N80鋼在川西某氣井常溫常壓和高溫高壓下的腐蝕行為

【簡(jiǎn)介】

(1.中國(guó)科學(xué)院海洋研究所腐蝕與防護(hù)中心，山東青島266071；2．兗礦集團(tuán)有限公司，山東鄒城273500）

[摘要]  管道鋼在高溫高壓環(huán)境中的熱力學(xué)條件和腐蝕動(dòng)力學(xué)過(guò)程不同，因而其腐蝕規(guī)律及機(jī)理與常溫常壓下有很大不同。利用電化學(xué)方法研究了N80管道鋼在川西某氣井含飽和C0₂的腐蝕介質(zhì)中于常溫常壓和高溫高壓環(huán)境下的極化曲線和交流阻抗特征，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：2種環(huán)境下的陽(yáng)極反應(yīng)機(jī)理相同而陰極反應(yīng)機(jī)理不完全一樣；高溫高壓條件下N80鋼的腐蝕速率明顯高于常溫常壓條件下的，電位則要更正；2種條件下的交流阻抗譜不同，常溫常壓下的EIS曲線由高頻容抗弧和低頻感抗弧組成，而高溫高壓條件下的EIS曲線出現(xiàn)了雙容抗弧，且其高頻容抗弧半徑相對(duì)常溫常壓下的明顯小了很多，在高溫高壓條件下H+更多地參與了陰極還原過(guò)程。

[關(guān)鍵詞]C0₂腐蝕；氣井；N80鋼；高溫高壓；電化學(xué)；反應(yīng)機(jī)理

[中圖分類號(hào)]     TG174.42    [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A    [文章編號(hào)]1001 - 1560( 2011) 01 - 0064 - 03

O前言

采用電化學(xué)方法研究油管鋼在高溫高壓環(huán)境中的腐蝕電化學(xué)行為和機(jī)理，已成為當(dāng)今C02腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)，具有重大的理論研究和工程應(yīng)用價(jià)值^[1,4]。本工作主要利用電化學(xué)方法分別研究了N80鋼在常溫常壓和高溫高壓條件下飽和C0₂環(huán)境中的極化曲線和交流阻抗特征，以比較2種環(huán)境下電化學(xué)行為的不同。

l試驗(yàn)

1.1試樣處理

基材為N80油管鋼，化學(xué)成分見(jiàn)表1。腐蝕介質(zhì)按照川西某氣井產(chǎn)出液成分進(jìn)行配制，其組成見(jiàn)表2，pH =6.00，水型為CaCl₂型。常溫常壓條件下試樣為底面積1 cm²的圓柱，保留1cm²表面，其余用環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑封嵌，制成工作電極，并用導(dǎo)線與外界相連。高溫高壓條件下的工作電極為特制圓弧狀。工作電極在試驗(yàn)前經(jīng)400，600，800，1000，1200目砂紙逐級(jí)打磨，直至露出光亮均勻的金屬面，用蒸餾水沖洗、濾紙吸干、無(wú)水乙醇擦拭除油后待用。2種試樣規(guī)格見(jiàn)圖1。

表1N80鋼的化學(xué)成分    %