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  2. 腐蝕產(chǎn)物晶體結(jié)構(gòu)及離子選擇性對(duì)P110S低合金鋼在H2SCO2 環(huán)境中腐蝕行為的影響
    2022-05-31 15:53:10 作者:于浩波,劉家寧,楊明,張乃夫 來(lái)源:表面技術(shù) 分享至:

    摘 要:目的 研究P110S 低合金鋼在H2S/CO2 環(huán)境中的腐蝕行為及腐蝕產(chǎn)物對(duì)其影響機(jī)理。方法 通過(guò)P110S 低合金鋼在不同溫度下的腐蝕失重實(shí)驗(yàn)、微觀SEM 形貌觀察、XRD 分析和離子選擇性實(shí)驗(yàn),探究腐蝕產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)以及離子選擇性對(duì)腐蝕行為的影響。腐蝕實(shí)驗(yàn)環(huán)境為模擬我國(guó)西北某油田現(xiàn)場(chǎng)不同井深的腐蝕工況,其中CO2 與H2S 的分壓比為2.5。結(jié)果 溫度低于100 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物主要為馬基諾礦型FeS,其為陽(yáng)離子選擇性,能夠阻礙陰離子與基體接觸,起到抑制腐蝕的作用,因此腐蝕速率較低,約為0.15 mm/a,且隨溫度升高基本保持不變,試樣表面的腐蝕產(chǎn)物膜平整未脫落;溫度達(dá)到120 ℃后,腐蝕速率急劇增大,部分腐蝕產(chǎn)物由馬基諾礦轉(zhuǎn)變?yōu)榇劈S鐵礦,腐蝕產(chǎn)物膜因下層腐蝕產(chǎn)物擠壓而發(fā)生破裂脫落,試樣發(fā)生局部腐蝕;溫度高于160 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物全部為磁黃鐵礦型FeS,其為陰離子選擇性,無(wú)法阻礙陰離子穿過(guò)腐蝕產(chǎn)物膜與基體接觸,因此隨著溫度的升高,腐蝕速率逐漸增大并趨于平緩,達(dá)到3.6 mm/a。結(jié)論 H2S/CO2 環(huán)境中低合金鋼腐蝕行為與腐蝕產(chǎn)物晶體構(gòu)型及離子選擇性密切相關(guān),若腐蝕產(chǎn)物為馬基諾礦型FeS 時(shí),其具有陽(yáng)離子選擇性,能夠抑制金屬基體腐蝕溶解;而若腐蝕產(chǎn)物為磁黃鐵礦型FeS 時(shí),因其具有陰離子選擇性,則不能抑制金屬基體發(fā)生腐蝕溶解。


    關(guān)鍵詞:H2S/CO2 腐蝕;腐蝕產(chǎn)物;離子選擇性;溫度;低合金鋼


    含硫油氣藏已經(jīng)逐漸成為油氣工業(yè)開(kāi)采的主力,其中伴生的酸性氣體H2S 不但會(huì)導(dǎo)致碳鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)象,還會(huì)使金屬發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕失重,甚至點(diǎn)蝕,直接威脅油氣生產(chǎn)安全,因此H2S 腐蝕問(wèn)題一直被研究者們所關(guān)注。


    在腐蝕環(huán)境中,金屬表面腐蝕產(chǎn)物的形成將直接影響腐蝕的進(jìn)程[1-5]。碳鋼在H2S 腐蝕環(huán)境下的腐蝕產(chǎn)物為硫化亞鐵,由于溫度、壓力或者pH 值的不同,導(dǎo)致碳鋼在不同環(huán)境下形成的硫化亞鐵具有不同的晶體結(jié)構(gòu),例如四方薄片狀馬基諾礦(MackinawiteFeS)、立方硫鐵礦(Cubic FeS)、單斜/六方磁黃鐵礦(Pyrrhotite Fe1–xS)、六方隕鐵礦(Troilite FeS)和正交黃鐵礦(Pyrite FeS2)[6-7]。不同晶體結(jié)構(gòu)的硫化亞鐵構(gòu)成的腐蝕產(chǎn)物膜對(duì)鋼鐵腐蝕行為的影響有明顯區(qū)別[8],導(dǎo)致H2S 環(huán)境中的腐蝕機(jī)理更復(fù)雜,而H2S與CO2 共存時(shí)的腐蝕機(jī)理將更加復(fù)雜。孫喬[9]從離子選擇性角度研究了腐蝕產(chǎn)物對(duì)低合金鋼腐蝕速率的影響,發(fā)現(xiàn)低溫時(shí)生成的隕鐵礦為陽(yáng)離子選擇性,腐蝕速率較低且伴隨著均勻腐蝕的發(fā)生;而高溫下生成的馬基諾礦為陰離子選擇性,腐蝕速率較高,這說(shuō)明腐蝕產(chǎn)物的離子選擇性會(huì)影響腐蝕速率。Sato[10]提出了腐蝕產(chǎn)物具有離子選擇性,從離子遷移角度對(duì)腐蝕產(chǎn)物影響腐蝕行為的機(jī)制進(jìn)行討論。后續(xù)的研究也表明,腐蝕產(chǎn)物的離子選擇性是影響腐蝕行為的重要因素[11-12]。因此研究硫化亞鐵晶體結(jié)構(gòu)、離子選擇性和腐蝕行為之間的關(guān)系,有助于進(jìn)一步理解硫化氫對(duì)金屬腐蝕的機(jī)制。


