總壓對L360NS 鋼在CO2 /H2 S/O2體系中腐蝕行為的影響

唐 鑫，廖柯熹，黃元潔，何國璽

(1.西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，四川 成都 610500；2.中國石油西南油氣田公司安全環(huán)保與技術(shù)監(jiān)督研究院，四川 成都 610095)

0 前 言

重油油田常采用注多元熱流體驅(qū)替技術(shù)開采原油，采出物經(jīng)分離器后流入輸氣管道，采出物壓力大、溫度高，介質(zhì)中含有H2S、CO2腐蝕性氣體和O2強氧化性氣體，極易對輸氣管道造成嚴重的腐蝕[1]，威脅重油地面系統(tǒng)的安全運行。國內(nèi)外針對鋼材在CO2/H2S/O2體系中的腐蝕行為開展了大量研究。Zhong 等[2]發(fā)現(xiàn)注蒸汽管道20G 鋼在CO2/H2S/O2體系中的腐蝕速率高于其在CO2/H2S、CO2/O2體系中的腐蝕速率值之和，原因在于H2S 和O2的交互作用生成了單質(zhì)硫，從而加速了鋼的腐蝕速率。Zhao 等[3]測試了溫度對CO2/H2S/O2體系中L245NS 鋼腐蝕行為的影響，發(fā)現(xiàn)其腐蝕速率隨溫度的升高先增大后減小，在60 ℃時腐蝕速率出現(xiàn)極大值。Liao 等[4]研究發(fā)現(xiàn)影響N80 鋼在火驅(qū)尾氣環(huán)境(CO2/H2S/O2體系)中的腐蝕速率的因素排序為:O2含量＞溫度＞總壓＞H2S 含量＞CO2含量。宋曉琴等[5]研究發(fā)現(xiàn)影響35CrMo 鋼在火驅(qū)尾氣環(huán)境中的腐蝕速率的因素排序為:氣質(zhì)組成＞溫度＞總壓。本工作采用失重試驗、腐蝕產(chǎn)物和基體形貌表征以及腐蝕缺陷深度測試等方法，探討不同總壓對L360NS 鋼在CO2/H2S/O2體系中的腐蝕行為的影響，定量描述局部腐蝕發(fā)生的趨勢和程度，并揭示相應(yīng)腐蝕機理，研究結(jié)果可為類似工況下輸氣管道的腐蝕防控提供一定參考。

1 試 驗

1.1 試驗材料

試驗材料為輸氣管道L360NS 鋼，試樣尺寸為50 mm×10 mm×3 mm，伴有直徑為6 mm 的圓孔。先用砂紙(400～1 500 號)逐級打磨試樣表面；……