不同NaCl浓度对油气集输管道用钢冲刷腐蚀协同作用的影响

目的 量化不同Cl–浓度下的冲刷腐蚀协同作用.方法 利用旋转圆柱电极实验装置,在模拟油田采出液中,通过腐蚀质量损失、形貌观测和电化学分析(包括Tafel曲线测试和阻抗谱测试等方法)得到20号钢在不同Cl–浓度下的冲刷腐蚀规律.基于纯冲刷、纯腐蚀和冲刷腐蚀在不同Cl–浓度下的质量损失速率和电化学拟合结果,得到纯腐蚀、纯冲刷及其相互作用对冲刷腐蚀的贡献.结果 在模拟油田采出液中,当NaCl溶液质量浓度小于4.5％时,冲刷腐蚀质量损失率随Cl–浓度的增大而增大,最高增至0.44 mg/(cm2·h).由于在每种Cl–浓度下施加相同的电位保护,因此,由纯冲刷导致的质量损失变化不大.从图像来看,随着Cl–浓度的增大,材料表面逐渐出现明显的腐蚀坑.结论 Cl–浓度对材料腐蚀有明显的促进作用,并且存在临界 Cl–浓度.冲刷腐蚀质量损失率与形貌观测有良好的一致性,且不同 Cl–浓度下的冲刷腐蚀均为电化学腐蚀-冲刷混合控制,其中电化学腐蚀占据主导地位.对于协同作用方面,随着Cl–浓度的增加,腐蚀对冲刷的促进作用逐渐增大,而冲刷对腐蚀的促进作用先逐渐增大再减小.