合金元素和显微结构对CO_2/H_2S环境中腐蚀产物稳定性的影响

作     者：植田昌克 Masakatsu Ueda

作者机构：住友金属工业株式会社钢管公司 

出 版 物：《石油与天然气化工》 (Chemical engineering of oil & gas)

年 卷 期：2005年第34卷第1期

页      面：43-52页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 

主　　题：腐蚀产物 显微结构 稳定性 H2S 环境 合金元素 石油天然气工业 铁素体-珠光体 电位-pH图 耐蚀合金 CO2腐蚀 表面生成 局部腐蚀 J55钢 耐蚀材料 铬氧化物 腐蚀类型 硫化物 FeS 溶解度 渗碳体 黏附性 表面能 含量 

摘      要：石油天然气工业的耐蚀合金(CRAs)设计要考虑腐蚀产物的稳定性。通过电位—pH图,以及FeCO3、氧化物和硫化物溶解度的计算,评价了在CO2 /H2S环境中钢铁表面生成的腐蚀产物的稳定性。在CO2 的环境中,碳钢的局部腐蚀与腐蚀产物FeCO3 的形成有关。含有铁素体-珠光体显微结构的J55钢可以耐CO2 腐蚀,是因为层状渗碳体可以稳固表面形成的腐蚀产物。铬钢是CO2 环境中的耐蚀材料,因为表面能生成黏附性非晶铬氧化物的腐蚀产物。当H2S的含量超过CO2 的分压为100×10 6时的对应含量时,从腐蚀产物FeCO3 和FeS的稳定性来看,其腐蚀就变成H2S的腐蚀类型。在H2S环境中,耐蚀合金腐蚀产物的稳定性与铬的氧化物和硫化物(如FeS,Ni3S2 和MoS2 )的生成有关。