一种附有硫铁化合物管线钢的氢渗透行为测试方法

摘要

一种附有硫铁化合物管线钢的氢渗透行为测试方法，属于管线钢技术领域。研究H2S环境下附有硫铁化合物等腐蚀产物的管线钢氢渗透行为，适用于X52-X65及以上级的抗硫管线钢。准确模拟油气田环境，可以使管线钢表面生成与服役条件下相同的硫铁化合物，利用双电解池技术测试其氢渗透性能。与现有技术相比，本发明的优点在于：准确模拟管线服役环境，得到材料在H2S环境下的氢扩散系数等参数，明确不同结构的硫铁化合物对管线氢渗透行为的影响。

主权项

一种附有硫铁化合物管线钢的氢渗透行为测试方法，其特征在于，工艺为：(1)实验材料为低合金成份的X52‑X65及以上级抗硫管线钢，试样厚度为300‑500μm，直径为30‑50mm的圆形钢片，两面用砂纸逐级打磨至1000#砂纸，试样的一侧镜面抛光后镀镍；(2)在高温高压H2S反应釜里模拟油气田环境，使试样的另一侧生成马基诺矿型或磁黄铁矿型腐蚀产物；(3)将制备试样酒精脱水并冷风吹干，保存于真空干燥皿中；(4)用99.99％的高纯H2S气体通入去离子水中获得饱和H2S溶液，利用硫化氢一级解离平衡关系，通过测定溶液的pH值确定饱和硫化氢溶液的浓度；以此溶液为母液，用移液管移取一定量母液至除氧的NaCl溶液中，配制成含不同H2S浓度的溶液，NaCl质量浓度范围为0.5‑3.0％；所有溶液都用分析纯试剂和去离子水配制；所述的pH值为4.0‑4.3；(5)自制渗氢双电解池试样镀镍侧为测试面，浸于0.2mol/LNaOH溶液中，以Hg/(Hg2Cl2)/KCl饱和电极体系作为参比电极，调节恒电位仪使试样的镀镍面的电位相对于这一参比电极为‑0.2V，使测试的电流密度逐渐减小，直至小于1μA/cm2，试样的另外一侧为研究面，在研究面的电解池内注入研究溶液，其中，研究溶液中NaCl质量浓度范围为0.5‑3.0％，硫化氢摩尔浓度范围为1.0×10‑3‑2.5×10‑3mol/L；并调节恒电流装置使试样的研究面施加的阴极电流密度保持在0.1‑0.5mA/cm2。