张杰
,
李林涛
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黄知娟
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.07.017
目的：针对IS15156标准中对双相不锈钢使用条件的限制，研究双相不锈钢2205在不同温度、不同低H2S分压条件下的开裂敏感性。方法通过模拟我国西部酸性油田低H2S、高CO2工况环境，利用高温高压设备，进行了三点弯曲试验，结合失重法测试腐蚀速率，并使用SEM和EDS进行微观形貌观察和腐蚀产物分析。结果双相不锈钢2205的腐蚀速率较低，未超过0.014 mm/a，且硫化氢分压对腐蚀的影响较小，但发现了由氧化铝等夹杂导致的点蚀。双相不锈钢2205在低硫化氢分压的中温（100℃）区发生应力腐蚀开裂，同时发生了选择性腐蚀，铁素体相优先于奥氏体相腐蚀，其他温度条件下仅发现点蚀。硫化氢分压升高时，开裂敏感性有一定程度的降低。结论双相不锈钢2205在低硫化氢分压条件下的开裂类型为氢脆型应力腐蚀开裂。氧化物夹杂诱发点蚀，氢在应力集中区域聚集，发生氢脆。当硫化氢分压从6 kPa增加到165 kPa时，局部腐蚀敏感性的增加使氢脆得到缓解，开裂敏感性降低。双相不锈钢2205无法在低硫化氢的中温井口环境中使用，标准中以H2S分压作为使用限制并不十分完善。
关键词:
双相不锈钢2205
,
开裂敏感性
,
点蚀
,
温度
,
低H2S分压
,
腐蚀速率
李冬梅
,
龙武
,
邹宁
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.07.018
目的：研究高温条件下抗硫低合金钢P110SS在低H2S、高CO2环境中的腐蚀行为。方法模拟我国西部酸性油田工况环境，利用高温高压设备，通过失重法测试腐蚀速率，并用SEM、EDS和XRD分析腐蚀产物。结果在8 MPa的纯CO2环境中，腐蚀速率随温度升高而降低，210℃时为0.35 mm/a，腐蚀产物为碳酸盐。当加入6 kPa硫化氢时，腐蚀速率依然随温度升高而降低，150℃时为0.74 mm/a，腐蚀产物呈现双层结构，内层为结晶良好的FeCO3，外层为FeS。当硫化氢分压升至165 kPa时，腐蚀加剧，且腐蚀速率随温度升高而增大，210℃时达2.78 mm/a，腐蚀产物主要为铁的硫化物，同时随腐蚀时间延长至2160 h，腐蚀速率有所降低。结论在纯CO2环境中，高温时生成的内层碳酸盐腐蚀产物膜相对完整，对基体的保护能力较强。当加入6 kPa硫化氢时，腐蚀由CO2主导，呈现与纯CO2环境中相同的腐蚀速率规律，内层的FeCO3细密均匀。当硫化氢分压升至165 kPa时，腐蚀由H2S和CO2混合控制，疏松破损的铁的硫化物无法对基体形成良好的保护，因此腐蚀速率显著升高。
关键词:
抗硫钢P110SS
,
H2S/CO2腐蚀
,
低H2S分压
,
温度
,
腐蚀产物膜成分
,
腐蚀速率
