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Super13Cr和13Cr不锈钢在CO2饱和的CaCl2完井液中的腐蚀行为

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1 文献综述

1.1 前言

1.2 SCC的形成条件和影响因数

1.3 SCC的机理

1.4 不锈钢应力腐蚀研究方法

1.5 不锈钢SCC研究现状

1.6 13Cr钢和超级13Cr钢腐蚀研究现状

1.6.1 13Cr钢腐蚀现状研究

1.6.2 超级13Cr钢腐蚀现状研究

1.7 研究内容与目的

2 实验材料、装置与方法

2.1 超级13Cr和13Cr不锈钢的化学成分及机械性能

2.2 实验装置

2.2.1 高压釜

2.2.2 施加应力夹具

2.3 应力确定方法

2.4 实验方法

3 试验结果与分析讨论

3.1 超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂行为

3.1.1 弹性区内超级13Cr不锈钢的SCC的临界条件

3.1.2 体系溶解氧对超级13Cr钢SCC的影响

3.1.3 腐蚀的形貌特征

3.2 13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂行为

3.2.1 13Cr弹性区间的电化学测试

4 本文结论

致谢

参考文献

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摘要

本论文采用了四点弯曲法、U形环试验、表面分析方法和电化学测试技术研究了13Cr和Super13Cr不锈钢在含有CO2的CaCl2完井液盐水环境中的应力腐蚀开裂(SCC)行为。考察确定了Super13Cr不锈钢发生应力腐蚀开裂的临界条件和腐蚀形态;在弹性应变区考察了溶解氧含量、温度、浓度、应力等对13Cr和Super13Cr不锈钢腐蚀行为的影响。
  Super13Cr不锈钢的实验结果表明:在除氧的条件下Super13Cr不锈钢主要产生均匀腐蚀和裂纹;SEM形貌图显示Super13Cr在弹性应变区的应力腐蚀开裂属于晶间腐蚀。确定了在体系溶解氧含量为60ppb下Super13Cr不锈钢发生应力腐蚀开裂的临界条件。氧含量的减少可以减缓Super13Cr不锈钢的SCC发生。极化曲线表明:在弹性应变区,腐蚀速率随应力、温度、盐水浓度的增加而增大。快慢动电位扫描及恒电位极化测试结果显示:Super13Cr的敏感电位区间位于-400~-300mV vs. SCE。
  13Cr不锈钢的实验结果表明:在弹性应变区,腐蚀速率随应力、温度、盐水浓度的增加而增大。快慢动电位扫描及恒电位极化测试结果显示:在125℃,CaCl2浓度为33wt%时13Cr不锈钢不容易发生应力腐蚀开裂,而主要发生均匀腐蚀。

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