二氧化碳环境中碳钢电偶腐蚀行为研究

摘要

电偶腐蚀是油气开采运输过程中危害性较大的一种腐蚀.利用失重法和电偶电流测量以及扫描电镜和X衍射分析研究了饱和CO2的1%NaCl水溶液中碳钢/不锈钢,以及碳钢/腐蚀产物膜之间的电偶腐蚀行为.结果表明,相同温度条件下,碳钢/不锈钢电偶对阴阳极面积比越大,电偶对中阳极(N80钢)的腐蚀速率就越大.当CO2分压较低时(0.1 MPa),随着温度的升高,电偶对阳极的腐蚀速率有一个极大值,且腐蚀速率的对数值与阴阳极面积比的对数值之间呈线性关系;而在高CO2分压(2.5 MPa)条件下,阴阳极面积比小于等于4时,电偶对阳极的腐蚀速率存在一个极大值和一个极小值.试验结果还表明,温度对碳钢的CO2腐蚀产物组分有很大的影响,不同温度下碳钢表面形成的腐蚀产物膜都能与裸金属之间形成腐蚀电偶,且温度为90℃时生成的腐蚀产物膜与碳钢的电偶腐蚀最为严重.