油气输运条件下X56钢的CO_2腐蚀行为研究

摘要

油气输运管线工作于苛刻的腐蚀环境中,容易造成严重的破坏。利用SEM,EDS,XPS,XRD,EIS等现代分析技术,在油气输运条件下(温度30～80℃、PCO2为0.5～2.0MPa、流速1.4m/s),对油气输运管常用材料X56钢进行了测试分析。失重试验证明:X56钢的腐蚀速率随温度的升高而升高,表现为指数关系;随CO2分压增大而加大,表现为线性关系。SEM,EDS,XPS,XRD分析表明:腐蚀产物晶体主要是由反铁磁性物质FeCO3及(Fe,Ca……)CO3复相物组成,表现为台地浸蚀及孔穴腐蚀,腐蚀产物膜由3层构成。极化曲线表明:在PCO2=0.5MPa、30～90℃条件下,随温度升高,X56钢的自腐蚀电位Ecorr变负,Icorr升高;温度80℃、PCO2=0.5～2.0MPa时,自腐蚀电位Ecorr随PCO2的增加而变正,自腐蚀电流Icorr明显增大,且阴极极化及阳极极化有明显的弱极化Tafel区。电化学交流阻抗试验表明,由于腐蚀产物膜的存在,低频区出现了半无限扩散的的Warburg阻抗特征,高频端出现了容抗弧,反应受扩散控制。