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材料热处理学报2025年第01期:CO_2/H_2O气液两相塞状流流态对X60钢腐蚀行为的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙云龙;杨贵荣;宋文明;马颖;

单位:兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室;机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司;

摘要:利用自主设计的CO_2/H_2O气液两相流动态腐蚀平台,通过计数法和质量损失法研究了气液两相塞状流流态对X60钢腐蚀行为的影响,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对腐蚀表面形貌特征及腐蚀产物成分进行分析。结果表明:随气相流量的增大,塞状流的液塞频率和X60钢的腐蚀速率均呈现出先降低后增加的趋势。当气相流量小于150L/h时,随气相流量的增大,X60钢的腐蚀速率随液塞频率降低而降低,气相流量增大到150L/h时,管壁产物膜的覆盖率高于其他气相流量时产物膜的覆盖率,腐蚀速率达到最低值。当气相流量大于150L/h时,腐蚀速率随气相流量增大而增大。不同气相流量条件下,管壁底部一直受液相的冲刷,导致管壁底部比顶部腐蚀严重;腐蚀产物主要组成相为Fe_2O_3、Fe_3O_4、FeCO_3和FeOOH。

关键词:塞状流;流态;腐蚀速率;液塞频率

基金资助:国家自然科学基金(51765035,51205178); 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室开放基金课题(ARES-2022-02)