模擬海洋靜水壓力、溫度對X65管線鋼沖刷腐蝕的影響研究.pdf

1、X65管線鋼在服役的過程中，經常受到海洋環(huán)境的沖刷腐蝕，從而導致管道性能惡化，嚴重時還可能會使管道發(fā)生破壞事故，造成巨大的經濟損失和環(huán)境污染。再加上隨著對海洋石油天然氣的開發(fā)和利用，使得管線鋼的應用范圍從表層海水進一步擴大到具有一定深度的海洋環(huán)境，而海洋靜水壓力和低溫環(huán)境是這些環(huán)境所特有的腐蝕條件。然而目前國內外對于在沖刷腐蝕環(huán)境下，靜水壓力或低溫環(huán)境對于X65管線鋼沖刷腐蝕的影響還鮮有報道。因此，本文選取國產X65管線鋼為研究對象，利

2、用自行研制的沖刷模擬裝置，采用動電位極化曲線測試、電化學阻抗譜測試、掃描電子顯微鏡、激光拉曼光譜圖等測試方法，首先研究X65管線鋼在這種裝置下的沖刷腐蝕行為，然后探討靜水壓力和低溫環(huán)境對于不同沖刷腐蝕體系下的影響，從而對于管線鋼的海洋防護措施和壽命預測提供必要的理論和實驗依據，主要的研究結果如下：
　　增大沖蝕介質的轉速無論對于X65管線鋼的純NaCl溶液，還是在含砂的NaCl溶液的沖刷腐蝕都能加快X65管線鋼的腐蝕速率。在純液相

3、沖刷腐蝕中，極化曲線的結果顯示陽極反應和陰極反應都隨著隨著轉速的增大而增強，這表明基體溶解和傳質作用都隨著流速進一步變大，試樣也由靜態(tài)浸泡時的均勻腐蝕向著均勻與局部混合腐蝕的破壞形式轉變。在含砂的NaCl溶液沖刷腐蝕下，隨著轉速的增大，陽極電流密度由于固相顆粒的沖擊導致金屬表面活性溶解的增大而加劇，陰極反應則相對影響較小。在固液沖刷介質轉速大于臨界速度（約200 rpm）后，腐蝕電流密度顯著增大，沖蝕坑變得十分密集，深度和直徑進一步擴大

4、。
　　在增加靜水壓力的環(huán)境下，經過液相沖刷腐蝕后的X65管線鋼試樣的極化曲線顯示出自腐蝕電位負移，腐蝕電流密度變小，腐蝕速率降低。試樣表面的局部腐蝕隨著靜水壓力的增加而逐漸加劇，這是因為靜水壓力能夠通過促進Cl-通過腐蝕產物的滲透能力，加快Cl-對基材表面的吸附能力，從而加速點蝕和局部腐蝕的成形和生長進程。另一方面，靜水壓力也減弱X65管線鋼的表面均勻腐蝕程度，使得總的沖刷腐蝕速率下降。
　　在低溫的環(huán)境下，經過固液沖刷腐