碳钢在原油-薄水膜体系中初期腐蚀行为研究

摘要

原油储运过程中微量水逐渐析出形成的油水共存环境会导致储运设施中的碳钢材料发生腐蚀。以油气储运系统中常用的Q235碳钢为研究对象，探究其在原油-薄水膜体系中的初期腐蚀行为，设计并搭建一套可精确控制薄水膜和原油层厚度的腐蚀试验装置，并基于此装置开展不同薄水膜厚度(100、300、500和1 000μm)和原油层厚度(1、2、3和4 cm)条件下的腐蚀试验；试验结束后，利用白光干涉仪测定试片的蚀坑数量、蚀坑深度、表面粗糙度及蚀坑体积等腐蚀参数。结果表明：薄水膜厚度和原油层厚度减小均会显著加剧腐蚀；蚀坑深度呈正态分布，且分布均值随薄水膜和原油层厚度的增加而减小；薄水膜主要通过富集腐蚀性物质与强化离子传质来加速腐蚀过程，而原油层则主要通过限制氧气向薄水膜扩散间接抑制腐蚀。

关键词

Q235碳钢 / 薄水膜 / 初期腐蚀 / 腐蚀机制

基金资助

山东省高等学校青创科技支持计划(2022KJ058)