杜敏 海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室

 

    研究背景

 

    油田采出水具有成分复杂，矿化度高，温度高，pH值通常偏低的特性，成为腐蚀研究的重点。即使采用耐蚀性优良的316L不锈钢仍会被大量Cl-破坏钝化膜，诱导孔蚀，甚至最终发展为穿孔，因此，有效的防护措施是必须采取的。目前，涂层和缓蚀剂是该环境常用的防护措施。但是，涂层的破损往往导致局部腐蚀的发生，缓蚀剂具有选择性，难以胜任复杂的环境。

 

    阴极保护作为经典的防腐方法，已广泛用于海水环境，在油田采出水中的研究较少，以316L不锈钢为对象的研究未见报道。

 

    众所周知，不锈钢是依靠表面的钝化膜进行自我保护的，但是在阴极极化过程中钝化膜的还原过程会破坏其保护效果，钝化膜被破坏的阴极极化条件尚未有研究报道。海水环境中阴极保护会形成石灰质垢层促进保护效果，其适宜形成的电位范围是-1020mV to -1060mV （vs. SCE） ，油田采出水由于其pH偏低，石灰质垢层的形成情况及其对不锈钢阴极保护效果的影响值得研究。另外，较负的保护电位可能会导致氢脆，较低的pH值也会促进氢脆的发生。因此，本文从阴极极化过程中不锈钢表面钝化膜的还原，石灰质垢层的形成以及氢脆倾向三个方面研究316LSS 在模拟油田采出水中合适的保护电位。