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【2h】

Effect of Jet Impingement Velocity and Angle on CO2 Erosion–Corrosion with and without Sand for API 5L-X65 Carbon Steel

机译：API 5L-X65碳钢的射流速度和角度对有无砂的CO2冲蚀的影响

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摘要

Most oil and gas production wells have plenty of corrosive species present along with solid particles. In such production environments, CO gas can dissolve in free phase water and form carbonic acid (H CO ). This carbonic acid, along with fluid flow and with/without solid particles (sand or other entrained particles), can result in unpredictable severe localized CO corrosion and/or erosion–corrosion (EC). So, in this work, the CO EC performance of API 5L X-65 carbon steel, a commonly used material in many oil and gas piping infrastructure, was investigated. A recirculating flow loop was used to perform these studies at three different CO concentrations (pH values of 4.5, 5.0, and 5.5), two impingement velocities (8 and 16 m/s), three impingement angles (15°, 45°, and 90°), and with/without 2000 ppm sand particles for a duration of 3 h in 0.2 M NaCl solution at room temperature. Corrosion products were characterized using FE-SEM, EDS, and XRD. The CO EC rates were found to decrease with an increase in the pH value due to the increased availability of H ions. The highest CO erosion–corrosion rates were observed at a 45° impingement angle in the presence of solid particles under all conditions. It was also observed that a change in pH value influenced the morphology and corrosion resistance of the corrosion scales.
机译：大多数石油和天然气生产井都存在大量的腐蚀性物质以及固体颗粒。在这样的生产环境中，一氧化碳气体可以溶解在自由相水中并形成碳酸（H CO）。这种碳酸与流体流动以及有/无固体颗粒（沙粒或其他夹带颗粒）一起，会导致不可预测的严重局部CO腐蚀和/或侵蚀腐蚀（EC）。因此，在这项工作中，研究了API 5L X-65碳钢（许多石油和天然气管道基础设施中的常用材料）的CO EC性能。循环流动回路用于在三种不同的CO浓度（pH值为4.5、5.0和5.5），两种撞击速度（8和16 m / s），三种撞击角度（15°，45°和90°），并在室温下在0.2 M NaCl溶液中有/无2000 ppm沙粒持续3小时。使用FE-SEM，EDS和XRD对腐蚀产物进行表征。发现由于氢离子的可用性增加，CO EC速率随pH值的增加而降低。在所有条件下，在存在固体颗粒的情况下，在45°的入射角处观察到最高的CO腐蚀-腐蚀速率。还观察到pH值的变化影响腐蚀垢的形态和耐腐蚀性。

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