    本文以油氣田常用的P110S 低合金鋼為研究對(duì)象,對(duì)其在H2S/CO2 環(huán)境下的腐蝕行為進(jìn)行研究。通過(guò)高溫高壓腐蝕實(shí)驗(yàn)獲得了P110S 在不同溫度下的腐蝕速率、腐蝕形貌以及腐蝕產(chǎn)物組成,并結(jié)合點(diǎn)蝕坑截面結(jié)構(gòu)和元素分布,以及腐蝕產(chǎn)物的離子選擇性,對(duì)P110S 腐蝕行為隨溫度變化的機(jī)制進(jìn)行討論。


    1 實(shí)驗(yàn)


    實(shí)驗(yàn)所用材料為油氣田廣泛應(yīng)用的P110S 油管材料,其合金元素組成如表1 所示。

    表1 P110S 的元素組成

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    實(shí)驗(yàn)采用高溫高壓動(dòng)態(tài)腐蝕試驗(yàn)方法,掛片尺寸(長(zhǎng)×寬×厚)為50 mm×10 mm×3 mm。實(shí)驗(yàn)前,依次用120#、400#、800#砂紙打磨后,將試片浸沒(méi)在丙酮中超聲清洗并吹干,再用游標(biāo)卡尺測(cè)量尺寸并用電子天平稱(chēng)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)將試樣掛載于動(dòng)態(tài)高溫高壓反應(yīng)釜中,實(shí)驗(yàn)周期為7 d。腐蝕實(shí)驗(yàn)環(huán)境為模擬我國(guó)西北某油田現(xiàn)場(chǎng)不同井深的腐蝕工況,工況參數(shù)見(jiàn)表2,其中CO2 與H2S 的分壓比基本保持不變,為2.5。采用美國(guó)FEI 公司的場(chǎng)發(fā)射環(huán)境掃描電鏡(Quanta200 FEG)對(duì)腐蝕后的試樣進(jìn)行形貌觀察,采用BrukerD8 X-射線衍射儀對(duì)腐蝕產(chǎn)物組分進(jìn)行分析。

    表2 不同溫度的腐蝕失重實(shí)驗(yàn)條件

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    腐蝕產(chǎn)物的膜電位測(cè)量是一種常用的表征腐蝕產(chǎn)物離子選擇性的手段。首先,將試樣上的腐蝕產(chǎn)物逐層刮取置入丙酮中,再使用超聲波震蕩使腐蝕產(chǎn)物分散均勻;然后,將腐蝕產(chǎn)物加入溶有醋酸纖維素的丙酮中,當(dāng)丙酮全部自然揮發(fā)后,便可獲得以醋酸纖維素為骨架的腐蝕產(chǎn)物膜。


    根據(jù)Miyuki 的方法[13]進(jìn)行膜電位測(cè)試,測(cè)試在室溫(25 ℃)下進(jìn)行。圖1 為膜電位的測(cè)量裝置示意圖。如圖所示,膜放置于兩個(gè)容器的中間,左側(cè)容器中的溶液依次為0.0001、0.001、0.01、0.1、1 mol/L氯化鉀溶液,右側(cè)容器中的溶液為0.01 mol/L 氯化鉀溶液。當(dāng)左右兩側(cè)容器中的氯化鉀溶液濃度不同時(shí),由于膜的離子選擇性,在膜中遷移的陰陽(yáng)離子數(shù)目將不同,此時(shí)膜的左右兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差,此電勢(shì)差成為膜電位。使用兩個(gè)飽和甘汞電極可以測(cè)量此電勢(shì)差。

