PDF《海上某油田生产井 316犔 不锈钢毛细管泄漏失效分析》

3 P o l a r i z a t i o nc u r r e n t v s t i m e f o r

3 1

6 Ls t a i n l e s s s t e e l i n8 .

2 % N a C l s o l u t i o ns a t u r a t e dw i t hC O

2 试验后, 试样表面未见沟槽形貌.恒电位极化腐蚀 模拟试验结果表明, 实际腐蚀形貌不是由杂散电流 阳极极化造成的[

1 ] , 上述推断不成立.

4 .

2 晶间腐蚀模拟试验 按照 G B / T4

3 3

4 -

2 0

0 8 《 金属和合金的腐蚀不 锈钢晶间腐蚀试验方法》 中 C法对1号样进行晶间 腐蚀模拟试验, 用6

5 %的硝酸溶液腐蚀后进行观 察.经计算得到试样每个周期的腐蚀速率分别为

0 .

8 4

28 ,

2 .

0 7

55 ,

2 .

6 6

43 ,

3 .

8 2

27 ,

4 .

9 6 78g / ( m

2 ・ h ) , 5个周期的平均腐蚀速率为2 .

8 7 46g / ( m

2 ・ h ) , 晶间腐蚀试验失重值呈线性增大趋势. ・

8 1

8 ・ 李瑞川等: 海上某油田生产井3

1 6 L不锈钢毛细管泄漏失效分析 由图4可见, 试验后1号样内外壁焊缝热影响 区产生两条明显沟槽, 说明该区存在强氧化性介质 中具有优先腐蚀倾向;

且腐蚀后试样的晶间呈连续 沟状组织( 五类) , 根据 G B / T4

3 3

4 -

2 0

0 8C法可认 为该管存在晶间腐蚀现象[

2 ] . ( a ) 宏观腐蚀形貌 ( b ) 热影响区晶间腐蚀形貌(

5 0

0 *) 图4 晶间腐蚀模拟试验结果 F i g .

4 R e s u l t so f s i m u l a t e d i n t e r g r a n u l a r c o r r o s i o n t e s t : ( a ) c o r r o s i o nm a c r o g r a p ha n d( b ) i n t e r g r a n u l a r c o r r o s i o na tHA Z 为了进一步研究各试样晶间腐蚀的形貌以及形 成机理, 分别对1号样和3号样进行扫描电镜(SEM) 和能谱( E D S ) 分析.由图5可见, 1号样的 热影响区出现亮白色条状析出物, E D S分析表明这 些析出物中的C r含量高于周围基体中的, 周围基体 由于C r含量较少导致耐蚀性下降, 造成局部优先腐 蚀[

3 ] . 由图6可见, 3号样的焊缝晶间处存在大量微 米级的条状富C r析出物, 且焊缝周围存在贫铬区. 沿晶界析出相是导致热影响区韧性降低的主要因 素[

4 ] .

5 失效原因分析 通过以上分析表明, 该生产井毛细管失效的原 因主要有以下三个方面.(

1 )均匀腐蚀: 局部管段 外壁均匀减薄约3

0 %, 可能与腐蚀环境偶然恶化、 ( a ) S E M 形貌 ( b ) E D S分析结果 图5 1号样热影响区的S E M 形貌和E D S分析结果 F i g .

5 S E M m o r p h o l o g y( a ) a n dE D Sa n a l y s i s r e s u l t( b ) o fHA Zo f

1 # s a m p l e ( a ) S E M 形貌 ( b ) E D S分析结果 图6 3号样热影响区的S E M 形貌和E D S分析结果 F i g .

6 S E M m o r p h o l o g y( a ) a n dE D Sa n a l y s i s r e s u l t( b ) o fHA Zo f

3 # s a m p l e 该部位钝化膜未及时在含氧介质中修复而造成外腐 蚀和壁厚损失.(

2 )刀线腐蚀: 焊缝热影响区晶界 ・

9 1

8 ・ 李瑞川等: 海上某油田生产井3

1 6 L不锈钢毛细管泄漏失效分析 处的奥氏体贫铬现象使腐蚀集中在贫铬区.贫铬区 成为微阳极, 奥氏体晶界析出物C r

2 3 C

6 和其余奥氏 体区成了微阴极, 于是构成了腐蚀原电池[

5

6 ] .(

3 ) 机械破坏: 毛细管收回时与硬物刮擦形成管外局部 表面损伤.

6 改进措施 (

1 )焊接工艺方面: 建议在焊接前评价焊条和 母材的匹配性, 焊后通过试验来评价焊后腐蚀敏感 性;

优化热处理工艺, 缩短热影响区停留在6