酸素欠乏地下環境における炭素鋼腐食モデリング

摘要

酸素欠乏還元性環境中性水溶液環境中の炭素鋼はH_2Oと反応してH_2を発生し表面に腐食皮膜を生成する。腐食速度は腐食に伴って生成する腐食皮膜中を反応物質が拡散する速度によって決定される．腐食プロセスに関与するいくつかの拡散種の拡散定数は文献から知ることができた．しかしながら鉄酸北物中のH_2Oの拡散定数は見いだすことができなかったので，適切な仮定を用いて推定した．物資移動論モデルによって炭素鋼の腐食速度をシミュレーションした．腐食皮膜ポア中をH_2OおよびFe~(2＋)が液相拡散ずるモデル，および腐食皮膜中のH_2O固相拡散モデルについて，表計算ソフトのExcelを用いてシミュレーションを行った·腐食電流密度と腐食減肉厚さの時間的変化やそれらのpH依存性および温度依存性を検討した。シミュレーション結果を実測値と比較した結果，腐食皮膜中のH_2O固相拡散が酸素欠乏環境における炭素鋼の腐食速度を決定していることが示唆された．