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    圖1 膜電位的測(cè)量裝置示意圖


    2 結(jié)果及分析


    2.1 腐蝕速率


    圖2 為在不同溫度H2S/CO2 腐蝕環(huán)境下低合金鋼P(yáng)110S 的腐蝕速率,總體來(lái)看,P110S 的腐蝕速率隨著溫度的升高而增加。以往的研究結(jié)果表明,CO2 腐蝕環(huán)境下,低合金鋼的腐蝕速率會(huì)隨著溫度的升高,先上升后下降,其中腐蝕速率的最大值一般出現(xiàn)在60~ 80 ℃范圍內(nèi)[14-16]。而圖2 中在60~190 ℃溫度區(qū)間內(nèi),腐蝕速率持續(xù)增加,不符合CO2 腐蝕特征,因此在CO2 與H2S 分壓比為2.5 的條件下,P110S 的腐蝕不由CO2 腐蝕控制。特別值得注意的是,當(dāng)溫度小于100 ℃時(shí),P110S 的腐蝕速率幾乎保持不變,腐蝕速率維持在0.15 mm/a 附近;而當(dāng)溫度進(jìn)一步升高至120 ℃時(shí),P110S 的腐蝕速率顯著增加至 0.52mm/a,并且隨著溫度的升高,腐蝕速率繼續(xù)快速增加,在190 ℃時(shí)高達(dá)3.61 mm/a。

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    圖2 不同溫度條件下P110S 的腐蝕速率


    2.2 宏觀腐蝕形貌


    圖3 為P110S 在不同溫度下的宏觀腐蝕形貌。當(dāng)溫度低于100 ℃時(shí),試樣表面腐蝕較輕,整體上覆蓋完整;當(dāng)腐蝕溫度升高至120 ℃時(shí),試樣表面的腐蝕產(chǎn)物膜出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象,并且腐蝕產(chǎn)物膜形成的鼓包開(kāi)始破裂,試樣表面形成了局部腐蝕;當(dāng)腐蝕溫度升高至140 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物開(kāi)始明顯變厚且顏色變深,腐蝕產(chǎn)物膜導(dǎo)致的鼓包數(shù)量也開(kāi)始有所增加;而當(dāng)溫度升高至160 ℃時(shí),試樣腐蝕進(jìn)一步加劇,腐蝕產(chǎn)物膜形成的鼓包數(shù)量繼續(xù)增多且分布均勻;當(dāng)溫度為190 ℃時(shí),試樣表面的鼓包現(xiàn)象最嚴(yán)重,鼓包尺寸比較大,腐蝕情況最嚴(yán)重。


    2.3 微觀腐蝕形貌


    圖4 為P110S 在不同溫度下的腐蝕產(chǎn)物膜微觀形貌。當(dāng)溫度為60 ℃和100 ℃時(shí),試樣表面的腐蝕產(chǎn)物平整,雖然在局部小區(qū)域內(nèi)發(fā)生了輕微的脫落,但整體上覆蓋完整;當(dāng)腐蝕溫度升至120 ℃時(shí),試樣表面的腐蝕產(chǎn)物膜出現(xiàn)鼓包,并且在鼓包狀的腐蝕產(chǎn)物膜脫落處,金屬基體發(fā)生明顯的局部腐蝕;當(dāng)腐蝕溫度升高至140 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物開(kāi)始明顯增厚,鼓包狀腐蝕產(chǎn)物膜的數(shù)量也開(kāi)始顯著增加,鼓包現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重;而當(dāng)溫度升高至160 ℃時(shí),試樣表面的腐蝕產(chǎn)物開(kāi)始發(fā)生大面積的分層、脫落。值得注意的是,190 ℃時(shí),試樣表面每個(gè)鼓包狀的腐蝕產(chǎn)物膜上出現(xiàn)了由晶體構(gòu)成的同心環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

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    圖3 P110S 腐蝕后的宏觀形貌 

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    圖4 不同溫度下P110S 的微觀腐蝕形貌(c 中右上角圖片為鼓包狀腐蝕產(chǎn)物破裂的形貌)


