论文部分内容阅读
随着二氧化碳驱油技术的不断发展,CO2腐蚀问题已严重威胁到地面集输系统的使用寿命。为解决这一工程问题,防腐内涂层、不锈钢内衬双金属管和非金属管等腐蚀控制技术陆续出现并得到了广泛应用。然而,针对上述腐蚀控制技术的CO2腐蚀环境适应性评价缺少系统性的研究,因此本文通过腐蚀浸泡实验、电化学性能测试及力学性能测试,并结合SEM、EDS与XRD测试分析技术,在传统碳钢管材的CO2腐蚀行为研究结果的基础上,进行了防腐内涂层、不锈钢内衬双金属管和非金属管的CO2腐蚀环境适应性评价研究,其研究结果如下:20#钢和L245NS钢的腐蚀速率随着温度和二氧化碳分压的提高而显著增大,分别在温度55 ℃、二氧化碳分压0.75 MPa时达到最大值;Cl-的抑制腐蚀机制与促进腐蚀机制之间的竞争,使两种碳钢的腐蚀速率随着Cl-浓度的提高而呈现先增大后减小再增大的规律;20#钢和L245NS钢的腐蚀产物主要以FeC03为主,其结构疏松,保护性较差;腐蚀产物膜对钢材的保护作用均不够明显。316L不锈钢的耐全面腐蚀性能较好,温度、CO2分压、氯离子、钙离子、介质流速和原油含水率对316L不锈钢腐蚀速率的影响非常小;然而,Cl-的取代作用破坏了钝化膜,并增加了 316L不锈钢的点蚀风险;另外,Ca2+的存在一定程度上缓解了不锈钢点蚀的发生。SCR增强内衬复合材料综合防腐性能最好,改性环氧热固性涂料次之,EP环氧防腐面漆最差;然而,由于SCR增强内衬复合材料在模拟浸泡实验后该涂层附着力变差,在实际使用中存在脱落的风险,从而失去其防腐作用。塑料合金防腐蚀复合管渗透率较高,芳胺玻璃钢管渗透率相对较小,柔性复合管发生较小的失重;塑料合金防腐蚀复合管的体积变化率较大,芳胺玻璃钢管的膨胀率次之,柔性复合管膨胀率较小;塑料合金防腐蚀复合管、芳胺玻璃钢管和柔性复合管力学性能保持较好。