L450钢在不同温度模拟土壤溶液中最大阴极保护电位

摘要

为深入研究稠油高温管道的阴极保护规律,明确温度对最大阴极保护电位的影响,采用恒电位极化结合慢应变速率拉伸测试(Slow Strain Rate Test),分析了L450钢在不同温度模拟土壤溶液中的最大阴极保护电位。采用扫描电镜观测慢应变速率拉伸测试试样的断面形貌,用X射线衍射分析试样表面沉积层组分。结果表明:在温度从20℃上升到60℃的过程中,施加相同阴极保护电位时,温度越高,氢含量和氢扩散速率越高,阴极析氢反应增强,更易导致氢脆现象发生;随着温度升高,断面收缩率损失系数越大,L450钢氢脆敏感性增强,最大阴极保护电位负向移动,从-1 200 mV(CSE)降低到-1 400 mV(CSE);增大施加阴极保护电位,拉伸断口形貌从典型韧性断裂向脆性断裂特征转变;而当温度升高至80℃时,溶液中Ca^(2+)离子与Mg^(2+)离子在L450钢表面形成沉积层,降低了氢扩散速率,因此L450钢试样断面收缩率损失系数较小,断口为明显的韧性断口形貌,不具有明显氢损伤敏感性,此时,L450钢的最大阴极保护电位不应超过-1 500 mV(CSE)。研究结果可用于评价管道运行环境的阴极保护准则,特别是高温运行管道的阴极保护准则。