二氧化碳的腐蝕性

“二氧化碳腐蝕”一詞最早由美國石油學會（API）于1925年采用。1943年，人們首次假設德克薩斯油田的天然氣管道腐蝕是CO2腐蝕。水中的二氧化碳會導致鋼的快速整體腐蝕和嚴重的局部腐蝕。管道和設備的早期腐蝕通常會導致嚴重后果。在前蘇聯，196年至196年，在克拉斯諾邊境地區的油氣田開發過程中首次發現了油田設備的二氧化碳腐蝕。在美國Little Creek油田的CO2驅油試驗中，生產井的管壁在不到5個月的時間內被腐蝕穿孔，腐蝕速率為12.7mm·a-1，但也有嚴重的社會后果。南海油田和四川油田也發生了類似的二氧化碳腐蝕損害。

二氧化碳腐蝕經常發生在化工廠，如化肥生產中。例如，鎮海石化總廠大型化肥廠的高壓CO2水冷卻器將CO2氣體冷卻到合適的溫度，然后進入高壓合成系統。設備為U型管換熱器。第一個U形管由3074L不銹鋼制成，壁厚為3mm。調試一個半月后，發生了嚴重的孔腐蝕，導致泄漏。第二根管子被2RE69不銹鋼替換，由于泄漏的管子太多，使用40多天后報廢。

對于制氫裝置的給水預熱器、冷卻器和其他部件，CO2腐蝕損壞通常是由于含有CO2、CO和其他氣體的氣體的傳輸，主要是由于露點附近的二氧化碳腐蝕。這種腐蝕是點蝕。壓力越高，水越多，露點越低，腐蝕越嚴重。對于壓力為15×105Pa的碳鋼，腐蝕速率可達17mm/a。1996年，在荷蘭澤斯特市，燃氣管道和儲氣罐（直徑3米）發生爆炸，1966年6月，日本世界上第一個大型有機藥物制造裝置的管道系統中碳鋼制成的凸形線圈和噴嘴的焊接區域破裂，導致內部氣體排出。經過調查和研究，這兩類事故都被認為是由CO2-CO-H2O介質中的應力腐蝕裂紋引起的。

2.2影響二氧化碳腐蝕的因素

干CO2氣體本身沒有腐蝕性。CO2更容易溶于水，溶解于水中后對某些金屬材料具有高度腐蝕性。由此產生的材料損傷統稱為CO2腐蝕。在相同的PH值下，CO2的總酸含量高于鹽酸，因此其對鋼的腐蝕比鹽酸更重。

CO2腐蝕受到許多因素的影響，可歸納如下：

1.環境因素，包括二氧化碳分壓（Pco2）、平均溫度（T）、水介質的鹽度、PH值、水溶液中Cl2、HCO3、Ca、Mg、微量H2S和O2、細菌等的含量、油氣混合介質中的蠟含量、介質負荷、流速和流動狀態、物料表面水垢的結構和性質等。

2.材料因素，包括材料類型、合金元素Cr、C、Ni、Si、Mo、Cu、Co等的含量。在材料和材料表面的面罩中。

CO2會對設備造成全腐蝕（也稱為單元腐蝕）或局部腐蝕。當形成完全腐蝕時，所有或大部分金屬均勻受損。均勻腐蝕速率通常用每單位時間和面積的材料損失質量或每單位時間的材料損失平均厚度來表示。當形成局部腐蝕時，鋼表面的某些部分高度腐蝕，而其他部分沒有腐蝕或僅輕微腐蝕。不同類型的局部腐蝕有不同的形式，例如，孔洞腐蝕周圍出現中空光滑，平臺腐蝕出現大面積凹面平臺，地板是平坦的，環境垂直于凹面地面，流動以凹面凹槽的形式引起局部腐蝕，即，平行于物流方向的刀形線槽。