Ni-W-P合金在CO₂/H₂S环境中的应用性研究

摘要

[目的]为了给Ni-W-P合金在油田中的应用提供理论指导，研究了Ni-W-P合金在含Cl^-的CO₂/H₂S腐蚀环境中作为防腐涂层的适用性，以及与L80-13Cr合金偶合时的电偶腐蚀倾向。[方法]采用高温高压反应釜模拟油田CO₂/H₂S腐蚀环境，通过动电位极化曲线测试考察了两种材料的腐蚀电位。采用金相显微镜、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对腐蚀形貌和腐蚀产物进行表征。[结果]Ni-W-P合金在模拟工况下的腐蚀速率为0.011 3 mm/a，属于轻微腐蚀，无点蚀发生。L80-13Cr合金的腐蚀速率为0.126 6 mm/a，属于中度腐蚀，且存在明显的点蚀现象。Ni-W-P合金表面在腐蚀初期形成了一层由Ni、S、Fe的化合物和W的氧化物组成的腐蚀产物膜，其良好的致密性阻碍了腐蚀的进一步发生。在3.5%氯化钠介质中测得Ni-W-P合金和L80-13Cr的腐蚀电位分别为-408 mV和-475 mV，两者相差67 mV。两种材料偶合后在国内某油田采出水中浸泡时，L80-13Cr合金的腐蚀速率降低，Ni-W-P合金的腐蚀速率升高，且受两种材料的面积比影响。[结论]Ni-W-P合金在CO₂/H₂S腐蚀环境中比L80-13Cr合金更耐蚀。两种材料的腐蚀电位差异小于250 mV，联合应用不会造成严重的电偶腐蚀问题。实际应用中应合理控制两种材料的面积比。

关键词

镍-钨-磷合金 / 二氧化碳 / 硫化氢 / 高温高压 / 电偶腐蚀 / 电化学