物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2013年
11期
2405-2414
,共10页
林学强%柳伟%张晶%董帅%张海龙%李效波%徐川川%路民旭
林學彊%柳偉%張晶%董帥%張海龍%李效波%徐川川%路民旭
림학강%류위%장정%동수%장해룡%리효파%서천천%로민욱
O2腐蚀%CO2腐蚀%3Cr钢%腐蚀速率%腐蚀形貌
O2腐蝕%CO2腐蝕%3Cr鋼%腐蝕速率%腐蝕形貌
O2부식%CO2부식%3Cr강%부식속솔%부식형모
O2 corrosion%CO2 corrosion%3Cr steel%Corrosion rate%Corrosion morphology
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.
採用高溫高壓反應釜分彆開展3Cr鋼在CO2和O2共存、單獨CO2和單獨O2三種氣體條件下的腐蝕實驗,利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能量色散X射線能譜(EDS)和電化學方法研究瞭3Cr鋼在高溫高壓含有O2的CO2環境中的腐蝕產物膜特徵.結果錶明,在含有O2的CO2的條件下,3Cr鋼錶麵腐蝕產物膜疏鬆多孔,主要成分為FeCO3、Fe3O4和Fe2O3,腐蝕產物中未見明顯Cr元素富集,3Cr鋼錶現齣點蝕的腐蝕形態.3Cr鋼在高溫高壓含O2的CO2腐蝕條件下內外膜層電阻(Rf1、Rf2)和電荷傳遞電阻Rt均比僅含有CO2腐蝕環境的低,雙電層電容(cdl)和內外膜層電容(cf1、cf2)均比僅含有CO2腐蝕環境的高.含有O2的CO2條件下,其保護性顯著低于單一CO2條件下形成的腐蝕產物膜.提齣瞭在含O2的CO2氣體條件下,3Cr鋼錶麵存在由多種物質組成的腐蝕產物,這導緻腐蝕產物疏鬆多孔,不會形成單一CO2條件下存在的顯著提高腐蝕產物膜保護性的Cr(OH)3層,從而促進瞭3Cr鋼的析氫腐蝕和痠性介質中的吸氧腐蝕的機理.
채용고온고압반응부분별개전3Cr강재CO2화O2공존、단독CO2화단독O2삼충기체조건하적부식실험,이용X사선연사의(XRD)、소묘전자현미경(SEM)、능량색산X사선능보(EDS)화전화학방법연구료3Cr강재고온고압함유O2적CO2배경중적부식산물막특정.결과표명,재함유O2적CO2적조건하,3Cr강표면부식산물막소송다공,주요성분위FeCO3、Fe3O4화Fe2O3,부식산물중미견명현Cr원소부집,3Cr강표현출점식적부식형태.3Cr강재고온고압함O2적CO2부식조건하내외막층전조(Rf1、Rf2)화전하전체전조Rt균비부함유CO2부식배경적저,쌍전층전용(cdl)화내외막층전용(cf1、cf2)균비부함유CO2부식배경적고.함유O2적CO2조건하,기보호성현저저우단일CO2조건하형성적부식산물막.제출료재함O2적CO2기체조건하,3Cr강표면존재유다충물질조성적부식산물,저도치부식산물소송다공,불회형성단일CO2조건하존재적현저제고부식산물막보호성적Cr(OH)3층,종이촉진료3Cr강적석경부식화산성개질중적흡양부식적궤리.
