螺纹接头处拉应力作用下的缝隙腐蚀行为

目的 研究N80钢在高温高压中缝隙和应力耦合作用下的腐蚀行为，为油井管的选材和螺纹选型提供参考。方法 以油管螺纹接头为研究对象，在高温高压釜模拟地层环境，采用电化学方法和表面分析技术，研究N80钢在缝隙单因素作用下和缝隙-应力耦合作用下的腐蚀行为。结果 仅有缝隙作用24 h后，缝内存在大量腐蚀产物堆积，缝外几乎没有腐蚀产物。40 ℃时的凹槽深度为17.2 μm，而70 ℃时的凹槽深度则达到82.7 μm。在缝隙和应力耦合作用24 h后，在缝隙口处发现有腐蚀产物堆积，缝隙内腐蚀程度比缝隙外腐蚀程度更为严重。40 ℃时，弹性形变试样的缝隙口处凹槽深度约为35.3 μm，塑性形变的试样缝隙口处凹槽深度约为41.3 μm；而70 ℃时，发生弹性变形和塑性变形的试样缝隙口处凹槽深度则分别为143.7 μm和243.9 μm。结论 缝隙和应力耦合作用使缝隙口处凹槽的深度加深，且深度随着腐蚀时间和温度的增加而增大，塑性形变时凹槽深度最大。这表明应力的施加会加剧N80钢的缝隙腐蚀，导致形成更深的腐蚀凹槽，这反过来又会导致应力的进一步集中，应力腐蚀风险增加。因此，缝隙和应力对N80钢在高温高压地层水环境中的腐蚀具有协同作用。

Crevice Corrosion at Screwed Joint with Tensile Stress