    當(dāng)溫度為60 ℃和100 ℃時(shí),試樣表面形成的腐蝕產(chǎn)物未呈現(xiàn)出明顯的晶體形狀;而當(dāng)腐蝕溫度提高至140 ℃以上時(shí),腐蝕產(chǎn)物呈現(xiàn)出規(guī)則的晶體形狀,為六邊片狀結(jié)構(gòu),見(jiàn)圖5a 所示。圖5a、b 為形成在鼓包狀的腐蝕產(chǎn)物膜內(nèi)部的晶體形態(tài),腐蝕產(chǎn)物由六邊片狀晶體交織而成,且每片晶體的厚度較薄,僅為36 nm。而在190 ℃,形成于鼓包狀的腐蝕產(chǎn)物膜外的六邊形晶體則發(fā)育較好,個(gè)體尺寸較大,厚度可大于1 μm。這種發(fā)育良好的六邊形片狀晶體僅形成在鼓包狀的腐蝕產(chǎn)物膜的圓周上,并且呈現(xiàn)同心環(huán)狀分布,應(yīng)與鼓包狀的腐蝕產(chǎn)物膜的生長(zhǎng)有關(guān)。


    2.4 腐蝕產(chǎn)物組成


    圖6 為P110S 在不同腐蝕溫度下形成的腐蝕產(chǎn)物的XRD 圖譜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,P110S 在CO2 與H2S分壓比為2.5 的腐蝕環(huán)境中形成的腐蝕產(chǎn)物不含有FeCO3,均為鐵的硫化物。當(dāng)腐蝕溫度小于100 ℃時(shí),P110S 表面的腐蝕產(chǎn)物由馬基諾礦組成,其中當(dāng)溫度為60 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物中還含有部分的立方硫鐵礦,其可能是由馬基諾礦轉(zhuǎn)變而成;當(dāng)腐蝕溫度升高至120 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物中開(kāi)始出現(xiàn)磁黃鐵礦,并且隨著溫度的進(jìn)一步升高,磁黃鐵礦的含量不斷增加;當(dāng)溫度達(dá)到190 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物完全由磁黃鐵礦組成。因此馬基諾礦向磁黃鐵礦轉(zhuǎn)變的溫度為120 ℃,完全轉(zhuǎn)變溫度為190 ℃。結(jié)合前文的試驗(yàn)結(jié)果,腐蝕速率、腐蝕產(chǎn)物形貌隨溫度轉(zhuǎn)變的規(guī)律相一致,因此P110S 的腐蝕過(guò)程受試樣表面形成腐蝕產(chǎn)物類(lèi)型的控制。

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    圖5 不同溫度條件下P110S 腐蝕形貌的微觀SEM 形貌

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    圖6 不同溫度下P110S 腐蝕產(chǎn)物的XRD 圖譜 


    2.5 腐蝕產(chǎn)物截面


    圖7 為190 ℃腐蝕環(huán)境下腐蝕產(chǎn)物膜形成鼓包的截面形貌以及腐蝕產(chǎn)物的元素分布。結(jié)果表明,在鼓包的下方金屬基體形成點(diǎn)蝕,并且在點(diǎn)蝕坑底部存在無(wú)腐蝕產(chǎn)物填充的空腔。蝕坑內(nèi)的腐蝕產(chǎn)物由Fe、S、O 和Cl 元素組成,其中O 元素的含量較少。根據(jù)點(diǎn)蝕坑內(nèi)元素的分布,可以發(fā)現(xiàn)坑內(nèi)腐蝕產(chǎn)物分為兩層:上層是由Fe 和S 元素組成的磁黃鐵礦層,其分布區(qū)域見(jiàn)圖7 中S 元素分布范圍;而下層則主要由Fe、Cl 和O 元素組成,其分布區(qū)域見(jiàn)圖7 中Cl 和O元素的分布范圍。Cl 元素主要分布在點(diǎn)蝕坑底部,且含量明顯增高,這是點(diǎn)蝕生長(zhǎng)自催化酸化機(jī)制的重要特征[17-18],同時(shí)點(diǎn)蝕坑底部也有空腔形成,這都表明腐蝕產(chǎn)物膜導(dǎo)致的鼓包下的點(diǎn)蝕坑內(nèi)一直處在快速酸性活化溶解狀態(tài)。

