超級13Cr不銹鋼油套管材料在CO2環(huán)境下的腐蝕行為研究.pdf

1、本文利用高溫高壓腐蝕試驗設備并輔以SEM、EDS、XRD及XPS等現(xiàn)代分析技術，研究了超級13Cr不銹鋼在高溫高壓CO2環(huán)境下的腐蝕行為；通過電化學測試及化學浸泡的方法研究了超級13Cr不銹鋼在飽和CO2介質中的點蝕行為，并觀察分析了其點蝕形貌的特征。
　　試驗結果表明，在試驗模擬的CO2環(huán)境下，超級13Cr不銹鋼的腐蝕速率隨溫度、CO2分壓、Cl-濃度的升高呈現(xiàn)出先增大后降低的趨勢，溫度為180℃、CO2分壓為3MPa、Cl-為

2、50g/L時分別達到最大；該試驗條件下超級13Cr鋼的最大腐蝕速率為0.08mm/a，為中度腐蝕，表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能。超級13Cr不銹鋼材料表面未檢測出CO2腐蝕產物FeCO3，其主要靠Cr元素在表面富集形成鈍化膜來抵抗腐蝕，而元素Cr主要以Cr2O3的形成存在表面鈍化膜中。
　　點蝕試驗結果表明，Cl-和溫度是影響點蝕發(fā)生的主要原因；Cl-濃度和溫度升高，材料的點蝕敏感性增強。動態(tài)極化曲線表明，隨著浸泡時間的延長，腐蝕加劇，

3、材料的點蝕敏感性隨之增強。電化學噪聲時域分析和頻域分析表明，超級13Cr鋼浸泡至24h時，點蝕處于誘導期，浸泡至48h時點蝕全面發(fā)生，到72h時點蝕進入穩(wěn)定發(fā)展階段。隨浸泡時間的延長，電化學噪聲電阻逐漸下降說明材料表面發(fā)生了點蝕核的形成和發(fā)展。電化學和化學浸泡法測定的超級13Cr鋼的臨界點蝕溫度（CPT）相差了約4℃?；瘜W浸泡法測量的臨界點蝕溫度（CPT）偏低是因為溶液中Fe3+的存在，F(xiàn)e3+的存在大大加劇了腐蝕的發(fā)生，致使CPT偏低