p110钢colt2gt腐蚀行为研究

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1、中文摘要论文题目：Pll0钢C02腐蚀行为研究专业：材料学硕士生：陈尧(签名)．缝．堑指导教师：白真权(签名)丕2兰l三二盔叁摘要本论文以典型含C02油田为背景，以Pll0油套管钢为研究对象，采用动、静态高温高压釜装置进行腐蚀试验，并以SEM等现代分析手段及电化学测试方法，研究了Pll0油套管钢的C02腐蚀、土壤腐蚀及其腐蚀产物膜结构性能。本研究分为四个部分。第一部分是利用高温高压釜装置，对Pll0钢的腐蚀形貌进行系统研究，为C02腐蚀模型的建立和预测提供可靠的数据和信息。结果证明：(1)温度对P110钢高温高压C02

2、腐蚀产物膜的影响如下：温度较低时Pll0钢的腐蚀进行较缓慢，腐蚀产物膜比较疏松；随着温度的升高，腐蚀加剧，腐蚀产物膜的厚度和致密性都增加。由于腐蚀产物膜主要是钙铁镁的碳酸盐，晶体结构的不规整性，腐蚀产物膜虽厚但孔洞较多。(2)压力对PllO钢高温高压c02腐蚀产物膜的影响如下：当C02分压较低时，腐蚀产物膜不够完整，保护性不好。随着C02分压的增大，表面沉积的腐蚀产物越来越多，但还是有很明显的空隙。腐蚀产物膜没有起到很好的保护作用不足以抵消C02分压本身对腐蚀的推动力，因此腐蚀速率随着C02分压的增大而不断增大。(3)

3、时间对P110钢高温高压c02腐蚀产物膜的影响如下：随着腐蚀时间的延长，腐蚀产物膜成阶梯状生长，膜层慢慢变厚。但是，附着力较低，且有缺陷，加之液相流的冲刷作用，难以形成致密的保护性膜。第二部分是Pll0钢在饱和地层水中的C02腐蚀行为，结果证明：(1)Pll0钢的腐蚀产物膜为双层结构，外层薄且松散，而内层厚且紧凑。外层膜的主要成分是FeC03和少量的a—FeOOH；内层膜的主要成分也是FeC03，少量Ca取代了FeC03晶格中的部分Fe的位置，在内层膜中生成复盐(Ca,Fe)C03。(2)油管钢表面的C02腐蚀产物膜能

4、显著的降低腐蚀速度，且电极反应受腐蚀产物膜中离子扩散控制，这使得在阻抗谱中出现Warburg抗弧第三部分是在模拟Pll0钢在土壤环境中的腐蚀电化学行为。结果证明：Pll0钢在模拟土壤环境中可以形成一层钝化膜，此层钝化膜可以起到保护基体的作用。膜的电容和施主密度随着cl一浓度的增加而增加，基体点蚀敏感性增加。溶液pH值对钝化膜的电容有显著影响。光电流测试表明膜由下Fea03和Fe304组成。由XPS分析可知，钝化膜是由Fea03，Fe304和少量的a—FeOOH构成。n中文摘要第四部分是Pll0钢在饱和地层水介质中的极化

5、曲线和交流阻抗特征，为进一步研究C02腐蚀机理提供理论模型。结果证明：(1)温度、cl一浓度对极化曲线的影响表现为：温度对腐蚀的影响主要体现在阴极行为上，90"C时阳极出现了“类钝化”行为，阴极腐蚀机理可能发生变化。阳极电流密度随着扫描电位的增大而单调升高；随着C1．浓度的升高，局部腐蚀也越发严重，说明Cl-加速了局部腐蚀。(2)温度、Cl-浓度对交流阻抗的影响表现为：Cr浓度对Pll0钢交流阻抗阳极过程的影响表现为，C1-浓度较低时，阳极阻抗谱图由单容抗弧构成；随着cl一浓度的增加，容抗性质在交流阻抗谱中叠加。Cr浓

6、度对Pll0钢交流阻抗阴极过程的影响表现为，阴极交流阻抗谱由容抗弧和Warburg阻抗构成，表明阴极还原机制是H2C03和HC03-的还原反应和H+的还原共同作用，但H+的还原作用很小。关键词：P110钢C02腐蚀电化学性能腐蚀产物膜土壤腐蚀论文类型：应用基础FII英文摘要Subject：Speciality：Namc：Instructor：AStudyonC02corrosionofPll0steelMaterialScienceyaoChenzhenquanABSTRACTCorrosionexperimentso

7、fPIIOsteelarecarriedoutby1lighpressureandtemperatureautoclavesunderthebackgroundofrepresentativeC02oilfields．InordertounderstandthedisciplinarianofC02corrosionscalesonPIlOsteelandthesoilcorrosionofPllOsteel，somemodernanalyticmethodswefcused，suchaspolarizationcur

8、ve，scanningelectronmicrostructure(SEM)andelectrochemicalimpedancespectroscopy(EIS)．TheresearchCanbedividedintofourparts．Inthefirstpart，thecorrosionmorphologybyllighpr