Page 14 - 腐蚀与防护2024年第十一期

董社霞, 等: 封隔器卡瓦用20CrNiMo钢和20CrMnMo钢在某油田井下工况中的腐蚀行为

/
图10 高温、 高压、 含 CO 2 H 2 S环境中20CrMnMo钢和20CrNiMo钢的电化学阻抗谱

Fi g 10 EISof20CrMnMosteeland20CrNiMosteelinenvironmentofhi g h-tem p erature hi g h- p ressureand

containin g CO 2 H 2 S a N yq uist p lots b Bode p lots
传递电阻值的 3 / 10 。腐蚀产物膜电阻和电荷传递
电阻的数值大小与腐蚀产物密切相关。在模拟深
井 / 超深井工况下, 与 20CrMnMo钢表面形成的腐
蚀产物膜相比, 20CrNiMo钢表面形成的腐蚀产物
膜在均匀性、 致密度和厚度等方面均有所降低, 导致
/
图11 高温、 高压、 含 CO 2 H 2 S环境中两种钢电化学阻抗谱的 电荷穿过基体与腐蚀介质界面双电层的阻力减小。
等效电路图 这与腐 蚀 速 率 结 果 和 形 貌 观 察 结 果 一 致, 因 此

Fi g .11 E q uivalentcircuitdia g ramofEISoftwosteelsin 20CrNiMo钢表面形成的腐蚀产物膜对基体保护作

environmentofhi g h-tem p erature , hi g h- p ressureand
/ 用较低, 基体腐蚀较为严重。
containin g CO 2 H 2 S
/
表4 高温、 高压、 含 CO 2 H 2 S环境中两种钢电化学阻抗谱的拟合参数
/

Tab.4 Fi tted p arametersofEISoftwosteelsinenvironmentofhi g h-tem p erature , hi g h- p ressureandcontainin gCO 2 H 2 S
/ / /
R s Q f R f Q dl R ct
材料牌号
-n
-n
2
-2
-2
2
-1
2
-1
/(
/(
( Ω · cm ) Y 0 Ω · cm · s ) n ( Ω · cm ) Y 0 Ω · cm · s ) n ( Ω · cm )

-2 -3
20CrMnMo 1.325 1.282×10 0.7021 105.32 3.481×10 1 164.35

-3
20CrNiMo 1.347 4.429×10 0.9237 80.05 1.7256 1 52.75
3 结 论 参考文献:

( 1 )在模拟深井 / 超深井工况下, 20CrMnMo钢 [ 1 ] 路民旭, 白真权, 赵新伟, 等. 油气采集储运中的腐蚀现
表现为典型均匀腐蚀形态, 20CrNiMo钢腐蚀更为 状及典型案例[ J ] . 腐蚀与防护, 2002 , 23 ( 3 ): 105-113.

严重且发生局部腐蚀, 存在局部腐蚀穿孔风险。 LU M X , BAIZQ , ZHAO X W , etal.Actualit yand

( 2 )在模拟深井 / 超深井工况下, 20CrMnMo钢 t yp icalcasesforcorrosioninthe p rocessofextraction ,

和20CrNiMo钢表面腐蚀产物膜均为双层结构, 外 g atherin g , stor g a g eandtransmissionforoilandg as

层腐蚀产物膜均为 FeS 和 FeCO 3 20CrNiMo钢内 [ J ] .Corrosion&Protection , 2002 , 23 ( 3 ): 105-113.
,

[ 2 ] SINGER M , BROWN B , CAMACHO A , etal.
层腐蚀产物膜为 FeCO 3 20CrMnMo钢内层腐蚀产
,
, H 2 S and aceticacid on
Combinedeffectof CO 2
和 Cr ( OH )。
物膜为 FeCO 3
3
bottomofthelinecorrosion [ C ]// Corrosion2007.

( 3 ) Cr ( OH ) 作为非晶态化合物存在于腐蚀
3
Houston : NACE , 2007 : 07661.
产物中使得膜层电导率下降, 同时提高腐蚀产物膜
[ 3 ] MASOURID , ZAFARIM , ARAGHIA M.Sulfide
的致密性, 因此能有效提高20CrMnMo钢内层腐蚀
stress crackin g of p i p eline-case histor y [ C ]//
产物膜的保护性, 从而使该钢耐蚀性能明显优于
Corrosion2008.Houston : NACE , 2008 : 08480.
20CrNiMo钢。 [ 4 ] 李高升. 封隔器卡瓦的强度分析[ D ] . 青岛: 中国石油
大学, 2007.
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