油(you)(you)(you)氣管(guan)(guan)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)貫穿(chuan)了(le)石油(you)(you)(you)工業(ye)中的(de)(de)(de)(de)多(duo)個環節(jie)，主要包括(kuo)鉆采過(guo)(guo)程(cheng)中使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)油(you)(you)(you)井(jing)管(guan)(guan)[1,2]和儲運(yun)過(guo)(guo)程(cheng)中使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)集輸管(guan)(guan)線[3-6]。目(mu)前常用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)油(you)(you)(you)氣管(guan)(guan)材(cai)(cai)多(duo)為美國石油(you)(you)(you)協(xie)會(hui)(hui) （API） 標準下(xia)的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)材(cai)(cai)，作(zuo)(zuo)(zuo)為鋼(gang)制管(guan)(guan)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)一類，在(zai)服役過(guo)(guo)程(cheng)中除了(le)會(hui)(hui)面臨多(duo)樣的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)環境(jing)[7-14],還會(hui)(hui)受到復雜應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)。這些應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)包括(kuo)油(you)(you)(you)井(jing)管(guan)(guan)自(zi)身重力(li)(li)(li)(li)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)而產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)，地層的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓對(dui)套(tao)管(guan)(guan)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)，油(you)(you)(you)氣在(zai)油(you)(you)(you)管(guan)(guan)或集輸管(guan)(guan)線中輸送時產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)(zuo)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)等(deng)，主要體(ti)現成(cheng)拉、壓、剪切、彎(wan)曲(qu)、扭轉等(deng)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)效(xiao)果(guo)[15]。在(zai)腐(fu)蝕(shi)介(jie)質與應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)共存的(de)(de)(de)(de)環境(jing)中，應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)以(yi)能量的(de)(de)(de)(de)形式作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)于管(guan)(guan)材(cai)(cai)，并與腐(fu)蝕(shi)介(jie)質產生(sheng)協(xie)同(tong)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)，必然影(ying)響管(guan)(guan)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)，即應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)誘導(dao)腐(fu)蝕(shi)。在(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)誘導(dao)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)下(xia)，油(you)(you)(you)氣管(guan)(guan)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)電(dian)化(hua)學過(guo)(guo)程(cheng)得到加速[16],甚(shen)至(zhi)在(zai)遠低于屈服強度的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)下(xia)發(fa)生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)開裂 （SCC）。目(mu)前人們更多(duo)地關注(zhu)了(le)油(you)(you)(you)氣管(guan)(guan)材(cai)(cai)在(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)誘導(dao)下(xia)發(fa)生(sheng)SCC這一結(jie)果(guo)，然而對(dui)其(qi)在(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)誘導(dao)下(xia)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)電(dian)化(hua)學行(xing)為的(de)(de)(de)(de)研究還不(bu)夠深入(ru)。因此，加強油(you)(you)(you)氣管(guan)(guan)材(cai)(cai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)誘導(dao)腐(fu)蝕(shi)電(dian)化(hua)學行(xing)為的(de)(de)(de)(de)研究顯得尤為重要。

本(ben)文對(dui)前人在(zai)應(ying)力(li)(li)誘導(dao)腐(fu)(fu)蝕電(dian)(dian)化學方(fang)面的研(yan)究(jiu)進行了總結與評述，重點針(zhen)對(dui)應(ying)力(li)(li)誘導(dao)對(dui)油氣管材腐(fu)(fu)蝕熱力(li)(li)學、腐(fu)(fu)蝕動力(li)(li)學和腐(fu)(fu)蝕產(chan)物膜3個方(fang)面的影(ying)響進行討論，指出了油氣管材應(ying)力(li)(li)誘導(dao)腐(fu)(fu)蝕電(dian)(dian)化學研(yan)究(jiu)的發展(zhan)趨(qu)勢。

1 應力誘導對油氣管(guan)材腐(fu)蝕熱(re)力學的影響(xiang)

通常來說，應(ying)力(li)(li)誘導(dao)產生的界面能和彈(dan)性應(ying)變(bian)能可以引起表(biao)(biao)面反(fan)應(ying)并決定(ding)表(biao)(biao)面傳質過程(cheng)的化學(xue)勢[17],從而改變(bian)表(biao)(biao)面的熱力(li)(li)學(xue)狀態(tai)。因此，應(ying)力(li)(li)誘導(dao)對油氣管(guan)材腐(fu)蝕熱力(li)(li)學(xue)的影響主要體現在開路電位和表(biao)(biao)面能上。

1.1 開路電(dian)位(wei)

根據Gutman[18]的研究認為，對于一(yi)個均(jun)勻腐蝕的系(xi)統，理論上外加力場會導致金屬材料電化(hua)學勢的改(gai)變(bian)，可以通過下式得出電位變(bian)化(hua)和剩余壓力之間的關系(xi)，即：

式中，V為(wei)(wei)(wei)物質的摩爾(er)體積 （cm3/mol），ΔP為(wei)(wei)(wei)剩余(yu)壓力 （MPa），z為(wei)(wei)(wei)離子價數(shu)，F為(wei)(wei)(wei)Faraday常數(shu) （F=96485 C/mol），ΔE為(wei)(wei)(wei)金(jin)屬材料電位的變化 （V）。

1.1.1 引起(qi)彈性(xing)形變(bian)(bian)的(de)(de)應力(li) 油氣管材在(zai)發生腐蝕的(de)(de)初期，可以認為是均勻腐蝕系統(tong)。Gutman[18]認為，對于發生彈性(xing)形變(bian)(bian)的(de)(de)金屬(shu)，其體積(ji)的(de)(de)變(bian)(bian)化 （ΔV） 可以忽略，ΔP與外加應力(li) （σ） 相等(deng)。由(you)于拉伸或壓縮引起(qi)金屬(shu)變(bian)(bian)形都會(hui)改變(bian)(bian)金屬(shu)的(de)(de)電(dian)化學勢而與變(bian)(bian)形的(de)(de)符號無(wu)關(guan)，因此引起(qi)彈性(xing)形變(bian)(bian)的(de)(de)應力(li)無(wu)論是拉應力(li)還是壓應力(li)，都會(hui)改變(bian)(bian)金屬(shu)的(de)(de)電(dian)位 （Ee），如下(xia)式所示：

