化学气相沉积陶瓷复膜抗腐蚀试验研究[1]

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1、真
空
科
学
与
技
术
学
报第31卷
第3期
34
8









CHINESEJOURNALOFVACUUMSCIENCEANDTECHNOLOGY





2011年5、6月
化学气相沉积陶瓷复膜抗腐蚀试验研究1,2*221黄本生
薛
屺
江仲英
刘清友(1
油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学
成都
610500;2
西南石油大学材料科学与工程学院
成都
610500)CorrosionResistanceEnhancementofCeramicMembranesDepositedbyChemicalVaporDeposition1,2*221HuangBe

2、nsheng,XueQi,JiangZhongying,LiuQingyou(1
StateKeyLabofOilandGasReservoirGeologyandExploitation,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China;2
SchoolofMaterialsScienceandEngineeringofSouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China)

Abstract
Theceramicmembraneswerecoatedonsteelsubstratesbychem

3、icalvapordeposition(CVD)toenhancethesurfacecorrosionresistanceofavarietyoftoolswidelyusedinpetroleumandnaturalgasindustries.Theimpactsofthecoatingconditions,suchasthegasflowratesofhydrogenandnitrogen,substratetemperature,pressure,anddepositiontime,onitsmicrostructures,interfaceadhesionandcorrosion

4、resistanceofthecoatingwerestudiedwithscanningelectronmicroscopy,electrochemicalanalyzerandconventionalmechanicaltools.Theresultsshowthatthe35CrMocompositecoat
ingssignificantlyimprovethesurfacecorrosionresistanceofsteeltoolsinsulfurhydride.Thepossiblemechanismandfur
thersurfacecorrosionresistancee

5、nhancementwerealsotentativelydiscussed.

Keywords
Ceramicmembranes,Chemicalvapordeposition,Hydrogensulfidecorrosion,Hydrogenatom

摘要
油气田开发过程中的井下腐蚀严重,由于腐蚀失效引起的损失极大地增加了油气田开发的成本。金属陶瓷具有很好的抗腐蚀性能,因此选择化学气相沉积(CVD)陶瓷复膜技术对井下工具进行表面处理以提高其抗腐蚀性能。选择油气田井下工具常用的钢作为实验对象,采用CVD法生成陶瓷复膜,通过抗应力腐蚀试验和电化学试验分析陶瓷复膜抗腐蚀性能,同时利用扫描

6、电镜进一步分析陶瓷复膜抗腐蚀机理。实验结果表明:通过CVD陶瓷复膜的35CrMo具有很好的抗硫化氢腐蚀的能力。关键词
陶瓷复膜
化学气相沉积
硫化氢腐蚀
氢原子中图分类号:O484


文献标识码:A


doi:10.3969/j.issn.1672-7126.2011.03.19

随着石油天然气工业的发展,油气田的勘探与[1-3]人们的关注。开发范围逐渐扩大,环境条件也日趋恶劣,其中腐蚀本文利用化学气相沉积(CVD)技术在石油管材是一个严重制约石油天然气发展的关键因素之一。表面制得致密而均匀的陶瓷复膜,并研究其抗腐蚀特别是在西部酸性油气田的勘探开发过程中,硫化性能,为油气田井下工具材

7、料的防腐蚀提供了一种氢腐蚀所引起的失效事故占各种腐蚀失效的绝大部新的方法与技术。分,严重影响开采效率和成本,因此对其防腐蚀技术提出了更高的要求。金属陶瓷是以金属化合物为基1
CVD陶瓷复膜技术底的一大类材料,由于这类材料具有较高的硬度与1
1
复膜基材选择耐磨性,在防腐领域有着广泛的应用而正日益受到当前,井下和井口工具基本上采用35CrMo钢收稿日期:2010
04
26基金项目:油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南