高温高Cl-含量环境中H2S/CO2分压对超级双相不锈钢UNS S32750点蚀行为的影响

樊学华,于 勇,陈丽娟,迟 遥,刘艺盈,刘 畅

(1.中国石油工程建设有限公司 北京设计分公司,北京 100085;2.中国石油工程建设有限公司,北京 100120)

随着高含H2S和高含盐油气田的开发，服役工况日益苛刻，特别是稠油的开发，脱水温度高，给油田地面设施的安全运行以及材料选择提出了更高的要求。碳钢与低合金钢已无法满足高温、高含H2S、高含盐腐蚀环境的要求，耐蚀合金如双相不锈钢UNS S31803、超级双相不锈钢UNS S32750，以及镍基合金Alloy 825、Alloy 625及复合管被广泛应用，例如伊拉克哈法亚油田和西古尔纳油田，阿布扎比的BAB油田和NEB油田，阿曼酸性气体田项目等[1-3]。目前，国内相继加大了耐蚀合金在酸性高含盐工况下的理论研究，并基于开裂风险和腐蚀风险制定了酸性高盐工况下材料选择的一般原则[4]。超级双相不锈钢UNS S32750/S32760，其耐点蚀当量(PREN)高于40，具有优异的耐Cl-点蚀和缝隙腐蚀性能，多用于海水和高含H2S、高含盐介质工况，特别是油田地面高含盐的生产水处理系统[5]。ISO 21457-2010标准[6]规定了超级双相不锈钢UNS S32750在海洋环境中避免发生应力腐蚀开裂(SCC)的最大操作温度为90～110 ℃。NACE MR0175/ISO 15156-3:2015标准[7]规定了相关耐蚀合金抗开裂性能(SSC、SCC和HSC)的服役边界，即超级双相不锈钢(40

本工作在高温高含盐环境中对超级双相不锈钢UNS S32750开展了不同H2S/CO2分压条件下的腐蚀试验，利用失重法、奥林巴斯激光共聚焦显微镜、X-射线光电子能谱(XPS)，分析了H2S/CO2分压对于超级双相不锈钢UNS S32750点蚀行为的影响。

1 试验

1.1 试样制备

试验材料采用超级双相不锈钢UNS S32750，其化学成分见表1，耐点蚀当量(wCr+3.3wMo+16wN)约为41.2。……