式 （2） 表明，在金屬發生彈性(xing)變形時，隨著(zhu)應力的(de)增(zeng)(zeng)加，金屬的(de)開路電(dian)位(wei)呈(cheng)現線性(xing)降低的(de)趨勢，這是由(you)于存在的(de)力學化(hua)學作用使應變能轉變為電(dian)化(hua)學能，意味(wei)著(zhu)金屬的(de)表面活性(xing)增(zeng)(zeng)大，腐(fu)蝕的(de)傾向也增(zeng)(zeng)大。

根據Gutman的(de)理論，人們(men)研究了應力誘導對油氣管材開路電位(wei)的(de)影(ying)響規律。從多數學者[17,19,20]的(de)研究結(jie)果(guo)來看，他(ta)們(men)的(de)確(que)發現了開路電位(wei)隨(sui)著應力的(de)增(zeng)加而呈線性減小的(de)趨(qu)勢，如圖1a所示。

然而(er)，也有(you)學(xue)者得出了不同的(de)結論。Ren等[21]研究認(ren)為(wei)(wei)，應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)與開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)(wei)之(zhi)間(jian)的(de)線性(xing)(xing)(xing)關(guan)系(xi)(xi)并非一(yi)成不變(bian)(bian)的(de)，而(er)是存在(zai)一(yi)個應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)臨(lin)界(jie)值(zhi)(zhi)0.5σs。當應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)低(di)(di)(di)于(yu)該臨(lin)界(jie)值(zhi)(zhi)時，應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)與開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)(wei)呈(cheng)線性(xing)(xing)(xing)關(guan)系(xi)(xi)；當應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)超過(guo)(guo)該臨(lin)界(jie)值(zhi)(zhi)后，這(zhe)種(zhong)線性(xing)(xing)(xing)關(guan)系(xi)(xi)被打破，如(ru)圖1b所示。從發生彈性(xing)(xing)(xing)形(xing)變(bian)(bian)到接近屈(qu)服強(qiang)度(du)，應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)對低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)鋼的(de)作用可(ke)分(fen)為(wei)(wei)兩(liang)個階段：在(zai)臨(lin)界(jie)值(zhi)(zhi)之(zhi)前發生了宏觀彈性(xing)(xing)(xing)形(xing)變(bian)(bian)，應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)促(cu)進了低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)鋼的(de)電(dian)化學(xue)腐(fu)蝕(shi)過(guo)(guo)程，這(zhe)些(xie)外(wai)加(jia)的(de)機械能(neng)能(neng)夠活化金(jin)屬表(biao)(biao)(biao)面并使(shi)腐(fu)蝕(shi)溶液很容(rong)易覆(fu)蓋(gai)在(zai)金(jin)屬表(biao)(biao)(biao)面，從而(er)顯著(zhu)影(ying)響了鋼表(biao)(biao)(biao)面的(de)熱(re)力(li)(li)(li)學(xue)活性(xing)(xing)(xing)，直接反(fan)映(ying)在(zai)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)對開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)(wei)的(de)影(ying)響上(shang)，呈(cheng)現出線性(xing)(xing)(xing)關(guan)系(xi)(xi)特征；而(er)當應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)超過(guo)(guo)臨(lin)界(jie)值(zhi)(zhi)后，即使(shi)遠低(di)(di)(di)于(yu)屈(qu)服強(qiang)度(du)，應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)一(yi)方面繼續影(ying)響著(zhu)鋼表(biao)(biao)(biao)面的(de)電(dian)化學(xue)行為(wei)(wei)，另一(yi)方面增強(qiang)了鋼表(biao)(biao)(biao)面某些(xie)局(ju)部區(qu)域(yu)的(de)微塑(su)性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)，不再單一(yi)地反(fan)映(ying)在(zai)對開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)(wei)的(de)影(ying)響上(shang)，從而(er)打破了應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)與開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)(wei)之(zhi)間(jian)的(de)線性(xing)(xing)(xing)關(guan)系(xi)(xi)。

從(cong)研究的(de)情況來(lai)看，油氣管材在(zai)發生彈性形(xing)變(bian)時應力(li)與開(kai)路電位的(de)關系基本服從(cong)Gutman的(de)力(li)學(xue)化(hua)學(xue)理論。

圖1 應(ying)力對鋼材開路(lu)電位的影響 （低于屈(qu)服強度）[20,21]

1.1.2 引起塑(su)性(xing)(xing)形(xing)變(bian)的(de)應(ying)力(li) 當(dang)高于屈服強度(du)的(de)應(ying)力(li)作(zuo)用于金屬(shu)材(cai)料時(shi)便發生(sheng)了(le)塑(su)性(xing)(xing)變(bian)形(xing)，產生(sheng)了(le)不(bu)可逆(ni)的(de)形(xing)變(bian)，使得金屬(shu)受力(li)區域的(de)體(ti)積(ji)發生(sheng)了(le)變(bian)化。Gutman[18]認(ren)為，在各種結構缺陷中，位錯對(dui)(dui)潛在的(de)變(bian)形(xing)能作(zuo)出了(le)主要(yao)(yao)貢獻。因而金屬(shu)材(cai)料在塑(su)性(xing)(xing)變(bian)形(xing)階段，應(ying)力(li)主要(yao)(yao)通過(guo)對(dui)(dui)金屬(shu)內部(bu)位錯的(de)作(zuo)用來影響(xiang)金屬(shu)材(cai)料的(de)電化學勢。其(qi)關系式如下[22]：

