CO2环境中碳钢的腐蚀产物垢下腐蚀及缓蚀剂研究进展

2025-01-14 14:27:42 作者：材料保护来源：武汉材料保护杂志社有限公司分享至：

CO₂环境中碳钢的腐蚀产物垢下腐蚀及缓蚀剂研究进展

宋洁^a 张静^a,b

中国海洋大学 a. 化学化工学院, b. 海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室

摘要

在含CO₂的油气田环境中，添加缓蚀剂是抑制垢下腐蚀最为有效、切实可行的方法，缓蚀剂的作用效果不仅取决于其自身结构性质，还会受到管道内腐蚀产物垢的影响。针对已有腐蚀产物垢覆盖的碳钢，从腐蚀产物和缓蚀剂2个方面出发，概述腐蚀产物对垢下腐蚀的影响、缓蚀剂对垢下腐蚀的抑制效果以及缓蚀剂与腐蚀产物垢间的相互作用机理。目前研究发现腐蚀产物的组成及分布情况有差异时，垢下腐蚀的作用机制也不相同，腐蚀产物堆积对垢下腐蚀不仅有促进作用还可能有抑制作用。一些缓蚀剂由于垢层的阻塞导致缓蚀剂较少接触到金属基体，难以发挥缓蚀效果，或者缓蚀剂过多吸附在垢层表面，引起更严重的局部腐蚀；也有缓蚀剂能与腐蚀产物垢以填补孔隙、化学吸附、键合形成杂化结构等方式，发生良好的正向协同作用，对垢下腐蚀起到有效抑制。最后，对垢下腐蚀未来的研究方向进行了展望，利用腐蚀产物的自然形成来减缓腐蚀，开发可以产生腐蚀产物-缓蚀剂混合结构的缓蚀剂，或利用缓蚀剂与腐蚀产物的协同效应为碳钢提供更好的保护效果。

部分重点目录结构

1 腐蚀产物对垢下腐蚀的影响

1.1 腐蚀产物加剧垢下腐蚀

1.2 腐蚀产物减缓垢下腐蚀

2 影响腐蚀产物发挥防腐作用的因素

2.1 介质成分

2.2 工况条件

3 缓蚀剂对垢下腐蚀的抑制

3.1 缓蚀剂对垢下腐蚀的作用效果

3.2 影响缓蚀剂发挥作用的因素

3.3 缓蚀剂与腐蚀产物的协同作用

重点配图

模拟闭塞电池的原理示意图

部分覆盖沉积物的X65管线钢在饱和CO₂油田采出水环境的局部电化学阻抗谱图

裸电极在不同温度下腐蚀72 h后的SEM表面形貌

有、无缓蚀剂加入的情况下，中心区域的2D表面轮廓和SEM图像

缓蚀剂在 CO₂/H₂S饱和盐水溶液中预腐蚀短时间、长时间，样品表面可能发生的吸附行为

腐蚀产物膜对DABTP吸附的影响示意图

由碳钢表面的中性和质子化胺与FeCO₃组成的多环芳烃聚合物(PAH)的吸附和抑制机理示意图

表格数据

不同缓蚀剂对不同腐蚀产物覆盖的

钢材UDC的缓蚀效率

引文格式

宋洁, 张静. CO₂环境中碳钢的腐蚀产物垢下腐蚀及缓蚀剂研究进展[J]. 材料保护, 2024, 57(11): 62-72.

SONG Jie, ZHANG Jing. Research Progress on the Corrosion under the Scale of Corrosion Products of Carbon Steel in CO₂ Environment and Its Corrosion Inhibitors[J]. Materials Protection, 2024, 57(11): 62-72.

DOI: 10.16577/j.issn.1001-1560.2024.0250.

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