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melohuo金虫 (小有名气)
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2.3.3 CO2/H2S共存腐蚀研究概况(Mixed CO2/H2S corrosion rview) CO2与H2S共存条件下，二者的腐蚀存在竞争与协同效应。有资料认为，H2S含量较小时以CO2腐蚀为主，腐蚀得到较大程度的促进；H2S含量增大，转化为以H2S腐蚀为主，出现局部腐蚀；继续增大H2S含量，局部腐蚀反而受到抑制。 CO2/H2S的分压比决定CO2和H2S共存条件下的腐蚀状态，Pots等[将其分为三个控制区．PCO2/ H2S<20，H2S控制腐蚀过程，腐蚀产物主要为FeS；20< PCO2/ H2S <500时CO2/H2S混合交替控制，腐蚀产物包含FeS和FeCO3；PCO2/ H2S >500，CO2控制整个腐蚀过程，腐蚀产物主要为FeCO3。这种CO2和H2S共存时的腐蚀控制机理得到了Agrawal等的支持。Kvarekval等的计算模型则显示当CO2/H2S的分压比小于2×105 时，依然会形成FeS腐蚀产物膜．也有文献[ 38 ]报道，CO2/H2S的分压比在1000～5000范围内，FeS膜开始向FeCO3 膜转变。 Smith等指出控制腐蚀速率的是CO2和H2S生成腐蚀产物的类型，并从腐蚀产物化学热力学稳定性的角度，给出了FeCO3和硫铁化合物类型的转变边界条件，认为温度和H2S分压交互影响着腐蚀产物膜的成膜机制。 2.3.3.1 CO2/H2S共存条件下的腐蚀影响因素 （1）H2S分压 张清等[23]研究了H2S分压与油管CO2/H2S腐蚀速率的关系，结果表明：在采用的模拟油田采出液介质中（Cl-、Ca2+、Mg2+质量浓度分别为50、l8、2 g/L），CO2分压为1200 kPa，H2S分压分别为1.4、20、60、120kPa时，N80钢和P110钢都发生了极严重的CO2/H2S腐蚀，并随着H2S分压的增加，两种材料的腐蚀速率先增后降，在H2S分压1.4~20 kPa时单调上升，在H2S分压20~120 kPa时单调下降，都在H2S分压为20 kPa时腐蚀速率最大；H2S分压极低（1.4kPa）和极高时（120kPa），两种钢腐蚀速率相近，其它分压下P110钢的腐蚀速率总是低于N80钢。 白真权等[24]研究表明，在H2S和CO2共存条件下，当H2S气相含量较低(46×10-6)和较高(3943×10-6)时，N80钢的腐蚀速率均较低；随着H2S含量的增加，N80钢呈现出明显的局部腐蚀特征。 （2）CO2分压 Ramanarayanan等[25]研究发现，220℃气相中，H2S含量10％ ，随CO2含量增加腐蚀速率先增加后减少，CO2含量30％时达到最大值．在给定的H2S含量下，CO2只能通过改变溶液的pH值对腐蚀过程进行影响，若环境中H2S含量已使溶液pH值足够低，CO2含量的改变不会再明显影响pH值。 张清等[26]还研究了CO2分压与油管CO2/H2S腐蚀速率的关系（实验模拟介质同上），结果表明：当H2S分压为13.7895kPa，CO2分压分别为310.2642kPa、930.7926kPa、1551.3210kPa、2171.8494kPa时，N80钢和P110钢都发生了严重的CO2/H2S腐蚀，并随着CO2分压的提高，两种钢的腐蚀速率均单调增加，当CO2分压为310.2642kPa时，两种钢的腐蚀速率相近；在其余较高的CO2分压下，P110钢的腐蚀速率高于N80钢。 |
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