Cr是进步金属管道抗CO2腐化最常用最有效的元素之一。低Cr钢作为一种新研发的抗CO2腐化的钢材,力学机能好,临盆成本低,在油气集输和长途输送管道方面具有广阔的应用前景。本文设计了一种低Cr的X70的管线钢,在模仿东北某油田采出流体的实际工况下,采取高温高压反响釜开展了低Cr的X70管线钢在模仿油-矿化水-CO2多相流情况中的动态腐化实验,对不合情况温度下实验钢的腐化行动进行了检测和研究,为低成本X70管线钢在高矿化度油水混淆情况下的应用供给理论根据。
实验用钢成分为(质量分数,%)0.04C,0.23Si,1.40Mn,≤0.01P,≤0.006S,0.03Nb,≤0.4(V+Ti+Mo),0.6Cr,≤0.6(Ni+Cu)。规格为直径87mm、弧长30mm、面宽12mm、厚度4mm的弧形试样。经由800#砂纸打磨后,丙酮除掉落试样外面的油污,酒精清洗,然后用精度0.1mg的电子分析天平称量试样的质量。高温高压腐化实验采取磁力驱动高温高压CO2反响釜。实验用溶液的模仿成分(mg·L-1):15000 Cl-,5450 SO42-,600 HCO3-,1050 Mg2+,880 Ca2+,9560 Na+,用以模仿油气田腐化介质情况。实验溶液在实验前用CO2除氧10h,而后倒入反响釜再除氧2h后升温,温度分别为30、60、90和120℃,到温后调剂CO2压力至2MPa,流速为1m/s。
跟着腐化情况温度的升高,实验用低CrX70管线钢平均腐化速度和点蚀速度的变更趋势均是先增大后减小,但在60℃时平均腐化速度达到最大值,而在90℃时点蚀速度达到最大值。基体中的Cr与介质中的OH-有较强的电子亲和力,轻易优师长教师成Cr(OH)3而后脱水生成Cr2O3在金属外面沉积,可以有效阻碍阴离子穿透腐化产品膜达到金属外面,从而降低了膜与金属界面处的阴离子浓度,大大削减Cl-的催化感化导致的点蚀。FeCO3的消融度具有负的温度系数,以及跟着情况温度的升高,离子间结合速度加快,FeCO3的沉积速度加快,是以在腐化产品膜中所占比例也随温度的升高而增长。
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