材料腐蚀理论第五章金属局部腐蚀.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Cr 含量与局部腐蚀速率的关系 * 腐蚀产物膜结构的差异，导致腐蚀速率差异明显 碳钢、3Cr钢CO2腐蚀产物膜对比 * 13Cr、22Cr钢CO2钝化膜结构示意 13Cr 22Cr5Ni 钝化膜致密度增大，耐蚀性能提高 * 石油行业专用双金属复合管的基本结构 内衬管材 304/316L不锈钢 、22Cr/25Cr双相不锈钢 Alloy 625/825 （API SPEC 5LC） 基体管材 集输管网：20钢 (GB/T8163 ） X42～X80 (API SPEC 5L ) 油 井 管： J55、N80、P110 (API SPEC 5CT) 优点：承担管道系统的压力要求，保证 整体管道的各项机械性能，降低 成本。 优点：承担管道系统的耐腐蚀要求，提 高管道的耐腐蚀性能，延长管道 的使用寿命。 * 复合油管接箍螺纹的自适应密封示意图 接箍 专用聚四氟乙烯 自适应密封圈 内衬翻边 复合油管 * 复合油/套管接箍螺纹的合金接头密封示意图 3-3 耐蚀合金接箍 耐蚀合金焊接 耐蚀合金密封焊缝 耐蚀合金内衬 热影响区 油/套管 * 吐哈油田应用实例（未使用双金属复合管前） 3-2 井下鹰眼摄像系统拍摄的油管腐蚀结垢状况 井下鹰眼摄像系统拍摄的油管腐蚀穿孔状况 * 吐哈油田应用实例（使用双金属复合管后） 3-3 下井287天后 起出油管实拍图片 试验井注水水质分析 碳酸氢根离子 609 mg/l 钙离子 312 mg/l 镁离子 27 mg/l 硫酸根离子 119 mg/l 氯离子 4278 mg/l 钾、钠离子 2612 mg/l 总矿化度 7957 mg/l PH值 7.36 SRB 大于100000个/ml 铁细菌 大于1000个/ml 油井管 * 有机涂层与表面改性 涂敷酚醛树脂、环氧树脂、环氧酚醛树脂以及聚氨基甲酸酯等高分子产品 粉末涂层、液体涂层、热固化涂层 油管、钻杆 * 防腐、防垢、防结蜡、减阻 环氧树脂涂层及聚氨酯涂层的硬度较高，表面粗糙度较小，对防止磨蚀，保护管道能起到积极的作用 油井管的端面密封技术和接箍的保护技术很重要 * 表面改性：喷涂、化学镀等 材 质 渗氮 35CrMo Ni-P镀 喷涂 WC-Co 喷涂Cr2O3 2Cr13 腐蚀速率（mm/a） 0.53 1.3499 0.1292 0.00934 0.0384 0.005 * 3. H2S/CO2腐蚀 在H2 S 和CO2 共存的环境中,当H2 S 含量很低时,CO2 是主要的腐蚀介质,温度高于60 ℃时,腐蚀速率取决于FeCO3 膜的保护性能。 在CO2 为主导的体系中( CO2 与H2 S 分压比200) 随着H2 S 含量增加,会在材料表面形成一层与系统温度和p H 值有关的较致密FeS 膜,导致腐蚀速率降低 在H2 S 为主导的系统中(CO2 与H2 S 分压比≤200) 材料表面先生成一层FeS 膜,会阻碍保护性的FeCO3 膜的生成。 如果生成的FeS 膜较致密,会抑制腐蚀 如果FeS 膜很疏松,则加速腐蚀 因此,系统最终的腐蚀性质取决于FeS与FeCO3 膜的稳定性及其保护性能 * * 九、其他材料的腐蚀 环烷酸、有机溶液对金属的腐蚀 不锈钢、铜及其合金、铝及其合金等的腐蚀 混凝土材料的腐蚀 橡胶材料的腐蚀 * 硅酸盐材料 主要成分：SiO2，耐酸不耐碱 温度高于300℃，磷酸、氢氟酸与SiO2发生作用 化学作用或物理作用引起的 玻璃的腐蚀 首先发生在玻璃表面，由于有裂纹和缺陷，在大气、水、酸或碱等介质作用下，发生化学反应为主的物理、化学侵蚀 腐蚀机理 溶解： SiO2与碱反应 水解：硅酸盐玻璃与水反应 选择性腐蚀 * 混凝土的腐蚀 在服役过程中，混凝土构筑物受到周围环境的物理、化学和生物作用，内部某些成分发生反应、溶解、膨胀，导致混凝土构筑物的破坏 基本组成：水泥、水、沙、石子 混凝土具有气、液、固三相并存的多孔非均质特性 腐