管線鋼抗硫化氫腐蝕性能的研究.pdf

1、管線鋼是石油和天然氣輸送管道的主要材料。然而石油與天然氣中常常含有大量的硫化氫氣體，硫化氫氣體在潮濕的環(huán)境下會(huì)形成酸性的硫化氫水溶液，極易造成管線鋼的腐蝕。管線鋼的硫化氫腐蝕給油氣輸送帶來(lái)了巨大的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何提高管線鋼的抗硫化氫腐蝕性能成為一項(xiàng)重要的研究課題。
　　適量的添加合金元素是提高管線鋼抗硫化氫腐蝕性能的重要手段之一。為此，本文選擇了目前在國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用的X80管線鋼為研究對(duì)象，參照國(guó)標(biāo)冶煉、鍛造和軋制不

2、同合金添加量的管線鋼，通過(guò)管線鋼在飽和H2S—NACE溶液中的加速腐蝕實(shí)驗(yàn)及電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，考察稀土、鉬、鈮等合金元素含量對(duì)管線鋼抗硫化氫腐蝕性能的影響作用規(guī)律及其電化學(xué)表征。研究成果對(duì)于進(jìn)一步提高管線鋼的抗硫化氫腐蝕性具有一定的理論指導(dǎo)意義。在本實(shí)驗(yàn)條件下，主要得到以下結(jié)論:
　　(1)適當(dāng)?shù)奶砑酉⊥量梢燥@著改善管線鋼的抗硫化氫腐蝕性能，而鉬和鈮元素的作用不甚明顯。在本實(shí)驗(yàn)鋼成分范圍內(nèi)，當(dāng)稀土含量為0.018％時(shí)，管線鋼的抗硫化氫腐

3、蝕性能最佳。
　　(2)管線鋼腐蝕過(guò)程中表面產(chǎn)生了兩種銹層，一種為易脫落的疏松多孔的蜂窩狀銹層，主要成分為鐵的氧化物和硫化物，另一種為緊貼基體的致密性銹層，主要成分為鐵的硫化物。
　　(3)腐蝕前期，由于蜂窩狀銹層的大量生成，腐蝕速率和銹層厚度均較大;腐蝕后期蜂窩狀銹層脫落后，銹層厚度大為減小，且由于致密性銹層的保護(hù)作用，腐蝕速率顯著降低。
　　(4)適量的添加稀土可顯著提高管線鋼的電化學(xué)穩(wěn)定性，使管線鋼自腐蝕電位升高