摘要：为了考察油气田生产液中典型离子对CO2环境下管道腐蚀行为的影响,采用腐蚀模拟实验,结合极化测试、交流阻抗谱测试等电化学方法及p H值分析方法,研究了Cl^-、SO4^2-、Ca^2+、HCO3^-和CO2共存环境下碳钢(N80钢)的腐蚀行为。研究结果表明:(1)Cl^-、SO4^2-对N80钢的腐蚀作用基本相同,Ca^2+、HCO3^-均能在一定程度上抑制N80钢的腐蚀,HCO3^-对腐蚀的抑制作用明显优于Ca^2+;(2)加入Cl^-和Ca^2+后溶液p H值的变化可以忽略,加入SO4^2-和HCO3^-后溶液p H值升高;(3)Ca^2+参与到腐蚀产物膜的生成,导致腐蚀产物膜孔隙率降低,因而在该介质环境下材料腐蚀速率低,感抗弧缩小;(4)HCO3^-的存在升高了溶液p H值,降低了溶液的腐蚀性,同时也增大了CO3^2-的离子浓度,促进了Fe CO3的沉积,使腐蚀产物膜更加致密和完整,导致HCO3^-溶液中测得的感抗弧消失,材料的腐蚀速率显著降低。结论认为,该研究成果可以为石油化工行业的防腐工作提供理论及技术支持。

关键词：油气田 离子 腐蚀 碳钢 ph值 

单位：中国石油天然气股份有限公司规划总院; 北京市凌怡科技有限公司; 北京科技大学新材料技术研究院