局部碳酸鈣沉積對N80碳鋼腐蝕行為的影響

編號：JCHY00781

篇名：局部碳酸鈣沉積對N80碳鋼腐蝕行為的影響

作者：尹澤斌 鐘顯康 扈俊穎

關(guān)鍵詞： 碳鋼 結(jié)垢 碳酸鈣 局部沉積 電化學腐蝕 局部腐蝕

機構(gòu)： 西南石油大學石油與天然氣工程學院 西南石油大學油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室

摘要： 目的研究局部碳酸鈣沉積對N80碳鋼腐蝕行為的影響,為解決碳酸鈣沉積引發(fā)的腐蝕問題提供新思路。方法采用恒電位陰極極化法誘導碳酸鈣沉積。采用電化學阻抗譜、絲束電極、掃描電鏡和能譜儀對N80碳鋼的均勻腐蝕、局部腐蝕、電偶腐蝕、微觀形貌和化學組成進行表征,揭示局部碳酸鈣沉積對N80碳鋼腐蝕行為的影響規(guī)律。結(jié)果碳酸鈣沉積會使電極的腐蝕電位正移約100m V。相同條件下,碳酸鈣覆蓋電極的容抗弧直徑遠大于裸電極。隨著浸泡時間的延長,裸電極的容抗弧直徑不斷增大,而碳酸鈣覆蓋電極的容抗弧先增大后減小。電偶測試中,碳酸鈣覆蓋電極作為陰極,裸電極作為陽極,在168 h內(nèi),二者沒有發(fā)生極性反轉(zhuǎn),電偶電流密度最終穩(wěn)定在–0.4μA/cm2左右。WBE結(jié)果顯示,浸泡開始時,碳酸鈣覆蓋區(qū)域的電位較高且均為陰極電流,24 h后,該區(qū)域逐漸出現(xiàn)陽極點。浸泡72 h后,電位最負的位置開始向碳酸鈣覆蓋區(qū)域轉(zhuǎn)移。微觀分析結(jié)果表明,碳酸鈣覆蓋電極表面有一層完整且致密的腐蝕產(chǎn)物膜,可能對基體起到了一定的保護作用。去除腐蝕產(chǎn)物后,基體存在明顯的點蝕坑。結(jié)論局部沉積的碳酸鈣雖然對基體有一定的保護作用,但會導致電偶腐蝕的發(fā)生。隨著浸泡時間的延長,覆蓋碳酸鈣的區(qū)域會由于氧濃差電池和酸化自催化效應發(fā)生局部腐蝕。