式(shi)中(zhong)，n為(wei)一個位錯(cuo)塞積群中(zhong)的位錯(cuo)數量，△τ為(wei)塑性變(bian)形(xing)時的強(qiang)化(hua)程度(du)，R為(wei)氣體(ti)常數，為(wei)位錯(cuo)密度(du)，k為(wei)Boltzmann常數 （k=1.38 J/K），Nmax為(wei)每單位體(ti)積最大位錯(cuo)數量。將式(shi) （3） 帶(dai)入式(shi) （1），即(ji)(ji)得(de)到金(jin)屬材料(liao)在發(fa)生塑性變(bian)形(xing)時由(you)于位錯(cuo)變(bian)化(hua)而導致電位變(bian)化(hua)的關(guan)系式(shi)，即(ji)(ji)：

與引起彈性形(xing)(xing)變的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)相比(bi)，引起塑性形(xing)(xing)變的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)對鋼(gang)材(cai)電(dian)位(wei)(wei)變化的(de)(de)影響機制不盡(jin)相同。鋼(gang)材(cai)在應(ying)(ying)力(li)(li)(li)作用下(xia)發(fa)(fa)生塑性變形(xing)(xing)時(shi)，應(ying)(ying)力(li)(li)(li)促進(jin)了(le)(le)位(wei)(wei)錯的(de)(de)運動(dong)和增(zeng)殖，當位(wei)(wei)錯運動(dong)到障礙物(wu)處時(shi)便發(fa)(fa)生了(le)(le)塞積，這(zhe)會導(dao)致位(wei)(wei)錯進(jin)一(yi)步重組和部分相消，結果會使儲存(cun)在金屬(shu)中的(de)(de)能量(liang)有所釋放，并反映在開路電(dian)位(wei)(wei)上(shang)。然(ran)而(er)，由于位(wei)(wei)錯數(shu)量(liang)難以檢測，從根本(ben)上(shang)限(xian)制了(le)(le)關(guan)系式(shi) （4） 的(de)(de)應(ying)(ying)用，使理(li)論與實驗(yan)的(de)(de)統一(yi)還(huan)存(cun)在差距(ju)，同時(shi)也限(xian)制了(le)(le)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)誘導(dao)下(xia)油(you)氣管(guan)材(cai)發(fa)(fa)生塑性變形(xing)(xing)時(shi)的(de)(de)腐(fu)蝕熱力(li)(li)(li)學(xue)的(de)(de)研究。

筆者[23]認為，為了簡化計算(suan)，引起塑性形變的(de)應力 （σ′） 對開路電(dian)位的(de)影響可(ke)用下式來(lai)表達，即：

相比(bi)式(shi) （2），式(shi) （5） 中增(zeng)加(jia)的部分 （ΔE1） 是一個電(dian)位增(zeng)量(liang)，這(zhe)與(yu)金屬材(cai)料在發(fa)生(sheng)塑(su)性變形時(shi)應變能的釋放有關。

筆者[23]研(yan)究了(le)拉(la)應(ying)力(li)誘導對P110鋼(gang)在(zai)CO2環(huan)境中開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)(wei)的(de)影(ying)(ying)響，其(qi)結果如(ru)圖2所示。圖2反映了(le)開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)(wei)變(bian)(bian)(bian)化(hua)與拉(la)應(ying)力(li)的(de)關(guan)系。顯然(ran)，材料在(zai)發生彈(dan)性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)(bian)形(xing)時，拉(la)應(ying)力(li)的(de)增(zeng)加使開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)(wei)的(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)呈(cheng)線性(xing)(xing)(xing)降低的(de)趨勢，這(zhe)與式(shi) （2） 的(de)表達(da)相一致。然(ran)而(er)，在(zai)引起塑性(xing)(xing)(xing)形(xing)變(bian)(bian)(bian)的(de)應(ying)力(li)作(zuo)用下(xia)開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)(wei)的(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)不再服(fu)從線性(xing)(xing)(xing)遞減的(de)規律(lv)，而(er)是比之前有所增(zeng)大，這(zhe)與式(shi) （5） 是相符的(de)。因(yin)此，式(shi) （2） 和 （5） 分別反映了(le)引起彈(dan)性(xing)(xing)(xing)形(xing)變(bian)(bian)(bian)的(de)應(ying)力(li)和引起塑性(xing)(xing)(xing)形(xing)變(bian)(bian)(bian)的(de)應(ying)力(li)對P110鋼(gang)表面熱力(li)學活(huo)性(xing)(xing)(xing)的(de)影(ying)(ying)響機制，并(bing)且這(zhe)兩種應(ying)力(li)作(zuo)用均可以(yi)提(ti)高(gao)P110鋼(gang)的(de)表面熱力(li)學活(huo)性(xing)(xing)(xing)。

雖然有一定的(de)(de)(de)(de)理論支撐，但實際上(shang)引(yin)起(qi)塑(su)性形變(bian)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力對(dui)油氣管(guan)材(cai)(cai)開路(lu)電位(wei)影響(xiang)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究并不多。孫建(jian)波等[24]研(yan)究了塑(su)性應(ying)(ying)變(bian)對(dui)16MnR鋼在模(mo)擬油田地層水采出(chu)液中電化(hua)學行(xing)為的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，發現增(zeng)大(da)拉(la)應(ying)(ying)變(bian)和(he)壓應(ying)(ying)變(bian)都能使金屬中的(de)(de)(de)(de)位(wei)錯密度增(zeng)多，貯存的(de)(de)(de)(de)能量(liang)增(zeng)大(da)，電化(hua)學活(huo)性增(zeng)強，從而使開路(lu)電位(wei)負移(yi)，如圖3所示(shi)。對(dui)于塑(su)性應(ying)(ying)變(bian)對(dui)鋼材(cai)(cai)開路(lu)電位(wei)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)機制，孫建(jian)波等進行(xing)了定性的(de)(de)(de)(de)分析，但并未給出(chu)一個(ge)定量(liang)的(de)(de)(de)(de)關系表(biao)達式。因此，對(dui)于引(yin)起(qi)塑(su)性形變(bian)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力對(dui)油氣管(guan)材(cai)(cai)開路(lu)電位(wei)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，及其(qi)與引(yin)起(qi)彈性形變(bian)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力對(dui)油氣管(guan)材(cai)(cai)開路(lu)電位(wei)影響(xiang)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)關聯性，仍(reng)需進一步深入(ru)研(yan)究。

