，研究了不同充氢电流密度下L360QS钢表面环氧涂层的剥离行为。

1 试验

1.1 试样制备

试验材料为L360QS钢，其化学成分(质量分数)为：94.84% Fe，3.58% C，1.32% Mn，0.26% Si。试样尺寸为35 mm×35 mm×0.5 mm。试验前，用3 000号砂纸打磨试样表面，再依次用去离子水冲洗、丙酮除油、乙醇冲洗，然后用氮气将试样吹干。将环氧树脂清漆刷涂在试样表面，室温固化24 h后，在60 ℃的烘箱中继续固化48 h，得到厚度为100～120 μm的涂层。

1.2 试验方法

采用Devnathan-Stachursk[13-14]双电解池法研究氢渗透对L360QS钢表面涂层剥离的影响，即以涂覆涂层侧为检测面，另一侧(无涂层)为充氢面。……