بررسي مورفولوژي و تركيب شيميايي محصولات خوردگي تشكيل شده در سطح آلياژهاي فولاد زنگ نزن آستنيتي 316L، 304L و فولاد كربني A516 grade 70 در محيط اسيدي حاوي H2S

The study of Morphology and Chemical Composition of Corrosion Products Formed on the Surface of Austenitic Stainless Steels 316L, 304L, and A516 grade 70 Carbon Steel Alloys in the Acidic Environment

وجود گاز سولفيد هيدروژن در نفت و گاز ترش از عوامل عمده بروز خوردگي و تخريب در تجهيزات صنايع نفت و گاز به شمار مي‌رود. از اين رو در پژوهش حاضر، خوردگي فولادهاي مورد استفاده در اين صنايع نظير فولادهاي زنگ نزن آستنيتي 304L،316L و فولاد كربني A516 grade70 در محيط اسيدي حاوي H2S بررسي شده و از نظر محصولات خوردگي تشكيل‌شده در سطح آلياژها مورد مطالعه قرار گرفتند. جهت بررسي تركيب شيميايي محصولات خوردگي تشكيل شده در سطح هر آلياژ، از آزمون XRD و نمودارهاي پوربه مربوط به هر يك از عناصر تشكيل دهنده آلياژها در شرايط محلول مورد آزمايش و در حضور H2S استفاده گرديد. همچنين جهت بررسي مورفولوژي محصولات خوردگي تشكيل شده در سطح آلياژها، از تصاوير SEM استفاده شد. نتايج حاصله حاكي از تفاوت لايه سطحي ناشي از محصولات خوردگي تشكيل شده در سطح هر آلياژ و اهميت لايه سطحي در تفاوت در ميزان مقاومت به خوردگي آلياژهاي مورد بررسي در اين محيط بود. بررسي‌ها بيان‌گر تشكيل لايه متراكم و يكنواخت‌تر از FeS2+MoS2 در سطح فولاد زنگ نزن 316L نسبت به لايه متخلخل FeS2 در سطح آلياژ 304L و فولاد كربني بود.

The presence of hydrogen sulfide in sour gas and oil is the major factor in the occurrence of corrosion and damage to equipment in gas and oil industries. Hence, the corrosion of steels used in these industries, such as austenitic stainless steel 304L, 316L and, carbon steel A516 grade 70 were evaluated from the corrosion products formed in the alloys studied in the acidic environment containing H2S. XRD test and Pourbaix diagrams related to each element of the alloys in terms of test solution conditions and the presence of H2S were used to investigate chemical composition of the corrosion products formed on the surface of each alloy. Also the SEM images were used to investigate the morphology of formed corrosion products. Obtained results indicate difference in the surface layer of formed corrosion products on the surface of each alloy and significance of the surface layer in different resistances to corrosion of investigated alloys in this environment. The investigations show that FeS2+MoS2 layer on the surface of stainless steel 316L is more uniform and compact than the porous layer of FeS2 on the surface of 304L alloy and carbon steel.