X80管线钢在CO32-HCO3-体系下的电化学腐蚀行为研究齐季谢飞王丹摘要：采用电化学循环极化、正交实验极差分析法，并结合金相显微镜观察腐蚀形貌，研究了CO32-与HCO3-在25组不同配比的质量浓度正交下对X80管线钢电化学腐蚀行为的影响规律。结果表明：由于电极表面电位变化的影响，不饱和溶液中的电化学腐蚀规律可能会受到溶液中电流波动影响，因此CO32-与HCO3-的相互作用规律并非线性规律，当单一离子质量浓度较低时，另一离子会在其质量浓度变化区间存在一个极值点，在该极值点之前腐蚀程度会随离子质量浓度增加而加剧，超过该极值质量浓度后X80钢的腐蚀程度反而会受到抑制;而当此单一离子质量浓度较高时，该极值点会发生变化。经过正交极差计算得出CO32-與HCO3-在模拟土壤环境中的影响因素的主次顺序为：NaHCO3、Na2CO3，即HCO3-在腐蚀体系中的影响比重大于CO32-。关键词：X80管线钢;碳酸根离子;碳酸氢根离子;腐蚀电化学;极差分析法：TE988.2文献标识码：A：1671-0460（2020）10-2102-05Abstract：TheinfluencesofCO32-andHCO3-ontheelectrochemicalcorrosionbehaviorofX80pipelinesteelundertheorthogonalityof25groupswerestudiedbyelectrochemicalcyclepolarizationandorthogonalexperimentrangeanalysismethod，combinedwithmetallographicobservationofcorrosionmorphology.Theresultsshowedthatduetothepotentialchangesontheelectrodesurface，theelectrochemicalcorrosionlawinunsaturatedsolutionsmightbeaffectedbythecurrentfluctuationsinthesolution，sotheinteractionbetweenCO32-andHCO3-wasnon-linear;whenthesingleionconcentrationwaslow，anotherionwouldhaveanextremepointinitsconcentrationchangeinterval.Beforethisextremepoint，thedegreeofcorrosionwouldincreasewiththeincreaseofionconcentration，andthedegreeofcorrosionwouldbeinhibitedafterexceedingtheextremevalue;whenthissingleionconcentrationwashigh，theextremepointchanged.TheorthogonalandrangecalculationsshowedthattheorderoftheinfluencingfactorsofCO32-andHCO3-inthesimulatedsoilenvironmentwasasfollows：NaHCO3，Na2CO3，thatwas，theinfluenceofHCO3-inthecorrosionsystemwasgreaterthanthatofCO32-.Keywords：X80pipelinesteel;CO32-;HCO3-;Corrosionelectrochemistry;Rangeanalysis随着当代油气需求量的持续上升，我国在役油气长输管道的防腐性能与措施也在不断改善。在埋地管道当中，X80钢作为全球应用最广泛的高强度钢自2005年应用于西气东输一线至2018年中俄东线，总里程已达13000余公里[1]。近年来，在我国X80钢管道保障能源高效运输的同时仍有事故发生，如2017年位于贵州的中缅天然气管道泄露发生爆炸造成重大人员伤亡事故，在事故原因尚未调查明确前，又在2018年再次发生重大爆燃事故[2]。随着我国所铺设的X80钢服役时间推移，大批的埋地管线面临老化、腐蚀等问题。因此，如何提高管线钢服役寿命，并应用先进技术提升管道的防腐性能已经极大地引起了学者们的重视。土壤中含有复杂的离子成分，不同离子组分会对埋在土壤中的管线钢产生不同程度的腐蚀影响，已有学者针对不同的离子类别和浓度、不同材料分别进行了研究[3-8]。SIMARD[9]等认为溶液中存在的各种离子会在电极表面与溶液界面处发生竞争吸附作用。FUKUDA[10]等研究发现CO32-、HCO3-离子浓度越大，碳钢的局部腐蚀敏感性越强。WANG[11-12]等认为土壤中阴离子浓度越大，埋地碳钢的腐蚀行为越明显，但是离子浓度达到一定程度时腐蚀作用反被抑制。肖辉宗[13]等验证了此观点的前半部分，通过电化学实验证明了阴离子CO32-、HCO3-对X80钢的腐蚀行为影响较大，在离子浓度为0.09mol·L-1以下时，X80钢的腐蚀程度均随离子浓度增大而加剧，且HCO3-对整个反应过程的影响最大。而王国栋[14]等利用数值仿真模拟此浓度范围内的规律却与之相矛盾，认为随着HCO3-浓度的升高，管线腐蚀速率降低且呈现明显的线性化趋势。由此可见，目前学术界对腐蚀性离子作用于金属的规律机制还未有统一，且离子浓度范围存在空白区尚未探究。而...