螺纹接头处拉应力作用下的缝隙腐蚀行为

摘要：

目的 研究N80钢在高温高压中缝隙和应力耦合作用下的腐蚀行为,为油井管的选材和螺纹选型提供参考.方法 以油管螺纹接头为研究对象,在高温高压釜模拟地层环境,采用电化学方法和表面分析技术,研究N80钢在缝隙单因素作用下和缝隙-应力耦合作用下的腐蚀行为.结果 仅有缝隙作用24 h后,缝内存在大量腐蚀产物堆积,缝外几乎没有腐蚀产物.40℃时的凹槽深度为17.2μm,而70℃时的凹槽深度则达到82.7μm.在缝隙和应力耦合作用24 h后,在缝隙口处发现有腐蚀产物堆积,缝隙内腐蚀程度比缝隙外腐蚀程度更为严重.40℃时,弹性形变试样的缝隙口处凹槽深度约为35.3μm,塑性形变的试样缝隙口处凹槽深度约为41.3μm;而70℃时,发生弹性变形和塑性变形的试样缝隙口处凹槽深度则分别为143.7μm和243.9μm.结论 缝隙和应力耦合作用使缝隙口处凹槽的深度加深,且深度随着腐蚀时间和温度的增加而增大,塑性形变时凹槽深度最大.这表明应力的施加会加剧N80钢的缝隙腐蚀,导致形成更深的腐蚀凹槽,这反过来又会导致应力的进一步集中,应力腐蚀风险增加.因此,缝隙和应力对N80钢在高温高压地层水环境中的腐蚀具有协同作用.

关键词：缝隙腐蚀、应力腐蚀、螺纹、高温高压

所属期刊栏目：17

分类号：TG172(金属学与热处理)

在线出版日期：2020-12-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：52-59