镍基合金G3在高浓度H2S、CO2环境中的腐蚀行为及钝化处理对其耐蚀性能的影响研究

摘要

采用高温高压模拟腐蚀试验和动电位扫描,研究了镍基合金G3在高含H2S和CO2腐蚀环境中的腐蚀行为,同时采用阳极氧化法在H2S和CO2构成腐蚀环境中制备钝化膜,并借助X射线光电子能谱仪(XPS)分析了钝化膜成分.结果显示,在高温高压(90℃,32MPa(PH2S为3.4MPa(10.49％),PCO2为3.3MPa(10.41％))的模拟气田采出液中,镍基合金G3发生了明显腐蚀,腐蚀产物由片状晶粒构成;在含50％H2S气田采出水中加入CO2促进了合金的腐蚀,当CO2含量进一步提高到50％,合金孔蚀敏感性下降;在50％H2S和50％CO2环境中,Cl-提高了合金孔蚀敏感性,同时高浓度Cl破坏了合金钝化膜自修复能力,G3在该腐蚀环境中形成的钝化膜由Cr2S3、 Cr2O3、FeS、Fe2O3、Ni(OH)2、MoO3等组成.随着使用环境条件的恶化,合金钝化膜的遭到破坏,腐蚀加速.