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    圖7 190 ℃鼓包狀腐蝕產(chǎn)物的截面形貌及元素分布


    2.6 腐蝕產(chǎn)物離子選擇性


    腐蝕產(chǎn)物通常具有離子選擇性,將影響溶液和基體金屬表面之間的離子傳輸,進(jìn)而影響金屬基體的腐蝕過(guò)程。膜電位試驗(yàn)是表征腐蝕產(chǎn)物離子選擇性最常用的實(shí)驗(yàn)方法。圖8 為60、100、120、160 ℃下腐蝕產(chǎn)物的膜電位隨KCl 濃度變化的曲線,結(jié)果表明,形成于60 ℃和100 ℃的腐蝕產(chǎn)物的曲線斜率為負(fù),而形成于120 ℃和160 ℃的腐蝕產(chǎn)物的曲線斜率為正。曲線斜率為正表示腐蝕產(chǎn)物具有陰離子選擇性,而曲線斜率為負(fù)表示腐蝕產(chǎn)物具有陽(yáng)離子選擇性。值得注意的是,腐蝕速率在100 ℃和120 ℃之間出現(xiàn)了拐點(diǎn),而與之同時(shí)腐蝕產(chǎn)物的離子選擇性也發(fā)生了轉(zhuǎn)變,由馬基諾礦轉(zhuǎn)變?yōu)榇劈S鐵礦膜電位的結(jié)果表明。膜電位和XRD 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,形成于較低溫度的馬基諾礦具有陽(yáng)離子選擇性,而形成于較高溫度的磁黃鐵礦具有陰離子選擇性。

    圖8 不同溫度下腐蝕產(chǎn)物膜的離子選擇性


    3 討論


    腐蝕環(huán)境中CO2 與H2S 分壓之比為2.5 時(shí),不同于CO2 腐蝕,P110S 的腐蝕速率始終隨著溫度的升高而增加(圖2),且在各溫度下形成的腐蝕產(chǎn)物都為鐵的硫化物,不含有FeCO3(圖6),表明腐蝕過(guò)程一直受H2S 腐蝕控制。當(dāng)腐蝕溫度為120 ℃時(shí),P110S的腐蝕速率、腐蝕形態(tài)以及腐蝕產(chǎn)物的組成都發(fā)生了明顯的改變;當(dāng)溫度低于120 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物為單一的馬基諾礦;而當(dāng)溫度高于120 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物則向磁黃鐵礦轉(zhuǎn)變;當(dāng)溫度到達(dá)190 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物中不再含有馬基諾礦,完全由磁黃鐵礦組成。腐蝕產(chǎn)物為馬基諾礦時(shí)具有陽(yáng)離子選擇性,能夠阻止溶液中的陰離子進(jìn)入到腐蝕產(chǎn)物內(nèi)。而腐蝕產(chǎn)物中有磁黃鐵礦生成時(shí),腐蝕產(chǎn)物的離子選擇性會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)殛庪x子選擇性,使得陰離子能夠穿過(guò)腐蝕產(chǎn)物到達(dá)金屬基體表面,并在此處聚集。高濃度的Cl–造成嚴(yán)重局部酸化,導(dǎo)致金屬基體處于活化溶解狀態(tài),從而導(dǎo)致點(diǎn)蝕的形成。因此,腐蝕產(chǎn)物離子選擇性的轉(zhuǎn)變是P110S在高溫環(huán)境腐蝕速率快速增加和發(fā)生點(diǎn)蝕的主要原因。

     

