文档介绍：分类号学号 M200970207
学校代码 10487 密级

硕士学位论文

L245NCS 碳钢和 316L 不锈钢在 CO2/H2S
环境中腐蚀行为的研究

学位申曾勇
请人:学科专应用化学
业:指导教郭兴蓬教授
师:答辩日 2012 年 1 月 9 日
期:
A Thesis Submitted in Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering

The Study on Corrosion Behavior of L245NCS Carbon Steel and
316L Stainless Steel in CO2 / H2S Environment

Candidate : Zeng Yong
Major: Applied Chemistry
Supervisor: Prof. Guo Xing-Peng

Huazhong University of Science and Technology
Wuhan, Hubei 430074, P. R. China
January, 2012
独创性声明
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及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不
包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做
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学位论文作者签名:

日期: 年月日

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本论文属于
不保密。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:

日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
针对碳钢和不锈钢 CO2/H2S 腐蚀问题,以 L245NCS 和 316L 不锈钢为研究对象,
利用高温高压反应釜进行 CO2/H2S 腐蚀试验。利用失重法测试了两种材料在不同条件
-
下(CO2、H2S 分压比、温度、Cl 离子浓度、流速等)的腐蚀速率。采用电化学测试
方法在高温高压反应釜中原位测试了 L245NCS 钢和 316L 不锈钢在不同状态下的腐蚀
电化学行为。同时利用 SEM、EDS 等微观分析方法研究了 H2S/CO2 腐蚀试验后的微
观形貌与结构特征,探讨了 L245NCS 钢和 316L 不锈钢抗 H2S/CO2 腐蚀性能及其腐蚀
机理。其结果表明,L245NCS 钢在气相的腐蚀速率均比液相中的腐蚀速率小。由均匀
设计分析可知,腐蚀速率回归方程为 Rcorr=++ - -
- 2
+ 或 Rcorr=-- +- +
,即在 CO2/H2S 高温高压动态腐蚀试验中,H2S 分压的贡献最大,对腐蚀速
率的影响最为显著,且影响为正影响,即随着硫化氢分压的增大而液相腐蚀速率增大;
CO2 分压对腐蚀速率的影响次之,影响为正影响,随着 CO2 分压的增大而液相腐蚀速
率增大;温度对液相腐蚀速率的影响为负影响,随着升高而液相腐蚀速率减小,且温
度的影响为抛物线形状,在 60℃至 100℃之间存在腐蚀速率的最大值;转速对腐蚀速
率的影响成正相关,即随着转速的增加,腐蚀速率增大。另外,温度升高到 100℃时
的水蒸气压升高,气相中试样表面冷凝水增多而明显增大气相中的腐蚀速率。
L245NCS 钢在高 CO2/H2S 比时腐蚀后,其腐蚀产物中主要由 FeCO3 和 Fe3C 构成,为
典型 CO2 腐蚀的腐蚀产物,即腐蚀过程由 CO2 腐蚀所控制。随着环境中 H2S/CO2 比增
大,腐蚀产物以 Fe 的硫化物为主,腐蚀过程逐渐转化为 H2S 腐蚀