刘国璋等：[80钢在高气速湿气环境中冲蚀一腐蚀行为的环路实验 ·1093· 真空泵将环路内空气抽干，随后通入超纯C02至实 甲基四胺.将实验后的试样在酸洗液中浸泡5min, 验预期压力.本文所采用的实验条件为，湿气气相 取出后用去离子水和酒精清洗，吹干并再次称量试 流速30ms-1,含水率0.0007%，C02分压0.5MPa, 样的质量.利用下式计算腐蚀速率，单位为mm'a1. 温度55℃，实验持续时间分别为48、96、120和164， 876000(w。-01） V.= (1) 每个周期实验均设置3个平行样用来进行腐蚀速率 tpA 计算和腐蚀形态观察. 式中：W。和0，分别为实验前和实验后质量，gt为实 循环环路 验时间，h;p为钢铁密度，g·cm-3;A为试样实验表 缓冲罐 0 面积，cm2. 利用JSM6510A扫描电子显微镜观察腐蚀产 温度、流量监控 数据监测实验段 物的微观形貌，使用TTR3X射线衍射仪和ED一 2300EDS分析腐蚀产物成分，使用LEXTOLS4000激 光共聚焦电子显微镜观察腐蚀后金属表面腐蚀形态， 循环风机 并在每个周期试样表面选择十个蚀坑测量蚀坑深度. 注水泵注药泵 2实验结果及分析 图1高温高压湿气环路结构示意图 2.1腐蚀形貌和平均腐蚀速率 Fig.1 Illustration of high temperature high pressure wet flow loop 图2为L80试样分别经过48、96、120和164h 腐蚀速率采用失重法进行测量.测试前用精确 湿气环路腐蚀后的宏观形貌.试样表面腐蚀均匀， 到10-4g的天平测量试样实验前的质量，实验后将 未见大的蚀坑或其他局部腐蚀现象，但在试样表面 腐蚀的试样从环路中取出，并立即用酒精清洗.利 观察到大量微小蚀坑.利用失重法计算出不同实验 用化学方法去除试样表面的腐蚀产物，所使用的酸 周期下试样的平均腐蚀速率，如图3所示.腐蚀初 洗液为500mL盐酸+500mL去离子水+3.5g六次 期的平均腐蚀速率极大，达到10.2mm·a1,随着腐 国 图2L80钢在4个实验周期下酸洗前试样的宏观形貌.(a)48h:(b)96h:(c)120h:(d)164h Fig.2 Corrosion morphology of L80 steel coupons under four testing periods:(a)48 h:(b)9h:(e)120h:(d)164h刘国璋等: L80 钢在高气速湿气环境中冲蚀--腐蚀行为的环路实验 真空泵将环路内空气抽干，随后通入超纯 CO2 至实 验预期压力． 本文所采用的实验条件为，湿气气相 流速 30 m·s － 1，含水率 0. 0007% ，CO2 分压 0. 5 MPa， 温度 55 ℃，实验持续时间分别为 48、96、120 和 164， 每个周期实验均设置 3 个平行样用来进行腐蚀速率 计算和腐蚀形态观察． 图 1 高温高压湿气环路结构示意图 Fig． 1 Illustration of high temperature high pressure wet flow loop 图 2 L80 钢在 4 个实验周期下酸洗前试样的宏观形貌． ( a) 48 h; ( b) 96 h; ( c) 120 h; ( d) 164 h Fig． 2 Corrosion morphology of L80 steel coupons under four testing periods: ( a) 48 h; ( b) 96 h; ( c) 120 h; ( d) 164 h 腐蚀速率采用失重法进行测量． 测试前用精确 到 10 － 4 g 的天平测量试样实验前的质量，实验后将 腐蚀的试样从环路中取出，并立即用酒精清洗． 利 用化学方法去除试样表面的腐蚀产物，所使用的酸 洗液为 500 mL 盐酸 + 500 mL 去离子水 + 3. 5 g 六次 甲基四胺． 将实验后的试样在酸洗液中浸泡 5 min， 取出后用去离子水和酒精清洗，吹干并再次称量试 样的质量． 利用下式计算腐蚀速率，单位为 mm·a － 1 ． Vc = 876000( w0 － w1 ) tρA ( 1) 式中: w0和 w1分别为实验前和实验后质量，g; t 为实 验时间，h; ρ 为钢铁密度，g·cm － 3 ; A 为试样实验表 面积，cm2 ． 利用 JSM--6510A 扫描电子显微镜观察腐蚀产 物的微 观 形 貌，使 用 TTＲ3X 射 线 衍 射 仪 和 JED-- 2300EDS 分析腐蚀产物成分，使用 LEXTOLS4000 激 光共聚焦电子显微镜观察腐蚀后金属表面腐蚀形态， 并在每个周期试样表面选择十个蚀坑测量蚀坑深度． 2 实验结果及分析 2. 1 腐蚀形貌和平均腐蚀速率 图 2 为 L80 试样分别经过 48、96、120 和 164 h 湿气环路腐蚀后的宏观形貌． 试样表面腐蚀均匀， 未见大的蚀坑或其他局部腐蚀现象，但在试样表面 观察到大量微小蚀坑． 利用失重法计算出不同实验 周期下试样的平均腐蚀速率，如图 3 所示． 腐蚀初 期的平均腐蚀速率极大，达到 10. 2 mm·a － 1，随着腐 · 3901 ·