H2S Corrosion Behavior of L80 Steel and Performance of H2S Corrosion Inhibitor
摘 要
通过高温高压动态反应釜研究了温度、H2S分压、流速对L80钢H2S腐蚀行为的影响,对腐蚀产物进行SEM和EDS元素分析,优选了耐高温的H2S缓蚀剂LH-11,并对其缓蚀性能进行研究。结果表明:L80钢的H2S腐蚀速率在80℃达到最大值,在140℃达到最小值;L80钢的腐蚀速率随H2S分压的升高而增大,随流速的增大逐渐增大,腐蚀产物主要为硫铁化合物,结构疏松不规则,且有孔隙。缓蚀剂LH-11对L80钢的缓蚀率可达到87.05%,耐温180℃;添加缓蚀剂后,L80钢的腐蚀速率可降至0.1 mm/a以内,该缓蚀剂适用于不同H2S分压和不同流速条件,可对热采管柱起到较好的保护作用。
Abstract
The effects of temperature, H2S partial pressure and flow rate on the H2S corrosion behavior of L80 steel were studied by using a high temperature and high pressure dynamic autoclave, and the corrosion products were analyzed by SEM and EDS. The high temperature resistant H2S corrosion inhibitor LH-11 was selected to study its corrosion inhibition performance. The results showed that the H2S corrosion rate of L80 steel reached the maximum at 80 ℃ and the minimum at 140 ℃; the corrosion rate of L80 steel increased with the increase of H2S partial pressure, and gradually increased with the increase of flow rate. The corrosion products were mainly sulphur-iron compounds with loose and irregular structure and pores. The corrosion inhibition rate of the corrosion inhibitor LH-11 to the steel could reach 87.05%, and the temperature resistance was 180 ℃. After adding the corrosion inhibitor, the corrosion rate of the steel could be reduced to less than 0.1 mm/a. The corrosion inhibitor was suitable for different H2S partial pressure and different flow rate conditions, and could play a good role in protecting the thermal recovery string.
中图分类号 TG174 DOI 10.11973/fsyfh-202301006
所属栏目 试验研究
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收稿日期 2021/1/12
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引用该论文: XIAO Sa,SUN Yubao,WANG Shaohua,JI Hui,LIU Yaqiong,CAI Jun. H2S Corrosion Behavior of L80 Steel and Performance of H2S Corrosion Inhibitor[J]. Corrosion & Protection, 2023, 44(1): 30
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参考文献
【1】古蕾. 硫化氢腐蚀金属的氢损伤实验研究和裂纹扩展速率损伤机理分析[D]. 北京:北京工业大学,2019.
【2】KHOMA M S,IVASHKIV V R,HALAICHAK S A,et al. Influence of the structure of carbon steels on the corrosion,hydrogenation,and corrosion cracking in hydrogen-sulfide media[J]. Materials Science,2019,55(2):272-276.
【3】董晓明,陈业新,张忠铧. 耐硫化氢腐蚀钢在硫化氢介质中的腐蚀行为[J]. 腐蚀与防护,2016,37(10):832-837.
【4】王嘉琦. D84区块热采井硫化氢形成机理及治理技术研究[D]. 大庆:东北石油大学,2017.
【5】何松,邢希金,刘书杰,等. 硫化氢环境下常用油井管材质腐蚀规律研究[J]. 表面技术,2018,47(12):14-20.
【6】ZHANG L Z,DORJPALAM S,JI G J,et al. Corrosion of stainless steel coated with a ZrO2 film in a hydrogen sulfide gas environment[J]. SN Applied Sciences,2020,2(5):1-12.
【7】Norman Dowling. Sulfur-Related Corrosion Mechanisms[M].[S.l.]:NACE Calgary Section,2010.
【8】董晓明. 高强度抗腐蚀油管和套管用钢的抗H2S应力腐蚀行为研究[D]. 上海:上海大学,2019.
【9】张守献,王刚,袁长忠,等. 热采井硫化氢的治理技术研究[J]. 环境工程,2016,34(S1):553-556.
【10】张惠军. WQ油田加注缓蚀剂进行腐蚀治理的技术研究与应用[D]. 成都:西南石油大学,2010.
【11】ZHANG L,ZHONG W,YANG J W,et al. Effects of Temperature and Partial on H2S/CO2 Corrosion of Pipeline Steel in Sour Conditions[J]. Corrosion,2011,Paper No.11079.
【12】续乙震. 复配高温酸化缓蚀剂对13Cr管材的缓蚀效果与机制研究[D]. 北京:中国石油大学(北京),2016.
