石油天然气工业论文_注蒸汽管道在CO_(2)/O_(2)

文章摘要:目的揭示45#钢、3Cr钢在高温高压CO₂/O₂/SO₂体系中的腐蚀行为及力学性能规律，为新疆油田注蒸汽管道的安全运行提供理论支撑。方法基于注蒸汽管道现场运行工况，结合高温高压釜、结合扫描电子显微镜、3D显微镜、X射线衍射仪（XRD）等手段，进行失重测试、产物表征及拉伸测试试验。结果随着温度（100℃～250℃）升高，45#钢、3Cr钢的腐蚀速率呈减小的趋势；随着O₂含量（0～3mol%）升高，45#钢、3Cr钢的腐蚀速率呈先增大后减小的趋势，在O₂含量2mol%～3mol%时腐蚀受到抑制。XRD测试结果表明45#钢在CO₂/O₂/SO₂体系中腐蚀产物主要包括FeSO₄·H₂O、FeCO₃、Fe₂O₃，3Cr钢的腐蚀产物主要有Cr₂O₃、FeSO₄·H₂O、FeCO₃、Fe₂O₃。3D显微镜结果显示45#钢基体表面存在较为明显的局部腐蚀缺陷，3Cr钢未出现局部腐蚀现象；力学性能结果显示45#钢腐蚀后抗拉强度减小1.36%，延伸率减小6.85%，3Cr钢腐蚀后抗拉强度减小0.39%，延伸率减小21.34%。结论在高温高压CO₂/O₂/SO₂环境中，SO₂在腐蚀过程中占据主导地位；高温（100 ℃～250 ℃）下腐蚀产物膜致密，抑制腐蚀；O₂参与阴极反应，在低浓度氧（0～2 mol%）时腐蚀产物膜被破坏从而促进腐蚀，高浓度氧（2 mol%～3 mol%）时钢材基体钝化抑制腐蚀；腐蚀后钢材力学性能退化，腐蚀对钢材延伸率影响较大，对抗拉强度影响较小。

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论文分类号:TE983

文章来源：《中国腐蚀与防护学报》 网址: http://www.zgfsyfhxb.cn/qikandaodu/2021/1207/1139.html