摘要
在模拟油田CO_2/H_2S共存环境中,利用高温高压模拟试验、四点弯曲应力加载方法及扫描电子显微镜分析评价了13Cr不锈钢在模拟油田环境中应力和缝隙协同作用下的应力腐蚀敏感性。结果表明:在CO_2和H_2S环境中无应力条件下,13Cr不锈钢均有稳定的阳极钝化区,但环境中出现H_2S后,其自腐蚀电位明显降低,腐蚀速率相对增大,点蚀敏感性增大,加载应力(80%σ_s)后,材料表面钝化状态不稳定;在H_2S分压为0.1 MPa的高温高压环境中,当加载80%σ_s应力并协同0.1 mm缝隙作用时,13Cr不锈钢表面缝隙处出现了点蚀现象,但并未扩展导致应力腐蚀开裂;当H_2S分压增大至0.5 MPa并加载80%σ_s应力时,试样发生应力腐蚀开裂。H_2S的存在增大了材料表面的活性,促进腐蚀损伤的加速。
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单位中国石油集团石油管工程技术研究院; 西安交通大学; 金属材料强度国家重点实验室