油管焊縫區(qū)域腐蝕特征研究.pdf

1、本文選取油氣田上使用最為廣泛的碳鋼油管為對象，研究了其焊縫區(qū)域在不同環(huán)境中的腐蝕特征，分析了顯微組織、腐蝕產(chǎn)物對碳鋼油管焊縫區(qū)域腐蝕特征的影響。
　　本文對失效的碳鋼鋼管進(jìn)行分析，用XRD衍射儀和光學(xué)顯微鏡分析和觀察焊縫部分的腐蝕產(chǎn)物，進(jìn)行了失效管段的母材及焊接接頭模擬工況CO2浸泡試驗。結(jié)果表明:CO2對焊縫的腐蝕過程具有重要影響。本文采用開路電位、極化曲線、電化學(xué)阻抗譜、零電阻電流技術(shù)以及金相顯微鏡和X射線衍射等手段，研究比較

2、了油管焊縫在模擬油氣田環(huán)境各個溫度下有無CO2的電化學(xué)腐蝕行為、電偶腐蝕的傾向及其腐蝕產(chǎn)物成分。通過研究發(fā)現(xiàn):母材組織比焊縫組織均勻，在各個溫度下母材容抗弧半徑大于焊縫，母材耐蝕性大于焊縫。母材自腐蝕電位高于焊縫區(qū)，焊縫發(fā)生優(yōu)先腐蝕。同時，腐蝕產(chǎn)物主要是致密的FeO(OH)和Fe3O4，對焊縫區(qū)域有一定的保護(hù)作用。加入CO2后，焊縫與母材區(qū)電位負(fù)移，EIS容抗弧變小，耐蝕性變差，電偶電流變大，腐蝕傾向加強(qiáng)。同時，腐蝕產(chǎn)物主要是FeCO3

3、，腐蝕產(chǎn)物膜較疏松，不能對焊縫區(qū)域形成保護(hù)作用，從而加速了焊縫區(qū)域的腐蝕。
　　本文采用鹽霧試驗與失重測試及電化學(xué)試驗等手段，研究了正常工藝油管和焊縫在模擬鹽霧環(huán)境下的腐蝕行為。通過研究發(fā)現(xiàn):在3.5％Nacl溶液中，母材作為陽極優(yōu)先發(fā)生腐蝕。電化學(xué)阻抗譜、極化曲線和電偶電流測試結(jié)果也表明與焊縫相比，母材自腐蝕電位較負(fù)，電流密度較大，作為陽極優(yōu)先發(fā)生腐蝕，而各焊縫區(qū)基本不被腐蝕。
　　所有實驗結(jié)果表明，失效油管焊縫區(qū)域在油氣