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中国腐蚀与防护学报  2018, Vol. 38 Issue (5): 471-477    DOI: 10.11902/1005.4537.2017.202
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超级13Cr不锈钢在海洋油气田环境中腐蚀行为灰关联分析
李洋, 李承媛, 陈旭(), 杨佳星, 王欣彤, 明男希, 韩镇泽
辽宁石油化工大学石油天然气工程学院 抚顺 113001
Gray Relationship Analysis on Corrosion Behavior of Super 13Cr Stainless Steel in Environments of Marine Oil and Gas Field
Yang LI, Chengyuan LI, Xu CHEN(), Jiaxing YANG, Xintong WANG, Nanxi MING, Zhenze HAN
School of Petroleum Engineering, Liaoning Shihua University, Fushun 113001, China
全文: PDF(923 KB)   HTML
摘要: 

采用动电位极化曲线测量了超级13Cr不锈钢在不同海洋油气田环境因素下的腐蚀速率;利用灰关联法分析了Cl-浓度、S2-浓度、pH值和温度与超级13Cr不锈钢腐蚀行为之间的关系。结果表明：海洋油气田环境中,影响超级13Cr不锈钢腐蚀行为的主要环境因素按关联度大小依次为：Cl-浓度 (0.8223)>温度 (0.7704)>pH值 (0.7646)>S2-浓度 (0.7595)。通过改进层次分析法对海洋环境中环境因素对超级13Cr腐蚀速率进行权重分析,权重从大到小依次为：Cl-浓度 (0.3905)>温度 (0.2761)>pH值 (0.1953)>S2-浓度 (0.1381)。海洋油气田环境中高浓度Cl-和高温环境是造成超级13Cr不锈钢腐蚀失效的主要原因。
关键词 ： 海洋油气田环境,  超级13Cr不锈钢,  腐蚀速率,  灰关联分析    
Abstract：

The corrosion rate of super 13Cr stainless steel was measured by potentiodynamic polarization curves in different environments of marine oil and gas field. Then the relationship between the corrosion behavior of super 13Cr stainless steel with the concentration of Cl-, concentration of S2-, pH value and temperature was evaluated by means of grey relationship analysis. Results showed that the grey correlation degree of corrosion factors in the marine oil and gas environments could be ranked with a descending sequence as follows: concentration of Cl- (0.8223)>temperature (0.7704)>pH value (0.7646)>concentration of S2- (0.7595). The weight of the effect of each corrosion factor on the corrosion rate of super 13Cr stainless steel was analyzed by hierarchy process, which then could be ranked with a descending sequence as follows: concentration of Cl- (0.3905)>temperature (0.2761)>pH value (0.1953)>concentration of S2- (0.1381). The main factors of the marine oil and gas environment, which caused the corrosion failure of super 13Cr stainless steel, were the high concentration of Cl- and high temperature.
Key words： marine oil and gas environment    super 13Cr stainless steel    corrosion rate    grayrelationship analysis
收稿日期: 2017-11-27     
ZTFLH:  TG142.71  
基金资助:国家自然科学基金 (51574147) 和辽宁省教育厅项目 (L2017LZD004)
作者简介:

作者简介 李洋,男,1992年生,硕士生
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李洋
李承媛
陈旭
杨佳星
王欣彤
明男希
韩镇泽

引用本文:

李洋, 李承媛, 陈旭, 杨佳星, 王欣彤, 明男希, 韩镇泽. 超级13Cr不锈钢在海洋油气田环境中腐蚀行为灰关联分析[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(5): 471-477.
Yang LI, Chengyuan LI, Xu CHEN, Jiaxing YANG, Xintong WANG, Nanxi MING, Zhenze HAN. Gray Relationship Analysis on Corrosion Behavior of Super 13Cr Stainless Steel in Environments of Marine Oil and Gas Field. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2018, 38(5): 471-477.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2017.202      或      https://www.jcscp.org/CN/Y2018/V38/I5/471

图1  在各种条件的溶液中超级13Cr不锈钢的动电位极化曲线
Cl- concentration / molL-1 S2- concentration / molL-1 Temperature / ℃ pH value Icorr / μAcm-2 VL / mma-1
0.1 0 25 7 0.019 0.021
0.25 0 25 7 0.117 0.142
0.6 0 25 7 0.475 0.561
0.85 0 25 7 4.624 5.456
1.4 0 25 7 5.875 6.932
1.7 0 25 7 14.453 17.06
0 0.001 25 7 0.0018 0.002
0 0.005 25 7 0.0061 0.007
0 0.01 25 7 0.0316 0.037
0 0.05 25 7 0.3752 0.443
0 0.1 25 7 0.0296 0.035
0 0.15 25 7 0.0154 0.018
0.6 0 25 3 0.584 0.694
0.6 0 25 5 0.481 0.568
0.6 0 25 7 0.475 0.560
0.6 0 25 9 0.015 0.017
0.6 0 25 11 0.012 0.014
0.6 0 25 13 0.010 0.013
0.6 0 25 7 0.475 0.561
0.6 0 35 7 0.496 0.589
0.6 0 50 7 0.512 0.604
0.6 0 60 7 0.534 0.630
0.6 0 70 7 1.633 1.927
0.6 0 80 7 2.875 3.392
表1  在各种条件的溶液中超级13Cr极化曲线拟合结果
Corrosion factors Yi Y0
Cl- concentration S2- concentration Temperature pH value Corrosion rate
0.1983 0 0.7792 0.9655 0.0125
0.4959 0 0.7792 0.9655 0.0846
1.1901 0 0.7792 0.9655 0.3342
1.686 0 0.7792 0.9655 3.2506
2.7769 0 0.7792 0.9655 4.13
3.3719 0 0.7792 0.9655 10.1641
0 0.0759 0.7792 0.9655 0.0012
0 0.3797 0.7792 0.9655 0.0042
0 0.7595 0.7792 0.9655 0.022
0 3.7975 0.7792 0.9655 0.2639
0 7.5949 0.7792 0.9655 0.0209
0 11.3924 0.7792 0.9655 0.0107
1.1901 0 0.7792 0.4138 0.4135
1.1901 0 0.7792 0.6879 0.3384
1.1901 0 0.7792 0.9655 0.3336
1.1901 0 0.7792 1.2414 0.0101
1.1901 0 0.7792 1.5172 0.0083
1.1901 0 0.7792 1.7931 0.0077
1.1901 0 0.7792 0.9655 0.3342
1.1901 0 1.0909 0.9655 0.3509
1.1901 0 1.5584 0.9655 0.3599
1.1901 0 1.8701 0.9655 0.3753
1.1901 0 2.1818 0.9655 1.1481
1.1901 0 2.4935 0.9655 2.0209
表2  均值化处理结果
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