田永芹
,
常炜
,
胡丽华
,
贾旭
,
周晓红
,
邢云颖
,
余晓毅
,
于湉
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.020
目的：确定API X65、316L不锈钢及inconel625相互偶接后的电偶腐蚀风险。方法采用电化学测试、标准电偶腐蚀评价实验和腐蚀模拟实验对电偶腐蚀进行分析研究。结果在模拟地层水中，经过电化学测试，X65的自腐蚀电位在-0.75 V左右，316L和625的电位在-0.35 V左右。对于标准电偶腐蚀评价实验，敞口溶液及CO2分压分别为100 kPa和500 kPa的溶液中，X65与316L之间的电偶电流最大，其次是X65与625，316L和625之间的电偶电流最小，几乎为零。通过电偶腐蚀模拟试验可知，X65与316L或625偶接，都发生了明显的电偶腐蚀，而且X65侧靠近焊接接头位置发生了严重的沟槽腐蚀，未偶接异金属时X65的平均腐蚀速率为1.24 mm/a，异金属接触导致的电偶腐蚀使X65的腐蚀速率增加， X65与316L偶接后的平均腐蚀速率为1.49 mm/a，X65与625偶接后的平均腐蚀速率为1.75 mm/a。X65与316L偶接后的局部腐蚀速率最大为16.8 mm/a，X65与625偶接后的局部腐蚀速率高达26.4 mm/a，由于电偶腐蚀导致的局部腐蚀速率要比X65的自腐蚀速率超出十几倍。X65与316L偶接的电偶腐蚀的速率要比X65和625偶接的大，316L和625间几乎没有电偶腐蚀发生。结论 X65、316L和625间偶接的电偶腐蚀风险大于X65与316L的，316L和625间偶接的电偶腐蚀风险较小。
关键词:
316L
,
API X65
,
inconel625
,
电偶腐蚀
,
电化学测试
,
模拟试验
余晓毅
,
常炜
,
于湉
,
黄一
,
宋世德
,
尚世超
,
胡尧
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.010
目的：外加电流阴极保护技术逐渐应用于船舶和海洋结构物防腐领域，但随之而来的杂散电流很可能使平台附近的海底管道本身或者其牺牲阳极阴极保护系统产生电化学腐蚀，缩短海底管道使用寿命，甚至破坏管道本身结构而造成严重的生产事故，因此需要预测外加电流阴极保护系统对附近海底管道及其牺牲阳极阴极保护系统可能造成的不利影响。方法提出一种基于边界元法的预测海底管道杂散电流影响的数值模拟方法，建立包括域内控制方程和对应的边界条件的数学模型，可以计算得到海底管道受杂散电流影响区域的位置和范围，并且得到受影响区域表面保护电位的分布情况。结果通过实验室海底管道模型杂散电流试验测量结果与数值模拟结果进行比较，验证该方法预测海底管道杂散电流影响的准确性，数值模拟仿真结果与试验测量结果最大误差百分比约为1.7%，平均误差百分比小于0.2%。数值模拟计算结果准确地预测了海底管道模型表面保护电位分布情况，预测了导管架平台模型外加电流阴极保护系统对海底管道模型杂散电流的影响情况。结论使用的边界元阴极保护数值模拟技术可以准确预测海底管道杂散电流的影响情况，为海底管道杂散电流影响预测研究提供了有力工具。
关键词:
外加电流阴极保护
,
杂散电流
,
海底管道
,
电化学腐蚀
,
边界元法
,
保护电位
胡丽华
,
常炜
,
余晓毅
,
田永芹
,
于湉
,
张雷
,
路民旭
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.008
目的：研究 CO2分压对 CO2/H2S腐蚀的影响规律，为海底管道材料的选择提供参考依据。方法采用高温高压反应釜进行腐蚀模拟实验，对腐蚀前后的试样进行称量，计算腐蚀速率。通过SEM观察腐蚀产物膜形貌，通过 XRD 分析腐蚀产物膜成分。结果当 CO2/H2S 分压比较高（1200）时， CO2分压为0.3、0.5、1.0 MPa对应的腐蚀速率分别为1.87、3.22、5.35 mm/a，随着CO2分压升高，腐蚀速率几乎呈线性增大趋势。当CO2/H2S分压比较低（200）时，CO2分压为0.3、0.5、1.0 MPa对应的腐蚀速率分别为3.47、3.64、3.71 mm/a，CO2分压变化对腐蚀速率的影响并不显著。当CO2/H2S分压比较高（1200）时，腐蚀产物以FeCO3为主，腐蚀受CO2控制；此时低CO2分压下的腐蚀产物膜较完整致密，高CO2分压下的腐蚀产物膜局部容易破裂，对基体保护性下降，因此腐蚀速率随CO2分压升高而增大。当CO2/H2S分压比较低（200）时，腐蚀产物以FeS为主，腐蚀受H2S控制；此时在不同CO2分压条件下，腐蚀产物均较完整致密，因此腐蚀速率相对较低，并未随着CO2分压升高显著增大。结论 CO2分压对CO2/H2S腐蚀速率的影响与CO2/H2S分压比密切相关，海底管道材料选择不仅要考虑CO2分压的影响，还要考虑CO2/H2S分压比的影响。
关键词:
碳钢
,
海底管道
,
CO2分压
,
CO2/H2S分压比
,
腐蚀速率
,
腐蚀产物膜
余晓毅
,
常炜
,
胡丽华
,
张雷
,
路民旭
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.009
目的：研究海底管道中的腐蚀产物对缓蚀剂效率的影响，对海底管道运行过程中缓蚀剂的使用提出建议。方法采用高温高压反应釜模拟现场作业条件进行CO2腐蚀实验，采用失重法测定海底管道钢试片的全面腐蚀速率，采用扫描电子显微镜观测试片微观表面形貌，实验评价已发生腐蚀试片和清除腐蚀产物试片的全面腐蚀速率和缓蚀剂效率。结果在经过CO2预腐蚀并覆盖腐蚀产物膜后，高效缓蚀剂H的缓蚀效率为75%，低于直接作用于裸钢时的缓蚀效率90%。清除腐蚀产物后，缓蚀剂H的效率为80%，比未清除前的缓蚀效率有所提高，低于常用的缓蚀剂效率设计值85%，且试片的全面腐蚀速率有所降低。结论在海底管道投产后，应避免初期缓蚀剂加注不当或不足发生的CO2腐蚀，如果通过铁离子含量检测等方法已检测发生比较严重的 CO2腐蚀，应及时采取清管和后续预膜措施，必要时应及时调整缓蚀剂加注剂量或缓蚀剂类型。
关键词:
腐蚀产物
,
缓蚀剂
,
海底管道
,
缓蚀剂效率
,
CO2腐蚀
,
碳钢
