基于兩階段式腐蝕浸泡試驗(yàn),研究了溶解氧對(duì)BNS管線鋼H₂S腐蝕行為的影響規(guī)律及機(jī)理。結(jié)果表明:在H₂S環(huán)境中,O₂的混入對(duì)BNS管線鋼的均勻腐蝕具有顯著的促進(jìn)作用,這主要與O₂和H₂S反應(yīng)生成SO₄^2-、S₂O₃^2-以及單質(zhì)硫有關(guān);與單一H₂S環(huán)境相比,O₂/H₂S共存環(huán)境中BNS管線鋼表面腐蝕產(chǎn)物覆蓋增多且更為疏松;O₂的混入促使BNS管線鋼局部腐蝕敏感性增加,溶解氧、由H₂S和O₂反應(yīng)生成的單質(zhì)硫及S₂O₃^2-對(duì)局部腐蝕發(fā)展均有貢獻(xiàn)。 

【文章來(lái)源】：腐蝕與防護(hù). 2020,41(08)北大核心

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【部分圖文】：

試驗(yàn)A第一階段形成的單質(zhì)硫

通過失重法計(jì)算得第二階段不同通氣時(shí)段后BNS管線鋼的腐蝕速率，如圖2所示。結(jié)果表明：相同通氣時(shí)段結(jié)束后，BNS管線鋼在試驗(yàn)A中的腐蝕速率均高于在試驗(yàn)B中的，且在試驗(yàn)A和試驗(yàn)B中，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，通氣方式改變，腐蝕速率不斷增大。第二階段通N2結(jié)束后，試驗(yàn)A中BNS管線鋼的腐蝕速率約為試驗(yàn)B中的5倍。試驗(yàn)A溶液中含有第一階段產(chǎn)生了SO42-、S2O32-，腐蝕主要是由于H2S和O2產(chǎn)生的酸對(duì)陽(yáng)極鐵溶解造成，陰極發(fā)生析氫反應(yīng)，同時(shí)單質(zhì)硫也會(huì)導(dǎo)致試樣表面發(fā)生局部腐蝕。

在第二階段不同通氣時(shí)段結(jié)束后取出試樣，采用掃描電鏡觀察其腐蝕產(chǎn)物的微觀形貌，如圖3所示。結(jié)果表明，試驗(yàn)B第二階段通N2結(jié)束后，BNS管線鋼表面未見腐蝕產(chǎn)物存在，而試驗(yàn)A相同時(shí)段，可觀察到明顯的腐蝕產(chǎn)物及其產(chǎn)物膜破裂現(xiàn)象。溶液pH較低和存在S2O32-是造成這種差異的主要因素。EDS結(jié)果（圖略）顯示，試驗(yàn)A中BNS管線鋼表面腐蝕產(chǎn)物主要含有Fe、S和少量O，推測(cè)腐蝕產(chǎn)物主要為鐵的硫化物和氧化物。試驗(yàn)A和試驗(yàn)B通H2S結(jié)束后，BNS管線鋼表面都有明顯的腐蝕產(chǎn)物堆積，根據(jù)腐蝕產(chǎn)物微觀形貌判斷其為FexSy，此時(shí)主要發(fā)生H2S腐蝕，硫化物腐蝕產(chǎn)物膜快速形成并覆蓋于試樣表面，控制了腐蝕速率。試驗(yàn)A中，由于H2S腐蝕形成的腐蝕產(chǎn)物覆蓋于上一時(shí)期形成的腐蝕產(chǎn)物之上，導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物膜較粗大、疏松；試驗(yàn)B中，形成的H2S腐蝕產(chǎn)物較致密。通H2S和O2混合氣體結(jié)束后，試驗(yàn)A中BNS管線鋼表面的腐蝕產(chǎn)物更為疏松，而試驗(yàn)B中形成的腐蝕產(chǎn)物由于受上一階段致密H2S腐蝕產(chǎn)物襯底的影響，相對(duì)細(xì)密。EDS結(jié)果顯示，試驗(yàn)A中BNS管線鋼表面腐蝕產(chǎn)物主要包含F(xiàn)e、S、O等元素，推測(cè)腐蝕產(chǎn)物為鐵的硫化物和氧化物。2.4 局部腐蝕形貌

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鉆桿溶解氧腐蝕影響因素分析[J]. 趙鵬,于杰,郭金寶.  鋼管. 2010(02)
[2]濕硫化氫環(huán)境中腐蝕失效實(shí)例及對(duì)策[J]. 王維宗,賈鵬林,許適群.  石油化工腐蝕與防護(hù). 2001(02)



本文編號(hào)：3540516