井下含硫环空液中P110油管钢应力腐蚀开裂的电化学噪声特征

余军¹，张德平^2,3，潘若生^2,3，董泽华¹

1. 华中科技大学化学与化工学院2. 中国石油吉林油田公司3. 国家能源CO2驱油与埋存技术研发(实验)中心

摘 要：采用慢应变速率拉伸（SSRT）实验,并结合电化学噪声（ECN）、SEM与EIS等方法,研究了P110低合金油管钢在模拟井下环空液中的应力腐蚀开裂（SCC）行为,并探讨了S2-浓度对裂纹萌生和扩展过程的影响。结果表明,在P110钢的弹性形变阶段,环空液中低浓度S2-的加入加速了P110钢拉伸试样表面钝化膜的破坏,导致ECN曲线上出现许多由亚稳态点蚀引起的短时电流噪声峰。S2-的加入还显著缩短了亚稳态点蚀向稳定点蚀转变的时间,促使拉伸试样表面出现较大尺寸的蚀坑,这些蚀坑在拉应力作用下可以转变为裂纹萌生源。相比亚稳态点蚀,裂纹生长产生的噪声峰平均寿命更长（约400 s）,且噪声幅值（约40 m A）和积分电量（约4000 m C）也更大。P110钢的SCC以阳极溶解为主,且裂纹生长速率随S2-浓度的增加而增大,但裂纹生长是断续而非连续进行的。

关键词：低合金钢;应力腐蚀开裂;电化学噪声;环空液;