含O2高温高压CO2环境中3Cr钢腐蚀产物膜特征

林学强; 柳伟; 张晶; 董帅; 张海龙; 李效波; 徐川川; 路民旭

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摘要

采用高温高压反应釜分别开展3Cr钢在CO2和O2共存、单独CO2和单独O2三种气体条件下的腐蚀实验,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)和电化学方法研究了3Cr钢在高温高压含有O2的CO2环境中的腐蚀产物膜特征.结果表明,在含有O2的CO2的条件下,3Cr钢表面腐蚀产物膜疏松多孔,主要成分为FeCO3、Fe3O4和Fe2O3,腐蚀产物中未见明显Cr元素富集,3Cr钢表现出点蚀的腐蚀形态.3Cr钢在高温高压含O2的CO2腐蚀条件下内外膜层电阻(Rf1、Rf2)和电荷传递电阻Rt均比仅含有CO2腐蚀环境的低,双电层电容(cdl)和内外膜层电容(cf1、cf2)均比仅含有CO2腐蚀环境的高.含有O2的CO2条件下,其保护性显著低于单一CO2条件下形成的腐蚀产物膜.提出了在含O2的CO2气体条件下,3Cr钢表面存在由多种物质组成的腐蚀产物,这导致腐蚀产物疏松多孔,不会形成单一CO2条件下存在的显著提高腐蚀产物膜保护性的Cr(OH)3层,从而促进了3Cr钢的析氢腐蚀和酸性介质中的吸氧腐蚀的机理.

著录项

来源
《物理化学学报》 |2013年第11期|2405-2414|共10页
作者
林学强; 柳伟; 张晶; 董帅; 张海龙; 李效波; 徐川川; 路民旭;
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作者单位

北京科技大学新材料技术研究院,腐蚀与防护中心,北京100083;

北京科技大学新材料技术研究院,腐蚀与防护中心,北京100083;

北京科技大学新材料技术研究院,腐蚀与防护中心,北京100083;

北京科技大学新材料技术研究院,腐蚀与防护中心,北京100083;

中海油田服务股份有限公司,天津300450;

中海油田服务股份有限公司,天津300450;

北京科技大学新材料技术研究院,腐蚀与防护中心,北京100083;

北京科技大学新材料技术研究院,腐蚀与防护中心,北京100083;

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正文语种 chi
中图分类电化学、电解、磁化学;
关键词
O2腐蚀; CO2腐蚀; 3Cr钢; 腐蚀速率; 腐蚀形貌;

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