    腐蝕產(chǎn)物的離子選擇性不但影響著P110S 的腐蝕速率,還直接影響著腐蝕產(chǎn)物的形貌。當(dāng)腐蝕溫度小于120 ℃時(shí),陽(yáng)離子選擇性的腐蝕產(chǎn)物會(huì)阻止陰離子遷移,因此只能由Fe2+從金屬基體表面遷移穿過(guò)腐蝕產(chǎn)物層,與溶液中的陰離子結(jié)合形成新的腐蝕產(chǎn)物,此時(shí)腐蝕產(chǎn)物的生長(zhǎng)方向指向溶液,為向外生長(zhǎng)。新的腐蝕產(chǎn)物在原有腐蝕產(chǎn)物上逐層生長(zhǎng),最終在試樣表面形成平整的腐蝕產(chǎn)物層。而當(dāng)溫度高于120 ℃時(shí),陰離子選擇性的腐蝕產(chǎn)物阻擋了Fe2+遷移,此時(shí)只能由陰離子遷移穿過(guò)腐蝕產(chǎn)物,在金屬基體和腐蝕產(chǎn)物的界面處形成新的腐蝕產(chǎn)物層,此時(shí)腐蝕產(chǎn)物的生長(zhǎng)方向指向金屬基體,為向內(nèi)生長(zhǎng)。一旦Cl–在局部聚集造成酸化,金屬加速溶解,腐蝕產(chǎn)物就會(huì)快速增厚,導(dǎo)致鼓包狀腐蝕產(chǎn)物的形成,并且底層腐蝕產(chǎn)物快速增加會(huì)導(dǎo)致上層腐蝕產(chǎn)物開(kāi)裂。腐蝕產(chǎn)物一旦開(kāi)裂,之前被限制在腐蝕產(chǎn)物下的Fe2+會(huì)遷移到開(kāi)裂處,與溶液中S2–結(jié)合形成磁黃鐵礦。由于此時(shí)陰、陽(yáng)離子遷移都不再受到阻礙,生成的磁黃鐵礦能夠快速生長(zhǎng),形成的晶粒尺寸較大,如圖4f 和圖5c 所示。但是當(dāng)磁黃鐵礦生長(zhǎng)到一定程度時(shí),就會(huì)封堵腐蝕產(chǎn)物的裂口,使腐蝕產(chǎn)物回到向內(nèi)生長(zhǎng)的模式,直到下一次腐蝕產(chǎn)物層破裂。隨著腐蝕產(chǎn)物不斷開(kāi)裂,就會(huì)在鼓包處形成同心的磁黃鐵礦晶體環(huán)(如圖4f 所示)。


    4 結(jié)論

     

    1)當(dāng)溫度在100 ℃以下時(shí),隨著溫度的升高,P110S 低合金鋼的腐蝕速率基本不變;溫度在120 ℃至160 ℃之間時(shí),隨著溫度的升高,腐蝕速率急劇上升,在160 ℃時(shí)達(dá)到3 mm/a;繼續(xù)升高溫度,腐蝕速率緩慢上升并保持在一個(gè)較高水平。


    2)腐蝕產(chǎn)物的晶體構(gòu)型和腐蝕產(chǎn)物膜形貌與溫度密切相關(guān)。溫度低于100 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物為馬基諾礦,腐蝕產(chǎn)物膜平整致密,無(wú)脫落現(xiàn)象。溫度上升至120 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物部分由馬基諾礦轉(zhuǎn)變?yōu)榇劈S鐵礦,腐蝕產(chǎn)物膜局部區(qū)域發(fā)生鼓包脫落,基體發(fā)生局部腐蝕,隨著溫度的升高,腐蝕產(chǎn)物中磁黃鐵礦含量增加,腐蝕產(chǎn)物膜鼓包脫落愈發(fā)嚴(yán)重。當(dāng)溫度升高至190 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物全部為磁黃鐵礦。


    3)馬基諾礦為陽(yáng)離子選擇性,能夠阻止溶液中陰離子穿過(guò)其組成的腐蝕產(chǎn)物膜,因此當(dāng)溫度低于100 ℃時(shí),腐蝕速率較低。而磁黃鐵礦為陰離子選擇性,溶液中的陰離子能夠輕易穿過(guò)其構(gòu)成的腐蝕產(chǎn)物膜,并與金屬基體接觸,使金屬發(fā)生腐蝕溶解,因此當(dāng)溫度升高至120 ℃后,P110S 的腐蝕速率隨溫度升高而增大,當(dāng)溫度升高至190 ℃時(shí),腐蝕產(chǎn)物已全部轉(zhuǎn)變?yōu)榇劈S鐵礦,因此其腐蝕速率保持在高水平。


    參考文獻(xiàn): 

    [1] SMITH J S, MILLER J D. Nature of sulphides and theircorrosive effect on ferrous metals: A review[J]. Britishcorrosion journal, 1975, 10(3): 136-143.

    [2] BAI Peng-peng, ZHAO Hui, ZHENG Shu-qi, et al. Initiationand developmental stages of steel corrosion in wetH2S environments[J]. Corrosion science, 2015, 93: 109-119.

    [3] ZIMER A M, DE CARRA M A, RIOS E C, et al. Initialstages of corrosion pits on AISI 1040 steel in sulfidesolution analyzed by temporal series micrographs coupledwith electrochemical techniques[J]. Corrosion science,2013, 76: 27-34.

