流动条件下20钢在H₂S/CO₂共存体系中的腐蚀行为及预测模型研究

来源期刊：材料保护2019年第7期

论文作者：廖柯熹 周飞龙 何国玺 夏凤 赵建华 赵帅 何腾蛟

文章页码：29 - 36

关键词：20钢;流速;H₂S/CO₂共存;腐蚀行为;腐蚀速率预测模型;

摘    要：目前H2S/CO2共存体系中的腐蚀速率预测模型均未考虑流动的影响。采用某含硫湿天然气管道20钢和模拟地层水,考察H2S分压、CO2分压、温度和流速对20钢的腐蚀影响,设计了三水平四因素的9组正交试验。结果表明:各因素对20钢的腐蚀均有不同程度的影响,其影响度排序为:H₂S分压（极差0. 057）>温度（极差0.040）>流速（极差0.018）> CO₂分压（极差0.011）;随着温度的升高、流速的增大、CO₂分压的增大、H₂S分压的增大,腐蚀速率值均呈上升趋势。根据扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射仪（XRD）对腐蚀产物的表征结果,可知CO₂/H₂S分压比在33～300范围内,腐蚀产物主要由FeS和FeS_1-x组成,试验反应由H₂S主导控制,与影响度排序结果一致,腐蚀形态以均匀腐蚀为主,存在少量局部腐蚀坑。基于H₂S/CO₂共存体系下以H₂S为主导的腐蚀预测模型,并考虑流速的影响,以6组腐蚀速率试验值,建立了流动条件下20钢在H₂S/CO₂共存体系中的腐蚀速率预测模型,试验值和拟合值吻合度高;剩余3组试验值进行验证,最大误差不超过4.40%。