溶解氧对BNS管线钢H 2 S腐蚀行为的影响

发布时间：2021-12-17 16:39

　　基于两阶段式腐蚀浸泡试验,研究了溶解氧对BNS管线钢H₂S腐蚀行为的影响规律及机理。结果表明:在H₂S环境中,O₂的混入对BNS管线钢的均匀腐蚀具有显著的促进作用,这主要与O₂和H₂S反应生成SO₄^2-、S₂O₃^2-以及单质硫有关;与单一H₂S环境相比,O₂/H₂S共存环境中BNS管线钢表面腐蚀产物覆盖增多且更为疏松;O₂的混入促使BNS管线钢局部腐蚀敏感性增加,溶解氧、由H₂S和O₂反应生成的单质硫及S₂O₃^2-对局部腐蚀发展均有贡献。 

【文章来源】：腐蚀与防护. 2020,41(08)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

试验A第一阶段形成的单质硫

通过失重法计算得第二阶段不同通气时段后BNS管线钢的腐蚀速率，如图2所示。结果表明：相同通气时段结束后，BNS管线钢在试验A中的腐蚀速率均高于在试验B中的，且在试验A和试验B中，随着试验的进行，通气方式改变，腐蚀速率不断增大。第二阶段通N2结束后，试验A中BNS管线钢的腐蚀速率约为试验B中的5倍。试验A溶液中含有第一阶段产生了SO42-、S2O32-，腐蚀主要是由于H2S和O2产生的酸对阳极铁溶解造成，阴极发生析氢反应，同时单质硫也会导致试样表面发生局部腐蚀。

在第二阶段不同通气时段结束后取出试样，采用扫描电镜观察其腐蚀产物的微观形貌，如图3所示。结果表明，试验B第二阶段通N2结束后，BNS管线钢表面未见腐蚀产物存在，而试验A相同时段，可观察到明显的腐蚀产物及其产物膜破裂现象。溶液pH较低和存在S2O32-是造成这种差异的主要因素。EDS结果（图略）显示，试验A中BNS管线钢表面腐蚀产物主要含有Fe、S和少量O，推测腐蚀产物主要为铁的硫化物和氧化物。试验A和试验B通H2S结束后，BNS管线钢表面都有明显的腐蚀产物堆积，根据腐蚀产物微观形貌判断其为FexSy，此时主要发生H2S腐蚀，硫化物腐蚀产物膜快速形成并覆盖于试样表面，控制了腐蚀速率。试验A中，由于H2S腐蚀形成的腐蚀产物覆盖于上一时期形成的腐蚀产物之上，导致腐蚀产物膜较粗大、疏松；试验B中，形成的H2S腐蚀产物较致密。通H2S和O2混合气体结束后，试验A中BNS管线钢表面的腐蚀产物更为疏松，而试验B中形成的腐蚀产物由于受上一阶段致密H2S腐蚀产物衬底的影响，相对细密。EDS结果显示，试验A中BNS管线钢表面腐蚀产物主要包含Fe、S、O等元素，推测腐蚀产物为铁的硫化物和氧化物。2.4 局部腐蚀形貌

【参考文献】：
期刊论文
[1]钻杆溶解氧腐蚀影响因素分析[J]. 赵鹏,于杰,郭金宝.  钢管. 2010(02)
[2]湿硫化氢环境中腐蚀失效实例及对策[J]. 王维宗,贾鹏林,许适群.  石油化工腐蚀与防护. 2001(02)



本文编号：3540516