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缓蚀剂对超级13Cr不锈钢在含醋酸的CO2饱和完井液中应力腐蚀开裂行为的影响

作　者: 李玲杰
导　师: 郭兴蓬
学　校: 华中科技大学
专　业: 应用化学
关键词: 应力腐蚀开裂 缓蚀剂 电化学噪声 氢渗透 完井液
分类号: TG174.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本文通过四点弯曲法、动电位扫描、电化学阻抗方法评价了多种缓蚀剂对超级13Cr不锈钢试样在高温高压/高温常压、含醋酸的CO2饱和CaCl2完井液中腐蚀行为的影响。结果表明：在110℃，含2000ppm醋酸的CO2饱和CaCl2完井液中，丙炔醇、季铵盐均能有效地抑制超级13Cr不锈钢在完井液中的点蚀和均匀腐蚀，丙炔醇、季铵盐复配时，若丙炔醇含量较少时能达到更好的缓蚀效果；在125℃，1MPaCO2分压、含300ppm醋酸的CaCl2完井液中，丙炔醇有很好的缓蚀效果。应用电化学噪声方法研究了缓蚀剂对超级13Cr不锈钢应力腐蚀开裂敏感性的影响。结果表明：超级13Cr不锈钢在110℃、含2000ppm醋酸的CO2饱和CaCl2完井液中容易发生应力腐蚀开裂；低浓度的丙炔醇、季铵盐能促进超级13Cr不锈钢应力腐蚀开裂的发生，较高浓度的丙炔醇、季铵盐可以有效地抑制超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂；超级13Cr不锈钢应力腐蚀敏感性随KI浓度的升高逐渐降低。采用动电位快慢扫的方法研究125℃、1MPaCO2分压、含300ppm醋酸的CaCl2完井液中缓蚀剂对超级13Cr不锈钢应力腐蚀开裂敏感性的影响。结果发现：添加丙炔醇、KI、乌洛托品缓蚀剂后，超级13Cr不锈钢应力腐蚀开裂敏感因子（PI）值降低，说明丙炔醇、KI、乌洛托品缓蚀剂的加入能有效降低超级13Cr不锈钢应力腐蚀开裂敏感性。采用氢渗透测量方法测量了不同缓蚀剂浓度对超级13Cr不锈钢氢渗透量的影响，结果表明：在110℃、含2000ppm醋酸的CO2饱和CaCl2完井液中,低浓度的丙炔醇、季铵盐使超级13Cr不锈钢氢渗透量增加，随着丙炔醇、季铵盐浓度的升高，氢渗透量逐渐减小。KI浓度对超级13Cr不锈钢氢渗透量没有明显影响。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
1 绪论  7-20
  1.1 前言  7
  1.2 金属材料的应力腐蚀开裂  7-11
  1.3 电化学噪声测试方法在应力腐蚀开裂中的应用  11-14
  1.4 缓蚀剂在应力腐蚀开裂的研究与应用  14-18
  1.5 课题意义及主要研究内容  18-20
2 实验  20-26
  2.1 实验药品及仪器  20-21
  2.2 实验介质及实验材料  21
  2.3 实验方法  21-26
3 实验结果与讨论  26-60
  3.1 超级 13Cr 不锈钢四点弯曲试样应力大小的确定  26-28
  3.2 超级 13Cr 不锈钢应力腐蚀开裂临界条件的确定  28-29
  3.3 高温常压条件下超级 13Cr 不锈钢缓蚀剂评价  29-36
  3.4 高温常压下抑制超级 13Cr 不锈钢 SCC 缓蚀剂的筛选  36-39
  3.5 丙炔醇浓度对超级 13Cr 不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响  39-45
  3.6 季铵盐浓度对超级 13Cr 不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响  45-50
  3.7 KI 浓度对超级 13Cr 不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响  50-55
  3.8 高温高压条件下超级 13Cr 不锈钢缓蚀剂评价  55-56
  3.9 高温高压下缓蚀剂对超级 13Cr 不锈钢 SCC 敏感性的影响  56-60
4 结论  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-69
附录 1：攻读硕士学位期间公开发表的论文  69

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术 > 金属防腐剂、缓蚀剂
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