流体流动对高强度API碳钢CO2腐蚀的影响( The Effect of Fluid Flow on CO2 Corrosion of High-Strength API Carbon Steels )

R Elgaddafi R Ahmed S Shah

本文介绍并讨论了API碳素钢(T95和Q125)耐腐蚀性能的最新研究结果。研究范围包括实验研究和理论建模。为了预测动态条件下CO2腐蚀，对现有模型进行了改进，并用实验数据进行了验证。在静态和动态条件下进行了腐蚀试验。对API套管进行切割和机械加工，制备用于测量平均腐蚀速率(ACR)和承载能力(LCC)的试样。采用Couette型两同心圆柱体之间的流动模拟了动态试验条件。用含有50%CO2和50%甲烷的气体混合物饱和试验溶液(2%wt.NaCl)。在41.37MPa压力下,通过改变内筒温度和内筒转速,进而改变壁面剪应力进行了试验。采用失重法(WL)测定ACR。利用数码显微镜对腐蚀产物的形貌进行了观察。将试样的LCC变化与理论预测的LCC变化进行比较，以识别局部腐蚀和/或沿晶侵蚀的存在。除LCC外，还测定了腐蚀试件的极限抗拉强度(UTS)，并与未腐蚀试件的极限抗拉强度(UTS)进行了比较。结果表明，API钢的CO2腐蚀对流体流速敏感，与温度无关。Q125的腐蚀受流体流动的影响比T95大。在临界剪切应力以下，CO2腐蚀受流体流动的影响较大。在静态条件下,Q125的耐蚀性高于T95,而在动态条件下,T95的耐蚀性高于Q125。在高温(71°C)下，观察到局部腐蚀的发生。腐蚀模型的预测结果与实测结果吻合较好。

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