圖2 拉應力(li)對P110鋼(gang)開路(lu)電位的影響[23]

圖(tu)3 塑性應變(bian)對16MnR鋼(gang)開(kai)路(lu)電位的影響[24]

1.2 表面能(neng)

早期的(de)(de)研究人員認(ren)為(wei)，在(zai)外加(jia)應力(li)的(de)(de)作用下金屬(shu)的(de)(de)腐蝕行為(wei)與表(biao)面能確定(ding)的(de)(de)表(biao)面擴散有(you)(you)關[18]。但是，由(you)于表(biao)面能很難準確地(di)測量，只(zhi)有(you)(you)通過(guo)對接(jie)觸角進行測試而定(ding)性比較。

后(hou)續(xu)研究[25]表(biao)明，接觸(chu)角(jiao)(jiao)越小，液滴(di)的粘附力(li)(li)越大(da)，表(biao)面能(neng)越高。Ren等[21]研究了低碳貝氏體(ti)鋼(gang)在不同拉(la)應(ying)力(li)(li)條(tiao)件下處于(yu)3.5% （質量分數） NaCl溶液中表(biao)面接觸(chu)角(jiao)(jiao)的變(bian)化，發(fa)現當(dang)應(ying)力(li)(li)低于(yu)臨界值0.5σs時(shi)，隨(sui)著外加應(ying)力(li)(li)的增加，接觸(chu)角(jiao)(jiao)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小，表(biao)面能(neng)逐(zhu)漸(jian)增大(da)。

總的來說，應(ying)力誘導(dao)能夠使(shi)油氣(qi)管(guan)材的表面熱力學活(huo)性增大，引起(qi)表面能升(sheng)高(gao)，從而導(dao)致油氣(qi)管(guan)材的耐蝕性變差[17,18,26]。

2 應力(li)誘導對(dui)油氣管材腐(fu)蝕動(dong)力(li)學的影(ying)響

應力(li)(li)誘(you)導對油氣管材(cai)腐(fu)蝕動力(li)(li)學(xue)的影響(xiang)，則直接影響(xiang)著管材(cai)的電化學(xue)腐(fu)蝕動力(li)(li)學(xue)特征，同時也體現(xian)在對平均腐(fu)蝕速率(lv)的影響(xiang)上。

2.1 電化學腐蝕(shi)動(dong)力學

通過(guo)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)測試(shi)手段(duan)獲(huo)得(de)(de)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)速(su)(su)率是(shi)一(yi)種瞬時腐(fu)蝕速(su)(su)率，它(ta)是(shi)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)腐(fu)蝕動(dong)力學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)重要(yao)表(biao)征，能夠反(fan)(fan)映出油氣管材在某一(yi)腐(fu)蝕環境下(xia)的(de)(de)某個(ge)特定階段(duan)的(de)(de)腐(fu)蝕形態。通過(guo)對(dui)材料的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)曲線和電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)阻抗譜等動(dong)力學(xue)(xue)(xue)(xue)參數進行分析能夠獲(huo)得(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)速(su)(su)率。電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)曲線主(zhu)要(yao)用來表(biao)征電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)陰極(ji)(ji)和陽(yang)極(ji)(ji)的(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)機理以及金屬腐(fu)蝕的(de)(de)傾向和程度，應(ying)(ying)(ying)力誘(you)導(dao)會(hui)對(dui)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)曲線的(de)(de)特征有(you)一(yi)定的(de)(de)影響；電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)阻抗譜則是(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)過(guo)程的(de)(de)重要(yao)表(biao)征，應(ying)(ying)(ying)力誘(you)導(dao)也會(hui)對(dui)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)過(guo)程有(you)一(yi)定的(de)(de)影響，在電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)阻抗譜上會(hui)有(you)所反(fan)(fan)映。

2.1.1 拉應力

油(you)氣管(guan)材(cai)在拉應(ying)力的作(zuo)用下無論發生(sheng)彈性變(bian)(bian)形(xing)還是塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)，拉應(ying)力誘(you)導都能夠顯著影響油(you)氣管(guan)材(cai)的電(dian)化學腐(fu)蝕(shi)(shi)動力學參數(shu)，通過增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流密度、減小電(dian)荷轉移(yi)電(dian)阻或加(jia)(jia)(jia)速(su)陽(yang)極溶(rong)解過程從(cong)而增(zeng)(zeng)(zeng)大管(guan)材(cai)的電(dian)化學反應(ying)速(su)率[20,27-30]。從(cong)研究的情況來(lai)看(kan)，引(yin)起彈性形(xing)變(bian)(bian)的拉應(ying)力能夠增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)油(you)氣管(guan)材(cai)的表面(mian)能，從(cong)而加(jia)(jia)(jia)速(su)了(le)(le)陰、陽(yang)極反應(ying)過程；引(yin)起塑(su)性形(xing)變(bian)(bian)的拉應(ying)力使(shi)材(cai)料的晶(jing)格發生(sheng)了(le)(le)不可逆的形(xing)變(bian)(bian)，使(shi)缺陷數(shu)量增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，晶(jing)距增(zeng)(zeng)(zeng)大，更容易發生(sheng)腐(fu)蝕(shi)(shi)[30]。