【13】姬娜娜. 硫化氢/二氧化碳体系水溶性缓蚀剂的开发[D]. 北京:北京化工大学,2011.
【14】刘月学. 高效抗硫集输缓蚀剂研制及缓蚀机理研究[D]. 武汉:华中科技大学,2011.
【15】刘俊超. 硫化氢/二氧化碳体系缓蚀剂研究[D]. 北京:北京化工大学,2009.
【16】张宇. 耐高温高盐抗H2S/CO2缓蚀剂的合成与评价[D]. 北京:中国石油大学(北京),2019.
【17】刘如强. 新型硫化氢吸收剂及缓蚀剂在集输压气站的应用研究[D]. 东营:中国石油大学(华东),2016.
【18】赵海洋,石鑫,曾文广,等. 适用于H2S、CO2、Cl-较高浓度环境下的咪唑啉衍生物缓蚀剂的制备与性能评价[J]. 油田化学,2020,37(2):325-329.
【19】陆原. CO2/H2S环境下的改性咪唑啉缓蚀剂作用机理和构效关系研究[D]. 北京:北京化工大学,2020.
【20】张宇,郭继香,杨矞琦,等. 耐高温抗H2S/CO2缓蚀剂的合成及评价[J]. 精细化工,2019,36(11):2309-2316.
【2】KHOMA M S,IVASHKIV V R,HALAICHAK S A,et al. Influence of the structure of carbon steels on the corrosion,hydrogenation,and corrosion cracking in hydrogen-sulfide media[J]. Materials Science,2019,55(2):272-276.
【3】董晓明,陈业新,张忠铧. 耐硫化氢腐蚀钢在硫化氢介质中的腐蚀行为[J]. 腐蚀与防护,2016,37(10):832-837.
【4】王嘉琦. D84区块热采井硫化氢形成机理及治理技术研究[D]. 大庆:东北石油大学,2017.
【5】何松,邢希金,刘书杰,等. 硫化氢环境下常用油井管材质腐蚀规律研究[J]. 表面技术,2018,47(12):14-20.
【6】ZHANG L Z,DORJPALAM S,JI G J,et al. Corrosion of stainless steel coated with a ZrO2 film in a hydrogen sulfide gas environment[J]. SN Applied Sciences,2020,2(5):1-12.
【7】Norman Dowling. Sulfur-Related Corrosion Mechanisms[M].[S.l.]:NACE Calgary Section,2010.
【8】董晓明. 高强度抗腐蚀油管和套管用钢的抗H2S应力腐蚀行为研究[D]. 上海:上海大学,2019.
【9】张守献,王刚,袁长忠,等. 热采井硫化氢的治理技术研究[J]. 环境工程,2016,34(S1):553-556.
【10】张惠军. WQ油田加注缓蚀剂进行腐蚀治理的技术研究与应用[D]. 成都:西南石油大学,2010.
【11】ZHANG L,ZHONG W,YANG J W,et al. Effects of Temperature and Partial on H2S/CO2 Corrosion of Pipeline Steel in Sour Conditions[J]. Corrosion,2011,Paper No.11079.
【12】续乙震. 复配高温酸化缓蚀剂对13Cr管材的缓蚀效果与机制研究[D]. 北京:中国石油大学(北京),2016.
【13】姬娜娜. 硫化氢/二氧化碳体系水溶性缓蚀剂的开发[D]. 北京:北京化工大学,2011.
【14】刘月学. 高效抗硫集输缓蚀剂研制及缓蚀机理研究[D]. 武汉:华中科技大学,2011.
【15】刘俊超. 硫化氢/二氧化碳体系缓蚀剂研究[D]. 北京:北京化工大学,2009.
【16】张宇. 耐高温高盐抗H2S/CO2缓蚀剂的合成与评价[D]. 北京:中国石油大学(北京),2019.
【17】刘如强. 新型硫化氢吸收剂及缓蚀剂在集输压气站的应用研究[D]. 东营:中国石油大学(华东),2016.
【18】赵海洋,石鑫,曾文广,等. 适用于H2S、CO2、Cl-较高浓度环境下的咪唑啉衍生物缓蚀剂的制备与性能评价[J]. 油田化学,2020,37(2):325-329.
【19】陆原. CO2/H2S环境下的改性咪唑啉缓蚀剂作用机理和构效关系研究[D]. 北京:北京化工大学,2020.
【20】张宇,郭继香,杨矞琦,等. 耐高温抗H2S/CO2缓蚀剂的合成及评价[J]. 精细化工,2019,36(11):2309-2316.
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