油管钢高温高压CO2/H2S及CO2腐蚀行为研究

论文题目: 油管钢高温高压CO2/H2S及CO2腐蚀行为研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料学

作者: 徐鸿麟

导师: 周琦

关键词: 腐蚀产物膜,点蚀,带状组织

文献来源: 兰州理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 利用高压釜研究了X60、X70及16Mn钢在含有CO2+饱和H2S或CO2（CO2分压为2MPa或1MPa）的高温高压NACE溶液腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明:（1）在所研究的温度范围内,试样在CO2+H2S腐蚀介质中均表现出较高的腐蚀速率,且伴有不同程度的点蚀或蚀坑群,其中CO2引发点蚀,H2S会加速阴极和阳极的反应速率,造成严重点蚀;腐蚀产物主要为铁的硫化物;各个腐蚀速率之间的差值极大;腐蚀速率随温度变化的趋势无统一规律。（2）在所研究的温度范围内,试样在CO2腐蚀介质中也表现出较高的腐蚀速率:CO2腐蚀速率随着温度的升高,都呈现上升→下降的趋势,在120℃时腐蚀速率达到极大值;腐蚀产物主要为Fe3C。（3）腐蚀产物膜的性质,包括厚度、致密度、组成、结构、与基体的粘附力、离子选择性、稳定性等因素都会影响到腐蚀速率;腐蚀产物膜的保护性取决于碳钢性质（显微组织、热处理工艺、合金元素）和环境变量（溶液pH值、温度、溶液成分、流速等）。（4）点蚀的形成会增大腐蚀速率;影响点蚀的因素包括环境因素（腐蚀介质种类、卤素离子浓度、温度）、材料因素（各种合金元素）及其它因素（冷加工、表面状态、带状组织、夹杂物等）;夹杂萌生点蚀的能力与夹杂的形状有关。（5）Cl-为点蚀的“激发剂”,并且在点蚀坑内富集,导致局部Cl-浓度差不同,形成电偶腐蚀,促进点蚀发生。（6）点蚀易于沿着带状组织生成,因此带状组织也是点蚀萌生的敏感位置;在钢铁生产中应避免带状组织的生成。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题来源

1.2 选题意义

1.3 CO_2腐蚀的国内外研究现状

1.3.1 CO_2腐蚀机理

1.3.2 CO_2腐蚀的影响因素

1.4 H_2S腐蚀机理

1.5 CO_2、H_2S共存条件下的腐蚀机理

1.6 CO_2、H_2S共存条件下腐蚀的影响因素

1.7 H_2S腐蚀研究趋势

1.8 CO_2腐蚀研究的未来趋势

第二章 实验简介

2.1 实验目的

2.2 实验材料

2.3 实验设备

2.4 实验介质

2.5 实验步骤

第三章 实验结果与分析

3.1 三种钢在H_S+CO_2条件下的腐蚀

3.1.1 X60钢的H_2S+CO_2条件下的腐蚀

3.1.2 X70钢在H_2S+CO_2条件下的腐蚀

3.1.3 16Mn钢在H_2S+CO_2条件下的腐蚀

3.2 三种钢在CO_2条件下的腐蚀

3.2.1 X60钢的CO_2腐蚀

3.2.2 X70钢的CO_2腐蚀

3.2.3 16Mn钢的CO_2腐蚀

第四章 讨论

4.1 不同条件下的腐蚀速率与温度关系比较

4.1.1 X60钢在不同条件下的腐蚀速率与温度关系比较

4.1.2 X70钢在不同条件下的腐蚀速率与温度关系比较

4.1.3 16Mn钢在不同条件下的腐蚀速率与温度关系比较

4.1.4 不同材料在CO_2腐蚀条件下的腐蚀速率与温度关系比较

4.1.5 不同材料在CO_2+H_2S腐蚀条件下的腐蚀速率与温度关系比较

4.2 腐蚀产物膜

4.2.1 CO_2腐蚀产物膜

4.2.2 CO_2+H_2S腐蚀产物膜

4.3 腐蚀机理

4.3.1 CO_2腐蚀机理

4.3.2 CO_2+H_2S腐蚀机理

4.4 点蚀

4.4.1 点蚀的定义

4.4.2 影响点蚀的环境因素

4.4.3 影响点蚀的材料因素

4.4.4 其它因素

4.4.5 点蚀机理

4.4.6 点蚀的敏感性

4.5 腐蚀的防护与控制措施

4.5.1 CO_2+H_2S及CO_2腐蚀的防护与控制措施

4.5.2 点蚀的防护与控制措施

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

发布时间: 2005-07-14

参考文献

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