H₂S/CO₂环境中pH值对腐蚀产物膜以及腐蚀速率的影响

叶帆^1,2，葛鹏莉^1,2，许艳艳^1,2，陈晓华^1,2，高多龙^1,2，陈浩^1,2

1. 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司2. 中国石油化工集团公司碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率重点实验室

摘 要：为了弄清pH值对钢件在H₂S/CO₂环境中腐蚀产物的影响,采用宏观观察、扫描电镜（SEM）及能谱（EDS）分析等手段对20钢,L245NCS以及L290 3种材料在CO₂和H₂S环境中不同pH值下的腐蚀产物进行分析,并分别计算其腐蚀速率。研究发现:随着pH值升高,3种材料的腐蚀速率都发生了下降。当pH=7时腐蚀产物由铁的硫化物和氧化物组成,腐蚀产物膜与基体结合力较强,不容易脱落;当pH=5时,腐蚀产物膜只有一层,含有大量硫化物,腐蚀产物膜与基体结合力较强,也不容易脱落;当pH=3时,腐蚀产物膜中的硫化物含量很低,腐蚀产物颗粒较大,疏松不致密。结果显示,pH值不仅会影响腐蚀产物成分,还会影响腐蚀产物膜的结构,从而对腐蚀速率产生影响。当pH值较高时,腐蚀产物膜分层,且其与基体结合力强,能起抑制腐蚀的作用;当pH低时,腐蚀产物膜与基体结合不紧密,易脱落,从而难以对腐蚀产生抑制作用。

关键词：腐蚀产物膜;pH值;腐蚀速率;H₂S/CO₂环境;钢材;