X70钢高温高压喷射条件下CO2冲刷腐蚀行为研究
- 作者：樊学华柳伟蔡峰余曼丽杜清路民旭
- 会议时间：2010-08-08
- 关键词：喷射冲击 ; 冲刷腐蚀 ; 计算机流体动力学模拟 ; 腐蚀形貌 ; 腐蚀速率
- 作者单位：樊学华,柳伟,蔡峰,路民旭(北京科技大学,材料科学与工程学院,北京,100083)余曼丽(中海石油研究总院,北京,100027)杜清(北京科技大学,新金属材料国家重点实验室,北京,100083)
- 母体文献：第七届海峡两岸材料腐蚀与防护研讨会论文集
- 会议名称：第七届海峡两岸材料腐蚀与防护研讨会
- 会议地点：昆明
- 主办单位：中国腐蚀与防护学会
- 语种：chi
摘要
设计并制造一套模拟油气田高温高压高流速状态下的液体喷射冲击及电化学原位测试模拟装置,利用喷射冲击试验装置并结合计算机流体动力学模拟研究了X70管线钢在高温高压饱和CO2模拟采出液中的冲刷腐蚀行为.利用SEM分析不同流速条件下X70钢的冲蚀形貌的变化,结合形貌测试仪和维氏硬度仪分析了不同径向距离的冲蚀深度和显微硬度,并通过失重法计算平均腐蚀速率,建立流体喷射模型,探讨了喷射流速对X70钢高温高压CO2冲刷腐蚀行为的影响.结果表明:在高流速条件下,随着径向距离的变化,冲蚀深度呈现"W"形状变化,而壁面切应力先增大后减小,大约在45°攻角处出现极大值,两者满足很好的对应关系;根据冲蚀的宏观形貌分为三个区域:停滞区、过渡区、壁面喷射区,与喷射流体的CFD模拟相吻合,且不同区域具有不同的冲蚀形貌及显微硬度;随着喷射速度的增加,试样表面所受的壁面切应力逐渐增加,传质加速,X70钢的冲蚀速率增加并呈线性变化,冲刷作用显着增强;试样表面的显微硬度随壁面压应力的减小而逐渐减小.