温度和O_(2)含量在CO_(2)/H_(2)S/O_(2)体系中对输气管道的腐蚀行为研究

目的 为给新疆油田输气管道的腐蚀防控提供依据,揭示L360NS钢在CO_(2)/H_(2)S/O_(2)共存体系中不同O_(2)含量(物质的量分数0%~2%)和不同温度(60~180℃)工况下的腐蚀行为。方法 以新疆油田HN区块输气管道为研究背景,基于现场运行工况设计高温高压反应釜试验方案,选择L360NS钢为试样进行失重法、腐蚀产物表征、基体形貌表征、腐蚀缺陷深度测试等试验。结果 随O_(2)含量增大,L360NS钢的均匀腐蚀速率从0.299 1 mm/a逐渐增大到0.912 3 mm/a。试样表面出现腐蚀缺陷,且随O_(2)含量升高有逐渐扩大的趋势,腐蚀产物膜呈楔形、多方晶体状,大小不一。温度(60~180℃)升高,L360NS钢的均匀腐蚀速率从2.103 4 mm/a逐渐降低到0.457 0 mm/a,腐蚀缺陷逐渐减小,产物膜结构由稀松多孔逐渐转为致密。结论 由于O_(2)具有强氧化性及去极化效应,导致在产物中出现Fe的高价氧化物,结构疏松多孔。另一方面,H2S与O_(2)发生交互作用生成单质S,单质S的强氧化性与水解反应,两种作用相互影响,促进钢材腐蚀。在CO_(2)/H_(2)S/O_(2)腐蚀环境中,温度升高,一定程度上促进腐蚀反应动力学,但是升温会促进Fe CO_(3)沉淀,导致腐蚀产物膜结构致密,阻碍腐蚀性介质与基体接触,抑制腐蚀。