筆者[23]也發(fa)(fa)(fa)(fa)現，P110鋼(gang)進(jin)行拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)后的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕電(dian)流密度(du)比(bi)無應(ying)(ying)力(li)(li)時(shi)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕電(dian)流密度(du)高。在P110鋼(gang)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)彈性(xing)(xing)變形(xing)(xing)階段，隨著(zhu)拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加，腐(fu)蝕電(dian)流密度(du)不斷(duan)增(zeng)(zeng)大(da)；當拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)超過(guo)屈服強度(du)使(shi)P110鋼(gang)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)塑性(xing)(xing)變形(xing)(xing)時(shi)，腐(fu)蝕電(dian)流密度(du)反而(er)(er)有(you)(you)所(suo)(suo)下(xia)降(jiang)，如(ru)圖4所(suo)(suo)示。從陽極EIS和陰極EIS中(zhong)電(dian)荷(he)轉移電(dian)阻的(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)規律來看，其結(jie)果也與極化(hua)(hua)曲(qu)線(xian)的(de)(de)(de)(de)分(fen)析結(jie)果相一致，即隨著(zhu)拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加電(dian)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)速(su)率(lv)先不斷(duan)增(zeng)(zeng)大(da)，當拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)超過(guo)屈服強度(du)后電(dian)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)速(su)率(lv)有(you)(you)所(suo)(suo)降(jiang)低。筆者認為(wei)，帶有(you)(you)位(wei)錯(cuo)型結(jie)構缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)(de)彈性(xing)(xing)連(lian)續體模型可以作(zuo)為(wei)描述(shu)拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)腐(fu)蝕機制的(de)(de)(de)(de)固(gu)體物理模型。材(cai)(cai)料在發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)彈性(xing)(xing)變形(xing)(xing)時(shi)，拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加不會(hui)促進(jin)位(wei)錯(cuo)的(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)和增(zeng)(zeng)殖(zhi)，但會(hui)在位(wei)錯(cuo)缺(que)陷(xian)處導(dao)(dao)(dao)致應(ying)(ying)力(li)(li)集中(zhong)并促進(jin)邊(bian)緣位(wei)錯(cuo)的(de)(de)(de)(de)移出，從而(er)(er)在位(wei)錯(cuo)與晶(jing)體表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)交接處形(xing)(xing)成(cheng)優先溶解的(de)(de)(de)(de)“局部(bu)熔化(hua)(hua)區”[18,31]。材(cai)(cai)料在發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)塑性(xing)(xing)變形(xing)(xing)時(shi)，拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)會(hui)導(dao)(dao)(dao)致金屬表(biao)面(mian)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)滑移，產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)滑移面(mian)，增(zeng)(zeng)加表(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du)[32]。在滑移過(guo)程中(zhong)位(wei)錯(cuo)會(hui)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)重(zhong)組和部(bu)分(fen)相消(xiao)，因(yin)而(er)(er)滑移面(mian)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)會(hui)引起(qi)拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)部(bu)分(fen)釋(shi)放(fang)。在CO2腐(fu)蝕中(zhong)，當材(cai)(cai)料發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)彈性(xing)(xing)變形(xing)(xing)時(shi)，拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)降(jiang)低了(le)陰極主反應(ying)(ying) （HCO3-放(fang)電(dian)過(guo)程） 的(de)(de)(de)(de)活化(hua)(hua)能壘，減小了(le)由陰極反應(ying)(ying)控制的(de)(de)(de)(de)陰極Tafel斜(xie)率(lv)的(de)(de)(de)(de)絕對(dui)值 （|bc1|<|bc0|），從而(er)(er)使(shi)得(de)拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)下(xia)的(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)速(su)率(lv)增(zeng)(zeng)大(da) （i1>i0）；在材(cai)(cai)料發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)塑性(xing)(xing)變形(xing)(xing)時(shi)拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)會(hui)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)部(bu)分(fen)釋(shi)放(fang)，因(yin)而(er)(er)此時(shi)拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)促進(jin)作(zuo)用有(you)(you)所(suo)(suo)減弱(ruo)，導(dao)(dao)(dao)致陰極Tafel斜(xie)率(lv)的(de)(de)(de)(de)絕對(dui)值有(you)(you)所(suo)(suo)增(zeng)(zeng)加 （|bc2|>|bc1|），從而(er)(er)使(shi)拉(la)(la)(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)下(xia)的(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)速(su)率(lv)有(you)(you)所(suo)(suo)減小 （i2<i1），如(ru)圖5所(suo)(suo)示。

圖4 不(bu)同拉(la)應力條件下(xia)P110鋼(gang)的(de)腐蝕(shi)電流(liu)密度[23]

圖5 不同拉(la)應(ying)力條件下(xia)P110鋼(gang)的Evans極化(hua)圖[23]

在(zai)材(cai)料(liao)(liao)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)彈性(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)階段，拉(la)應力(li)誘導(dao)(dao)對油氣管(guan)材(cai)電(dian)(dian)化學(xue)(xue)腐蝕動(dong)力(li)學(xue)(xue)的(de)(de)規律和(he)機制(zhi)已得到(dao)廣(guang)大研究人員的(de)(de)一(yi)致認同(tong)。但(dan)在(zai)材(cai)料(liao)(liao)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)塑性(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)階段，拉(la)應力(li)誘導(dao)(dao)下油氣管(guan)材(cai)的(de)(de)電(dian)(dian)化學(xue)(xue)反應速率既可能得到(dao)進(jin)一(yi)步的(de)(de)促進(jin)，也可能出現轉折而減小(xiao)，這種差異(yi)很可能取決于拉(la)應力(li)作(zuo)用下材(cai)料(liao)(liao)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)彈性(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)和(he)塑性(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)本(ben)質區別，因此需要進(jin)一(yi)步加(jia)強和(he)完善拉(la)應力(li)誘導(dao)(dao)在(zai)材(cai)料(liao)(liao)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)彈-塑轉變(bian)(bian)時(shi)的(de)(de)電(dian)(dian)化學(xue)(xue)腐蝕動(dong)力(li)學(xue)(xue)機制(zhi)研究。

