20＃鋼在不同壓力和pH值條件下氣液兩相分層流中的腐蝕行為研究.pdf

1、本文模擬實際管流腐蝕環(huán)境，根據(jù)實驗要求自主設(shè)計制作水平管流腐蝕實驗裝置，進(jìn)行CO2動態(tài)腐蝕模擬實驗，利用SEM、XRD、EDS、XPS等形貌觀察與成分分析技術(shù)研究了20＃在CO2/水溶液氣液兩相分層流狀態(tài)下20#鋼管的腐蝕行為，分析腐蝕速率、腐蝕形貌以及腐蝕產(chǎn)物膜層的成分并初步分析了壓力和pH值對腐蝕速率影響的機(jī)理。
　　研究結(jié)果表明：不同 pH值條件下鋼管在液相介質(zhì)中的腐蝕速率隨壓力的變化趨勢不同，酸性環(huán)境下，壓力較小時腐蝕產(chǎn)物

2、膜較疏松且有腐蝕坑出現(xiàn)，隨著壓力增加腐蝕坑大小和深度都增大，且壓力增大后腐蝕產(chǎn)物在垂直于液體流動方向出現(xiàn)條帶狀特征分布，中性環(huán)境下壓力較小時腐蝕產(chǎn)物膜分布均勻，壓力較高時也出現(xiàn)了全面不均勻腐蝕現(xiàn)象，堿性環(huán)境下腐蝕產(chǎn)物大多呈鱗片狀分布且表面有不規(guī)則顆粒狀物質(zhì)附著；不同 pH值條件下鋼管在氣相介質(zhì)中的腐蝕速率隨壓力的變化趨勢也不同，腐蝕產(chǎn)物大多由顆粒狀物質(zhì)構(gòu)成，壓力較小時顆粒物質(zhì)大小不均勻，當(dāng)壓力增大后顆粒物質(zhì)均勻，但在pH=6時產(chǎn)物膜出現(xiàn)

3、了節(jié)瘤狀，pH=8時出現(xiàn)了斑點狀；不同壓力下鋼管在液相介質(zhì)中的腐蝕速率隨 pH值的增大均呈下降趨勢，pH=4、5時在壓力較小的條件下腐蝕產(chǎn)物膜較疏松，并出現(xiàn)了微裂縫及腐蝕坑，壓力增大后腐蝕坑加深，產(chǎn)物膜出現(xiàn)不均勻分布現(xiàn)象，pH=6時壓力較低條件下腐蝕產(chǎn)物膜表面有微裂紋但沒有出現(xiàn)腐蝕坑，壓力增大后腐蝕產(chǎn)物在表面不均勻分布，pH=8時腐蝕產(chǎn)物膜均勻，但表面有不規(guī)則的顆粒物質(zhì)附著；不同壓力條件下碳鋼在氣相介質(zhì)中的腐蝕速率隨 pH增大變化趨勢不

4、同。PCO2=0.06MPa條件下，只有在 pH=5時腐蝕產(chǎn)物有胞狀顆粒物質(zhì)構(gòu)成，其他 pH條件下腐蝕產(chǎn)物是連續(xù)的片狀，膜層表面存在大量裂紋，PCO2=0.17MPa條件下。pH=4、5時產(chǎn)物膜表面比較粗糙，表面有少量裂縫，pH=6時腐蝕產(chǎn)物由均勻的顆粒物質(zhì)構(gòu)成，pH=8時產(chǎn)物膜即有顆粒狀物質(zhì)也存在節(jié)瘤狀區(qū)域，PCO2=0.28MPa條件下，腐蝕產(chǎn)物均由胞狀顆粒物質(zhì)構(gòu)成，但是pH=4、5時顆粒較大且不均勻。pH=6、8時顆粒均勻且較小。