乙酸和乙酸根對碳鋼二氧化碳腐蝕行為的影響.pdf

1、在石油生產(chǎn)和運輸系統(tǒng)中,由CO2引起的金屬腐蝕給人類造成了巨大的直接和間接的損失,HAc是石油產(chǎn)出液中一種非常普遍的有機酸,被認(rèn)為是金屬腐蝕失效的主要原因之一。但是關(guān)于HAc對CO2腐蝕的影響行為還不夠清楚,一般認(rèn)為乙酸(HAc)呈弱酸性,會加劇CO2腐蝕,而乙酸根(Ac-)呈弱堿性,會減緩CO2腐蝕。但現(xiàn)場情況和實驗研究表明,無論是乙酸還是乙酸根,都加劇了CO2腐蝕,因此,深入探討CO2腐蝕環(huán)境中HAc對CO2腐蝕行為的影響具有重要的

2、理論與現(xiàn)實意義。
　　本論文通過失重法、線性極化、動電位掃描、電化學(xué)阻抗、掃描電鏡等實驗方法研究了CO2腐蝕環(huán)境中有機酸,特別是HAc和Ac-對碳鋼和低鉻鋼的腐蝕行為的影響,以及與腐蝕產(chǎn)物膜的相互作用。主要研究結(jié)果如下:
　　在飽和CO2溶液中,乙酸根易與碳酸結(jié)合成HAc,即使加入NaAc,HAc在飽和CO2溶液中仍占有較大比例。因此,無論加入HAc還是NaAc,碳鋼的腐蝕速率隨著添加濃度增加而加劇,同時,在相同Ac0濃度時

3、,加入HAc比NaAc增加腐蝕速率更顯著。CO2腐蝕過程中,HAc既是陰極去極化劑又是一種催化劑,同時HAc的催化性能顯著地依賴于溶液pH值。
　　小分子有機酸能夠直接在電極表面還原,加速陰極還原過程;有機酸的存在并不改變陽極溶解的機理,卻能夠加速中間產(chǎn)物的形成/溶解過程,從而加速陽極的溶解。
　　Ac-能夠穿透腐蝕產(chǎn)物膜,破壞膜的完整性;而HAc能夠直接阻止保護膜的形成,因此,在含有HAc和Ac-的CO2腐蝕環(huán)境中,金屬的