2.1.2 壓應力

壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)誘導同樣會影(ying)響(xiang)油(you)氣管(guan)材(cai)的(de)(de)(de)電化學(xue)反應(ying)(ying)(ying)速(su)率。油(you)氣管(guan)材(cai)在(zai)壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)作用下無(wu)論發生(sheng)彈性變形還(huan)是塑性變形，壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)誘導也都能夠通(tong)過影(ying)響(xiang)油(you)氣管(guan)材(cai)的(de)(de)(de)電化學(xue)腐蝕(shi)動(dong)力(li)學(xue)參數從而增大管(guan)材(cai)的(de)(de)(de)電化學(xue)反應(ying)(ying)(ying)速(su)率[30,33]。例如(ru)王新虎等(deng)[34]和尹成(cheng)先等(deng)[35]的(de)(de)(de)研究表(biao)明，在(zai)未施加(jia)壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)到施加(jia)120%σs壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)范圍內，隨著壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)增加(jia)，腐蝕(shi)電流密度逐漸增大，電化學(xue)反應(ying)(ying)(ying)速(su)率也在(zai)逐漸增大。

從(cong)研究的情況來(lai)看，王新(xin)虎(hu)等[34]對(dui)壓應力誘導下油氣管(guan)材的電化學反應速率進(jin)行(xing)了系統的討論。在彈(dan)性(xing)變形階(jie)段，壓應力與陽極溶(rong)解(jie)電流 （Ie） 之(zhi)間可用下式來(lai)表(biao)達，即(ji)：

式中，σc表示(shi)壓應(ying)力，為(wei)(wei)未變(bian)(bian)(bian)形電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)，為(wei)(wei)未變(bian)(bian)(bian)形電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)陰極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)，T為(wei)(wei)熱力學溫(wen)度(du)。式 （6） 表明(ming)，在管材(cai)發生彈性變(bian)(bian)(bian)形階(jie)段(duan)，壓應(ying)力誘導只會影響(xiang)金(jin)屬的(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)而(er)不影響(xiang)金(jin)屬的(de)(de)陰極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)。在陽極(ji)(ji)(ji)過程的(de)(de)恒電(dian)(dian)位狀態(tai)下(xia)，因變(bian)(bian)(bian)形引起的(de)(de)平衡電(dian)(dian)位的(de)(de)降低表現為(wei)(wei)陽極(ji)(ji)(ji)反(fan)應(ying)過電(dian)(dian)位和交(jiao)換電(dian)(dian)流(liu)密度(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。而(er)在管材(cai)發生塑(su)性變(bian)(bian)(bian)形階(jie)段(duan)，位錯對變(bian)(bian)(bian)形能作出了(le)主要貢(gong)獻，并且(qie)位錯密度(du)與(yu)塑(su)性變(bian)(bian)(bian)形程度(du)幾乎呈線性關(guan)系，此(ci)時(shi)局部陽極(ji)(ji)(ji)溶解(jie)電(dian)(dian)流(liu) （Ip） 可表示(shi)為(wei)(wei)：

當偏(pian)離平衡(heng)電(dian)位足夠(gou)遠(yuan)時(shi)(shi)，可以忽略值，此時(shi)(shi)變形引起的陽(yang)極電(dian)流增(zeng)量為：

動力(li)學(xue)方程(cheng)(cheng) （8） 證(zheng)實了塑(su)性變(bian)形(xing)使陽(yang)極反應(ying)速率增(zeng)大幾個數(shu)量(liang)級(ji)的可能性。在使陽(yang)極反應(ying)達到(dao)極限參數(shu)值方面，形(xing)變(bian)強(qiang)化(hua)(hua)和位(wei)(wei)錯塞積群(qun)的形(xing)成(cheng)對金(jin)屬的力(li)學(xue)化(hua)(hua)學(xue)活性起著決定性作用。在形(xing)變(bian)強(qiang)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，隨著位(wei)(wei)錯在障礙前形(xing)成(cheng)的平面塞積群(qun)中(zhong)數(shu)量(liang)的增(zeng)加，位(wei)(wei)錯周圍局部電(dian)(dian)位(wei)(wei)降低(di)，使金(jin)屬陽(yang)極溶解(jie)過(guo)程(cheng)(cheng)得(de)到(dao)加速[18]。因此，在形(xing)變(bian)強(qiang)化(hua)(hua)階段塑(su)性變(bian)形(xing)時，力(li)學(xue)化(hua)(hua)學(xue)效應(ying)會(hui)急劇增(zeng)長，電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)反應(ying)速率增(zeng)大，并(bing)且塑(su)性變(bian)形(xing)階段力(li)學(xue)化(hua)(hua)學(xue)效應(ying)比彈性變(bian)形(xing)階段更(geng)為顯(xian)著。

由此可見，壓(ya)應(ying)力誘導下油氣管材(cai)的(de)(de)電(dian)化學反應(ying)速(su)率(lv)(lv)都會比無應(ying)力時的(de)(de)電(dian)化學反應(ying)速(su)率(lv)(lv)高，而且引起管材(cai)發生塑性(xing)變形的(de)(de)壓(ya)應(ying)力誘導下的(de)(de)電(dian)化學反應(ying)速(su)率(lv)(lv)比引起管材(cai)發生彈(dan)性(xing)變形的(de)(de)壓(ya)應(ying)力誘導下的(de)(de)電(dian)化學反應(ying)速(su)率(lv)(lv)更大。

2.2 平均腐蝕速率

通過失重法獲得(de)的(de)油(you)(you)氣管(guan)(guan)材(cai)的(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)率(lv)(lv)是(shi)一種平均腐(fu)(fu)蝕速(su)率(lv)(lv)，它(ta)能夠反映出油(you)(you)氣管(guan)(guan)材(cai)長期在某一腐(fu)(fu)蝕環境下的(de)腐(fu)(fu)蝕形態。應力(li)誘(you)導(dao)會(hui)對油(you)(you)氣管(guan)(guan)材(cai)的(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)率(lv)(lv)產生顯著的(de)影響(xiang)。顧春元(yuan)等[36]研究認(ren)為，油(you)(you)氣管(guan)(guan)材(cai)在應力(li)作用下其腐(fu)(fu)蝕速(su)率(lv)(lv)會(hui)比無應力(li)狀態提升(sheng)13.6%~24%。

