局部碳酸钙沉积对N80碳钢腐蚀行为的影响

编号：JCHY00781

篇名：局部碳酸钙沉积对N80碳钢腐蚀行为的影响

作者：尹泽斌 钟显康 扈俊颖

关键词： 碳钢 结垢 碳酸钙 局部沉积 电化学腐蚀 局部腐蚀

机构： 西南石油大学石油与天然气工程学院 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室

摘要： 目的研究局部碳酸钙沉积对N80碳钢腐蚀行为的影响,为解决碳酸钙沉积引发的腐蚀问题提供新思路。方法采用恒电位阴极极化法诱导碳酸钙沉积。采用电化学阻抗谱、丝束电极、扫描电镜和能谱仪对N80碳钢的均匀腐蚀、局部腐蚀、电偶腐蚀、微观形貌和化学组成进行表征,揭示局部碳酸钙沉积对N80碳钢腐蚀行为的影响规律。结果碳酸钙沉积会使电极的腐蚀电位正移约100m V。相同条件下,碳酸钙覆盖电极的容抗弧直径远大于裸电极。随着浸泡时间的延长,裸电极的容抗弧直径不断增大,而碳酸钙覆盖电极的容抗弧先增大后减小。电偶测试中,碳酸钙覆盖电极作为阴极,裸电极作为阳极,在168 h内,二者没有发生极性反转,电偶电流密度最终稳定在–0.4μA/cm2左右。WBE结果显示,浸泡开始时,碳酸钙覆盖区域的电位较高且均为阴极电流,24 h后,该区域逐渐出现阳极点。浸泡72 h后,电位最负的位置开始向碳酸钙覆盖区域转移。微观分析结果表明,碳酸钙覆盖电极表面有一层完整且致密的腐蚀产物膜,可能对基体起到了一定的保护作用。去除腐蚀产物后,基体存在明显的点蚀坑。结论局部沉积的碳酸钙虽然对基体有一定的保护作用,但会导致电偶腐蚀的发生。随着浸泡时间的延长,覆盖碳酸钙的区域会由于氧浓差电池和酸化自催化效应发生局部腐蚀。