316不銹鋼管在什么情況下易產(chǎn)生點蝕現(xiàn)象？

酸性氣田的氣液混輸對管線鋼的耐蝕性提出了很高要求,316不銹鋼管被廣泛地使用。因此,探索316不銹鋼管在含有飽和H2S氣體的NaCl溶液中,點蝕萌生和發(fā)展過程中的電化學(xué)行為,研究環(huán)境因素對316不銹鋼管點蝕敏感性的影響規(guī)律,可為316不銹鋼管油氣管線的安全服役提供一定的理論依據(jù)。

采用動電位極化曲線、I-t曲線、電化學(xué)交流阻抗(EIS)、Mott-Schottky曲線等電化學(xué)方法,研究了316不銹鋼管亞穩(wěn)態(tài)點蝕與穩(wěn)態(tài)點蝕形成過程中的電化學(xué)行為,并探討Cl濃度、溶解氣體、溫度等三種環(huán)境因素對316不銹鋼管點蝕敏感性的影響規(guī)律。同時輔以掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)和超景深顯微鏡等表面分析方法對蝕坑形貌、尺寸以及蝕坑附近區(qū)域的元素分布進(jìn)行分析。 由動電位極化曲線測試結(jié)果可知,在含有飽和H2S、Cl-濃度為5000ppm的NaCl溶液中,316不銹鋼管的亞穩(wěn)態(tài)點蝕電位Em和點蝕電位Eb值分別為265mV和336mV。EIS研究表明,亞穩(wěn)態(tài)及穩(wěn)態(tài)點蝕生長期間的電極反應(yīng)主要受電化學(xué)步驟所控制。

與穩(wěn)態(tài)點蝕生長區(qū)間相比,亞穩(wěn)態(tài)點蝕生長的電化學(xué)差異性主要體現(xiàn)在：亞穩(wěn)態(tài)點蝕生長期間的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rt1和Re值更大,鈍化膜中的雜質(zhì)濃度更小,即穩(wěn)態(tài)點蝕的產(chǎn)生使得鈍化膜的穩(wěn)定性遭到顯著的破壞,有利于新蝕坑的萌生。在微觀尺寸上,穩(wěn)態(tài)蝕孔的蝕坑深度更深,大約是亞穩(wěn)態(tài)蝕坑深度的10倍。316不銹鋼管點蝕主要起源于Al的氧化物夾雜物處,而夾雜物處Cr、Mo、Ni元素含量下降有利于蝕坑的進(jìn)一步發(fā)展。

隨著C1-濃度的升高,316不銹鋼管Eb值負(fù)移,陽極電流密度及電流暫態(tài)峰峰值都隨C1-濃度的升高而增大,即表明C1-濃度的升高增大了316不銹鋼管的點蝕敏感性；

溶解氣體對316不銹鋼管點蝕敏感性影響順序為CO2N2O2H2S+CO2H2S,當(dāng)?shù)润w積H2S與C02共存時,316不銹鋼管點蝕的電化學(xué)行為主要受H2S所影響,EIS測試結(jié)果表明,浸泡初期五種測試條件下的電極反應(yīng)受電化學(xué)步驟控制；

隨著溫度的升高,316不銹鋼管自腐蝕電位和點蝕電位值都負(fù)移,點蝕敏感性增大,316不銹鋼管在溫度低于60℃時,中高頻區(qū)的阻抗譜表現(xiàn)為單一容抗弧,容抗弧半徑隨著溫度升高而減小,當(dāng)溫度達(dá)到60。C時低頻區(qū)出現(xiàn)明顯的擴(kuò)散控制特,蝕坑密度及尺寸都隨溫度的升高而增大。

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