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1、超臨界CO2廣泛存在于碳捕獲與封存過程以及油氣田開發(fā)環(huán)境中,在有水存在條件下,超臨界CO2會使鋼材發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。而減緩或抑制鋼材在超臨界CO2-H2O環(huán)境中發(fā)生腐蝕最簡單和經(jīng)濟的方法是加入緩蝕劑。但是在超臨界CO2環(huán)境中緩蝕劑的研究很少,對緩蝕劑在超臨界CO2-H2O體系中的作用機理鮮有報道。
本文研究N80碳鋼在超臨界CO2-H2O和非超臨界CO2-H2O溶液中的腐蝕及緩蝕效果。自主設(shè)計了腐蝕失重裝置和動態(tài)原位電化學(xué)測試系
2、統(tǒng)。結(jié)合失重實驗、電化學(xué)測試(電化學(xué)阻抗測試,動電位掃描測試)和表面形貌分析,對N80碳鋼在超臨界CO2-H2O體系中的腐蝕行為以及緩蝕劑的作用機理進行探討。失重實驗的結(jié)果表明:在沒有添加緩蝕劑的情況下,N80碳鋼的腐蝕速率隨著CO2分壓和轉(zhuǎn)速的增加而增加。在添加緩蝕劑的情況下,特別是動態(tài)條件下,緩蝕劑在超臨界和非超臨界CO2-H2O溶液中的緩蝕效果差異顯著。通過對比表面形貌的SEM圖,可以發(fā)現(xiàn):隨著壓力和轉(zhuǎn)速的增加,鋼片表面腐蝕產(chǎn)物膜
3、脫落越嚴(yán)重。電化學(xué)(交流阻抗和動電位極化)測試結(jié)果表明,在沒有添加緩蝕劑的情況下,電化學(xué)阻抗譜由一個高頻容抗弧和一個低頻感抗弧組成,而隨著緩蝕劑的加入,低頻的感抗弧逐漸消失變成容抗弧。而且緩蝕劑的加入使得Rct顯著地增大,從而腐蝕速率顯著地減小。在超臨界和非超臨界CO2-H2O溶液中N80碳鋼的微分電容曲線顯示零電荷電位點隨著CO2分壓由非超臨界向超臨界狀態(tài)轉(zhuǎn)變時而負(fù)移,導(dǎo)致表面剩余正電荷增多。通過紫外可見分光光度法分析試驗中緩蝕劑的濃
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