pH值对N80钢固液两相冲刷腐蚀的影响-论文.pdf

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1、第42卷第5期2013年10月表面技术VO1．42No．5Oct．2013SURFACETECHNOLOGYpH值对N80钢固液两相冲刷腐蚀的影响李涌泉，田进(1．西安航空学院，西安710077；2．中联西北工程设计研究院，西安710082)[摘要]在加入10％石英砂的3．5％NaC1溶液中，对N80钢进行了冲刷腐蚀试验。通过失重法计算了腐蚀速率，观察了宏观、微观腐蚀形貌，对腐蚀后的表面进行了EDS分析，据此研究了pH值对冲刷腐蚀的影响和冲刷腐蚀机理。结果表明：随着pH值的升高，N80钢的冲刷腐蚀速率降低；pH较

2、低(2或3)时，为均匀腐蚀，pH值升高后．出现了氧化。[关键词]pH值；N80钢；冲刷腐蚀；微观形貌[中图分类号]TG172[文献标识码]A[文章编号]1001—3660(2013)05-0029-03InfluenceofpHonErosion．corrosion0fN80SteelinFluidswithSolidParticlesLIYong·quan，TianJin(1．XianAeronauticalUniversity，Xian710077，China；2．ChinaUnitedNoahwestIns

3、tituteforDesignandResearch，Xian710082，China)[Abstract]TheerosionandcorrosionresistanceandbehavioroftheN80steelin3．5wt．％NaC1and10wt．％solidparticlesolutionswereinvestigated．ThecorrosionrateoftheN80steelwasstudiedbyweight—lossmethod，themacrographyandmicromorphol

4、ogywereobserved，andthecorrsionsurfacewasanalyzedbyEDS．BasedontheabovetheeffectofpHvalveone—rosionandcorosionandmechansimoferosionandcorosionwerestudied．TheresultsshowthatthecorosionrateofN80steeldecrease，withincreasingpHvalues．Andthecorosionmechanismareunifor

5、mcorosionwhenpH=2，3．AndoxidationappearswhenpHvalueincreases．[Keywords]pHvalue；N80steel；erosionandcorosion；microstructure在油气开采运输过程中，石油套管的消耗一般占整个石油管的73％～76％，其成本约占油井开发生产1试验成本的20％～30％_1]。腐蚀(尤其是管内腐蚀)是石油套管失效的主要原因，其显著特点是由气、水、固共材料选择N80钢，其成分见表1，试样尺寸为40存的多相流腐蚀介质引起l2]，即

6、冲刷腐蚀。一般认mmx10mmx4mm试样经200一1000SiC砂纸逐级为．冲刷腐蚀是机械性冲刷和电化学腐蚀的交互作打磨，再经酒精清洗后，烘干，备用。用]，该过程会显著加速材料的破坏。赵会友等人的冲蚀试验采用自制的装置，如图1所示。浆料组研究表明，交互作用下的腐蚀速率是纯腐蚀率与纯磨成为10％棕刚玉+3．5％NaCI+蒸馏水(均为质量分数，损率代数和的几倍甚至十几倍_5]。固体颗粒、温度、冲全文同)，用冰乙酸调整pH值分别为2，3，4，5。棕刚刷速度及pH值等是冲刷腐蚀的主要影响因素，揭示玉(A1，O)粒径为1

7、80～240m，硬度为2000～2300HV，这些因素的作用机理对预防油管钢的腐蚀破坏有重要微观形貌如图2所示。冲蚀实验条件为：温度2O℃，意义．文中研究了pH值的影响。冲蚀时间10h，冲蚀角ot=90。，转轴转速250r／min。平行试样为3个。表1N80钢的化学成分Tab．1ChemicalcompositionofN80steel元素CSiMnPSCrMoNiFe质量分数／％0．2400．2201．1900．0130．0040．0360．0210．028余量[收稿日期]2013-05-05；[修回日期]20

8、13-06—16[作者简介]李涌泉(1985一)，男，陕西西安人，硕士，讲师，主要研究方向为材料表面处理及腐蚀与防护技术。第42卷第5期2013年10月表面技术VOI．42No．5Oct．2013SURFACETECHNoLoGY护性膜层，同时固体颗粒的冲击使表面不断裸露出新体表面有机会形成Fe(OH)保护性膜层，使基体的腐基体，进一步加速了腐蚀的进行，因此该条件下为均匀