碳钢在油水混相介质中的CO2/H2S腐蚀行为
CO2/H2S Corrosion Behavior of Carbon Steel in Oil-Water Heterogeneous Media
摘 要
采用极化曲线和电化学阻抗测试,研究了N80钢在50 ℃的3% NaCl盐水与凝析油混相溶液中,不同CO2、H2S分压比(θ=PCO2/PH2S)条件下的腐蚀规律;采用SEM、XPS等分析了N80钢表面腐蚀产物的形貌和组成。结果表明:在饱和CO2溶液中,随着H2S含量的增加,碳钢电极的腐蚀减弱;当θ＜20 时,随着θ增大,腐蚀电流密度逐渐减小,腐蚀主要由H2S控制,在N80钢表面生成了均匀致密的针状晶型腐蚀产物,主要是FeS和FeS1-x膜;当20＜θ＜500 时,随着θ的增大,腐蚀电流密度先增大后减小,腐蚀由CO2和H2S共同控制,钢片表面生成了多种晶型腐蚀产物,主要是FeCO3和FeS1-x膜;当θ＞500时,随着θ的增大,腐蚀电流密度增大,腐蚀反应由CO2控制,钢片表面生成了多边形不规则晶型腐蚀产物,主要是含有少量Fe3O4的FeCO3膜。
CO2/H2S
电化学
腐蚀机理
N80 steel
CO2/H2S
electrochemistry
corrosion mechanism
Abstract
Polarization curves and electrochemical impedance tests were used to study the corrosion behavior of N80 steel under different CO2 and H2S partial pressure ratios in a mixed solution of 3% NaCl saline and condensate oil at 50 ℃. The morphology and composition of corrosion products on the surface of N80 steel were analyzed using SEM, XPS, etc. The results showed that in a saturated CO2 solution, the corrosion of carbon steel electrodes weakened with the increase of H2S content. When θ＜20, with the increase of θ, the corrosion current density gradually decreased, and corrosion was mainly controlled by H2S. Uniform and dense needle like crystal corrosion products were generated on the surface of N80 steel, mainly FeS and FeS1-x films. When 20<θ＜500, with the increase of θ, the corrosion current density increased, the corrosion current density first increased and then decreased. The corrosion was jointly controlled by CO2 and H2S, and various crystal corrosion products were generated on the surface of the steel sheet, mainly FeCO3 and FeS1-x films. When θ＞500, with the increase of θ, the corrosion current density increased, the corrosion reaction was controlled by CO2, and polygonal irregular crystal corrosion products were generated on the surface of the steel sheet, mainly FeCO3 film containing a small amount of Fe3O4.
中图分类号 TG174 DOI 10.11973/fsyfh-202307011
所属栏目 试验研究
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收稿日期 2023/1/15
修改稿日期
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联系人作者艾俊哲(aajzz@163.com)
引用该论文: GAO Qiang,QIU Xiaoqing,AI Junzhe,MEI Ping. CO2/H2S Corrosion Behavior of Carbon Steel in Oil-Water Heterogeneous Media[J]. Corrosion & Protection, 2023, 44(7): 64
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