然而(er)，應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)誘導下油氣(qi)管(guan)材(cai)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)的(de)(de)研究(jiu)大多都是(shi)在實(shi)(shi)驗(yan)室環(huan)境中(zhong)通過模擬現場工況而(er)進行的(de)(de)。從工程(cheng)應(ying)(ying)(ying)用角度(du)來看，工程(cheng)案例中(zhong)油氣(qi)管(guan)材(cai)服(fu)役時(shi)受到的(de)(de)載荷很少(shao)能達(da)到材(cai)料的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du)以(yi)上。因(yin)此，為了防止在失重法獲得腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)的(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)周期內發生SCC,研究(jiu)中(zhong)很少(shao)將拉應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)設計在屈(qu)服(fu)強度(du)以(yi)上。此外，材(cai)料在壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)條(tiao)件下很難發生SCC[37],因(yin)此在壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)誘導油氣(qi)管(guan)材(cai)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)的(de)(de)研究(jiu)中(zhong)，壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)既(ji)可以(yi)是(shi)引起管(guan)材(cai)發生彈性變形(xing)的(de)(de)壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)，也(ye)可以(yi)是(shi)引起管(guan)材(cai)發生塑性變形(xing)的(de)(de)壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)。

2.2.1 拉應力(li)

對管(guan)材施加不(bu)同的(de)拉(la)應(ying)(ying)力后(hou)(hou)，其腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速率(lv)都會比無應(ying)(ying)力時(shi)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速率(lv)高(gao)，這(zhe)得(de)到了研究人員的(de)認同[38,39]。例如趙增(zeng)(zeng)新等[40]研究認為，對TP110TS油管(guan)鋼分別施加30%σs,70%σs和90%σs的(de)拉(la)應(ying)(ying)力后(hou)(hou)，其腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速率(lv)均比無應(ying)(ying)力時(shi)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速率(lv)高(gao)，而且隨(sui)著拉(la)應(ying)(ying)力的(de)增(zeng)(zeng)加腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速率(lv)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)(zeng)大，如表1所(suo)示。由此可(ke)見，在彈(dan)性變形(xing)范圍內，拉(la)應(ying)(ying)力誘導下油氣管(guan)材的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速率(lv)是(shi)單調(diao)遞增(zeng)(zeng)的(de)。

2.2.2 壓(ya)應力

壓(ya)(ya)應力(li)(li)(li)誘(you)(you)(you)導(dao)同樣會(hui)改變油氣管(guan)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)腐蝕(shi)速(su)率(lv)，但人們的(de)研(yan)究結(jie)果(guo)并不一致。Ren等[22]研(yan)究認為(wei)，引(yin)(yin)起(qi)塑性形變的(de)壓(ya)(ya)應力(li)(li)(li)誘(you)(you)(you)導(dao)下(xia)管(guan)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)腐蝕(shi)速(su)率(lv)都(dou)會(hui)比(bi)(bi)引(yin)(yin)起(qi)彈(dan)性形變的(de)壓(ya)(ya)應力(li)(li)(li)誘(you)(you)(you)導(dao)下(xia)管(guan)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)腐蝕(shi)速(su)率(lv)高。然而黃洪春等[41]研(yan)究認為(wei)，50%σs的(de)壓(ya)(ya)應力(li)(li)(li)誘(you)(you)(you)導(dao)下(xia)管(guan)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)腐蝕(shi)速(su)率(lv)比(bi)(bi)無應力(li)(li)(li)時的(de)腐蝕(shi)速(su)率(lv)低，表明壓(ya)(ya)應力(li)(li)(li)誘(you)(you)(you)導(dao)有助(zhu)于(yu)保持材(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)力(li)(li)(li)學性能。

表1 不同拉應力作(zuo)用下試(shi)樣的腐(fu)蝕速率[40]

王新(xin)虎等(deng)[34]研(yan)究了(le)壓應(ying)(ying)力(li)誘(you)導對(dui)L80鋼(gang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)(lv)的(de)影響，如圖6所示。可(ke)以看出，隨(sui)著(zhu)壓應(ying)(ying)力(li)的(de)增(zeng)加，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)(lv)總體(ti)(ti)呈(cheng)現(xian)出增(zeng)長(chang)趨勢。腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)(lv)與壓應(ying)(ying)力(li)水平的(de)關(guan)系(xi)可(ke)以由3個部分(fen)組成：當壓應(ying)(ying)力(li)從(cong)(cong)0增(zeng)長(chang)到0.5σs時(shi)，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)(lv)逐(zhu)漸增(zeng)大(da)；當壓應(ying)(ying)力(li)從(cong)(cong)0.5σs增(zeng)長(chang)到0.7σs時(shi)，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)(lv)反而逐(zhu)漸減小(xiao)；當壓應(ying)(ying)力(li)從(cong)(cong)0.7σs一直增(zeng)長(chang)到1.2σs時(shi)，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)(lv)又繼續增(zeng)大(da)。然(ran)而對(dui)于壓應(ying)(ying)力(li)從(cong)(cong)0.5σs增(zeng)長(chang)到0.7σs時(shi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)(lv)下(xia)降的(de)原因，作者并未提到，但很可(ke)能與腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物(wu)膜的(de)結構(gou)和性能有關(guan)。

圖6 L80鋼級套管材料的失重法(fa)腐(fu)蝕實驗(yan)結果[34]

因此(ci)可以得出，引起(qi)彈性形變(bian)的壓應力誘導既可能使(shi)腐蝕(shi)速率增(zeng)(zeng)大，又可能使(shi)腐蝕(shi)速率減小，這可能與油(you)(you)氣管材(cai)(cai)在不同環境中生成的腐蝕(shi)產物膜的結構和性能有關，而(er)引起(qi)塑性形變(bian)的壓應力誘導則(ze)顯(xian)著增(zeng)(zeng)大了油(you)(you)氣管材(cai)(cai)的腐蝕(shi)速率。

