CO2 環(huán)境中管線鋼高壓沖刷腐蝕研究進展

呂 童，曾 莉，胡道麟

(武漢工程大學a.機電工程學院，b.光能數(shù)理學院，湖北 武漢 430205)

0 前 言

集輸管線的多相流沖刷腐蝕在油氣田生產中普遍存在。隨著我國油氣開采相繼進入到中后期階段，輸送管道內采出液含水率升高，Cl－含量上升，CO2、H2S等腐蝕性氣體分壓增大，固體顆粒含量增加，集輸管線服役的環(huán)境越來越苛刻，管道內部極易受到?jīng)_刷腐蝕破壞，從而導致管線壁面減薄，引發(fā)穿孔而泄漏，不僅給油氣工業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，而且給油氣田生產埋下安全隱患[1，2]。據(jù)統(tǒng)計，我國工業(yè)中由沖刷腐蝕造成的經(jīng)濟損失也尤為嚴重，占總腐蝕造成的經(jīng)濟損失的9%[3]。

油氣集輸管線在CO2環(huán)境中的高壓沖刷腐蝕一直是國內外腐蝕科學界關注的重點和難點。集輸管線內的高壓環(huán)境易引起管道承受應力，引發(fā)應力集中而斷裂[4]。另外，CO2分壓不僅影響腐蝕過程中物種的傳質過程、界面陽極與陰極反應，還會影響腐蝕產物膜結構特征與性質，從而對流動過程中腐蝕電化學行為以及腐蝕產物膜的保護性產生影響[5－7]。因此弄清楚CO2環(huán)境中管線鋼高壓沖刷腐蝕研究方法，揭示高壓沖刷腐蝕機理及影響因素對高壓沖刷腐蝕的作用規(guī)律，對油氣田安全生產具有重要的指導意義。

1 高壓沖刷腐蝕研究方法

目前研究高壓沖刷腐蝕的方法主要有3 種，高壓噴射沖擊系統(tǒng)、高壓轉子旋轉系統(tǒng)和高壓管流式環(huán)路測試系統(tǒng)[8－10]。這3 種方法都是通過在流動介質與管線鋼表面產生相對運動模擬實際油氣集輸管線在CO2環(huán)境中的高壓沖刷腐蝕工況，但采用的研究方法不同，所獲取的沖刷腐蝕試驗數(shù)據(jù)也有較大差異。……