Исследование коррозионной стойкости образцов композиционных материалов для нефтяного оборудования

Сведения об авторах
  • Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Российская Федерация
  • Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Российская Федерация

Аннотация

Для повышения коррозионной стойкости и эксплуатационной надежности нефтегазопромыслового оборудования является актуальным применение инструментальных и конструкционных металломатричных материалов, армированных различными функциональными наполнителями. Выполнено исследование коррозионной стойкости ряда алюмоматричных дисперсно армированных композитов, содержащих до 10 мас. % карбида хрома и магния. Экспериментальные образцы композиционных материалов синтезировали методом порошковой металлургии, спекая уплотненные прессованием исходные материалы в алундовом тигле под угольной засыпкой при температуре 640 °С в течение 1 ч. Фазовый состав полученных композитов изучали на рентгеновском дифрактометре XRD 7000 (Shimadzu) c приставкой для рентгеноспектрального микроанализа. Фотографии микроструктуры и карты распределения химических элементов получали на электронном сканирующем микроскопе VEGA LMS. Для измерений твердости композитов использовали твердомер ИТВ-30-АМВ. Коррозионные испытания проводили при комнатной температуре в течение 504 ч. Коррозионной средой служил модельный раствор электролита без принудительной циркуляции, содержащий 30 г/л хлорида натрия и добавку уксусной кислоты до рН = 4,0. Установлено, что скорость коррозии (П, мм/год) образцов уменьшается практически в два раза пропорционально повышению содержания карбида хрома в матричном алюминии. Дополнительное легирование композитов магнием увеличивает скорость коррозии относительно чистого алюминия пропорционально повышению содержания магния. Во всех случаях наблюдается сплошное равномерное распределение коррозионного поражения металлической поверхности образцов и снижение их твердости после испытаний на коррозионную стойкость. Результаты исследований свидетельствуют о повышенной коррозионной стойкости композита Al-Сr3C2, что важно для его применений в составе оборудования, эксплуатируемого в коррозионно-активной среде.

Ключевые слова

алюминийкомпозиционные материалыкарбид хромакоррозиямагнийнефтегазопромысловое оборудованиестальплотностьтвердость

Литература

  1. 1.Болотова, Ю.В. Коррозия теплообменного оборудования нефтехимических производств / Ю.В. Болотова, О.И. Ручкинова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. – 2015. – Т. 17, № 4. – С. 102–119. DOI: 10.15593/2224-9877/2015.4.08 Scholar
  2. 2.Поварова, Л.В. Анализ современных методов защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии / Л.В. Поварова, В.С. Мунтян, А.С. Скиба // Булатовские чтения. – 2020. – Т. 4. – С. 125–129. Scholar
  3. 3.Corrosion Strategy in Oil Field System / I.A. Abdalsamed, I.A. Amar, F.A. Altohami, F.A. Salih, M.S. Mazek, M.A. Ali, A.A. Sharif // Journal of Chemical Reviews. – 2020. – Vol. 2, no. 1. – P. 28–39. DOI: 10.33945/SAMI/JCR.2020.1.2 Scholar
  4. 4.Kulkarni, S.J. An Insight into Studies and Research on Corrosion in Petroleum Industries and Refineries / S.J. Kulkarni // International Journal of Petroleum and Petrochemical Engineering (IJPEE). – 2016. – Vol. 2, no. 2. – P. 1–3. DOI: 10.20431/2454-7980.0202001 Scholar
  5. 5.Vakili, M. Addressing Hydrogen Sulfide Corrosion in Oil and Gas Industries: A Sustainable Perspective / M. Vakili, P. Koutník, J. Kohout // Sustainability. – 2024. – Vol. 16, no. 4. – P. 1661. DOI: 10.3390/su16041661 Scholar
  6. 6.Key parameters affecting sweet and sour corrosion: Impact on corrosion risk assessment and inhibition / I.B. Obot, A.A. Sorour, C. Verma, T.A. Al-Khaldi, A.S. Rushaid // Eng. Fail. Anal. – 2023. – Vol. 145. – P. 107008. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2022.107008 Scholar
  7. 7.Economic Impact of Corrosion in Oil Sectors and Prevention: An Overview / J. Akpan, O.S.I. Fayomi, I.G. Akande, S. Odigie // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – No. 1378. – P. 022037. DOI: 10.1088/1742-6596/1378/2/022037 Scholar
  8. 8.Solovyeva, V.A. Current Downhole Corrosion Solutions and Trends in the Oil and Gas Industry: A Review / V.A. Solovyeva, K.H. Almuhammadi, W.O. Badeghaish // Materials. – 2023. – Vol. 16, no. 5. – P. 1795. DOI: 10.3390/ma16051795 Scholar
  9. 9.Mapping the knowledge domains of research on corrosion of petrochemical equipment: An informetrics analysis-based study / Z. Lang, D. Wang, H. Liu, X. Gou // Engineering Failure Analysis. – 2021. – Vol. 129. – P. 105716. DOI: 10.1016/J.ENGFAILANAL.2021.105716 Scholar
  10. 10.Corrosive Environment Assessment and Corrosion-Induced Rockbolt Failure Analysis in a Costal Underground Mine / Q. Guo, J. Pan, M. Wang, M. Cai, X. Xi1 // International Journal of Corrosion. – 2021. – Vol. 2019. – P. 9. DOI: 10.1155/2019/2105842 Scholar

Другие статьи выпуска

Весь выпуск (Том 25, № 2, 2025)
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
01.04.2025
В выпуске
01.04.2025
Выпуск
Том 25, № 2 (2025)
Поделиться