    [4] TANG Jun-wen, SHAO Ya-wei, GUO Jin-biao, et al. Theeffect of H2S concentration on the corrosion behavior ofcarbon steel at 90 ℃[J]. Corrosion science, 2010, 52(6):2050-2058.

    [5] MORSE J W, MILLERO F J, CORNWELL J C, et al. Thechemistry of the hydrogen sulfide and iron sulfide systems innatural waters[J]. Earth-science reviews, 1987, 24(1): 1-42.

    [6] RICKARD D, LUTHER G W. Chemistry of iron sulfides[J].Chemical reviews, 2007, 107(2): 514-562.

    [7] WEN Xiang-li, BAI Peng-peng, LUO Bing-wei, et al. Reviewof recent progress in the study of corrosion products ofsteels in a hydrogen sulphide environment[J]. Corrosionscience, 2018, 139: 124-140.

    [8] 范亞萍, 周怡諾. 不同溫度下H2S/CO2 腐蝕產(chǎn)物膜對(duì)T95 套管腐蝕行為的影響[J]. 表面技術(shù), 2016, 45(10):180-186.FAN Ya-ping, ZHOU Yi-nuo. Effects of H2S/CO2 corrosionscale on corrosion behavior of T95 casing steel at differenttemperature[J]. Surface technology, 2016, 45(10): 180-186.

    [9] SUN Q, CHEN C F, ZHAO X, et al. Ion-selectivity ofiron sulfides and their effect on H2S corrosion[J]. Corrosionscience, 2019, 158: 108085.

    [10] SATO N. Toward a more fundamental understanding ofcorrosion processes[J]. Corrosion science, 1989, 45(5):354-368.

    [11] HUANG F, CHENG P, ZHAO X Y, et al. Effect of sulfidefilms formed on X65 steel surface on hydrogen permeationin H2S environments[J]. International journal of hydrogenenergy, 2017, 42(7): 4561-4570.

    [12] TOMIO A, SAGARA M, DOI T, et al. Role of alloyedmolybdenumon corrosion resistance of austenitic Ni-Cr-Mo-Fe alloys in H2S-Cl− environments[J]. Corrosion science,2015, 98: 391-398.

    [13] MIYUKI H, YAMASHITA M, FUJIWARA M, et al. Ionselective properties of rust membranes and protective effectof stable rust layer formed on weathering steel[J]. Zairyoto-kankyo,1998, 47(3): 186-192.

    [14] 常煒, 胡麗華. 溫度對(duì)X65 和3%Cr 管線鋼CO2 腐蝕行為的影響[J]. 腐蝕與防護(hù), 2012, 33(S2): 100-105.CHANG Wei, HU Li-hua. Effect of temperature on CO2corrosion behavior of X65 and 3%Cr pipeline steels[J].Corrosion and protection, 2012, 33(S2): 100-105.

    [15] 楊建煒, 章軍, 曹建平, 等. 溫度對(duì)管線鋼H2S/CO2 腐蝕行為的影響[J]. 材料工程, 2011(1): 87-91.YANG Jian-jun, ZHANG Jun, CAO Jian-ping, et al. Effectof temperature on H2S/CO2 corrosion behavior of pipelinesteel[J]. Materials engineering, 2011(1): 87-91.

    [16] 李國(guó)敏, 劉烈偉, 鄭家燊. 碳鋼在含硫化氫及高壓二氧化碳飽和的NaCl 溶液中的腐蝕行為[J]. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào), 2000(4): 204-210.LI Guo-min, LIU Lie-wei, ZHENG Jia-shen. Corrosionbehavior of carbon steel in high pressure carbon dioxidesaturated NaCl solutions containing hydrogen sulfide[J].Journal of Chinese society for corrosion and protection,2000(4): 204-210.

    [17] WANG Xin, XU Jin, SUN Cheng. Effects of sulfatereducingbacterial on corrosion of 403 stainless steel insoils containing chloride ions[J]. International journal ofelectrochemical science, 2013, 8(1): 821-830.

    [18] THURMAN R B, GERBA C P, BITTON G. The molecularmechanisms of copper and silver ion disinfection ofbacteria and viruses[J]. Critical reviews in environmentalcontrol, 1989, 18(4): 295-315.

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