值得注意的(de)(de)是(shi)，由失重法得到的(de)(de)平均(jun)(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率和(he)電化學(xue)反應(ying)速(su)率這(zhe)種瞬時腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率是(shi)不能(neng)等(deng)效的(de)(de)，二者只是(shi)可(ke)能(neng)在某(mou)特(te)定(ding)階段(duan)呈現(xian)出相似(si)的(de)(de)規律性(xing)。從整個應(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)油氣管(guan)材(cai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)動(dong)力(li)(li)學(xue)的(de)(de)研究(jiu)結果來看，引(yin)起彈(dan)性(xing)形(xing)(xing)變(bian)的(de)(de)拉應(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)和(he)引(yin)起塑性(xing)形(xing)(xing)變(bian)的(de)(de)壓(ya)(ya)應(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)既(ji)(ji)促(cu)進(jin)了平均(jun)(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，又促(cu)進(jin)了瞬時腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。引(yin)起彈(dan)性(xing)形(xing)(xing)變(bian)的(de)(de)壓(ya)(ya)應(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)促(cu)進(jin)了瞬時腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，然而引(yin)起彈(dan)性(xing)形(xing)(xing)變(bian)的(de)(de)壓(ya)(ya)應(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)既(ji)(ji)可(ke)能(neng)使平均(jun)(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率增(zeng)加(jia)(jia)，又可(ke)能(neng)使平均(jun)(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率減小，這(zhe)可(ke)能(neng)與油氣管(guan)材(cai)表面形(xing)(xing)成的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物膜的(de)(de)結構(gou)和(he)性(xing)能(neng)有(you)關。因(yin)此(ci)，應(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)會對油氣管(guan)材(cai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物膜的(de)(de)結構(gou)和(he)性(xing)能(neng)產生一定(ding)的(de)(de)影響。

3 應力(li)誘導對油氣管材(cai)腐(fu)蝕產物膜(mo)的影響(xiang)

當油氣管材(cai)(cai)表面形(xing)成(cheng)腐(fu)(fu)蝕產物膜后(hou)，管材(cai)(cai)的進(jin)一(yi)步腐(fu)(fu)蝕便由腐(fu)(fu)蝕產物膜的性(xing)質決定。隨著環境條件的變化，尤其是應力誘導之后(hou)，油氣管材(cai)(cai)腐(fu)(fu)蝕產物膜的結構和性(xing)能會發生變化，并進(jin)一(yi)步影響整個腐(fu)(fu)蝕過程。

3.1 腐蝕產物膜的結構

應力作(zuo)(zuo)(zuo)用能顯(xian)著影(ying)響(xiang)鋼材(cai)腐蝕產(chan)物膜(mo)的結構。不(bu)同應力作(zuo)(zuo)(zuo)用使(shi)得腐蝕產(chan)物膜(mo)晶粒的形狀和(he)尺寸、晶粒之(zhi)間界面(mian)結合(he)致密程度以及孔隙(xi)率都有顯(xian)著的變(bian)化，對鋼材(cai)進一步的腐蝕起(qi)到決定性(xing)作(zuo)(zuo)(zuo)用。

趙增(zeng)新(xin)等[40]研究表明(ming)，隨(sui)著(zhu)拉應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)增(zeng)大，TP110TS鋼(gang)試樣(yang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物(wu)的(de)(de)(de)總量和厚度(du)都隨(sui)之增(zeng)加，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物(wu)晶粒間結(jie)合變(bian)得(de)疏(shu)松(song)，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物(wu)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)致(zhi)密性(xing)(xing)變(bian)差，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物(wu)膜(mo)(mo)與(yu)試樣(yang)基體的(de)(de)(de)附著(zhu)能(neng)力(li)(li)不(bu)斷下降。Zhang等[20]研究表明(ming)，X80鋼(gang)在發(fa)(fa)生(sheng)彈性(xing)(xing)變(bian)形(xing)階段(duan)隨(sui)著(zhu)拉應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)增(zeng)加，鋼(gang)表面的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)形(xing)貌發(fa)(fa)生(sheng)了較大變(bian)化，如圖(tu)7所示。當加載較小拉應(ying)(ying)力(li)(li)時(shi)，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物(wu)膜(mo)(mo)顯得(de)連續致(zhi)密 （圖(tu)7b）；然而隨(sui)著(zhu)拉應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)增(zeng)加，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物(wu)膜(mo)(mo)變(bian)得(de)疏(shu)松(song)并出現了裂紋 （圖(tu)7c和d），此時(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)更容(rong)易發(fa)(fa)生(sheng)。李黨國等[30]研究認為，N80鋼(gang)在發(fa)(fa)生(sheng)塑性(xing)(xing)變(bian)形(xing)階段(duan)隨(sui)著(zhu)拉應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)增(zeng)加，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物(wu)膜(mo)(mo)孔隙率明(ming)顯增(zeng)大，同時(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物(wu)膜(mo)(mo)表面變(bian)得(de)凹凸不(bu)平。

Xu等(deng)[42]認(ren)為(wei)(wei)，拉(la)應力誘導使油氣管(guan)材腐(fu)蝕(shi)產物膜(mo)變得疏松(song)多孔，主要(yao)是因為(wei)(wei)拉(la)應力的(de)(de)(de)存在(zai)增大了(le)腐(fu)蝕(shi)產物膜(mo)的(de)(de)(de)孔隙(xi)率(lv)；同時(shi)，低于(yu)屈服強(qiang)度的(de)(de)(de)壓應力作用能夠減(jian)小油氣管(guan)材腐(fu)蝕(shi)產物膜(mo)的(de)(de)(de)孔隙(xi)率(lv)，使腐(fu)蝕(shi)產物膜(mo)變得致密。然而尹成先等(deng)[35]研究認(ren)為(wei)(wei)，鋼表面的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)產物膜(mo)在(zai)無應力時(shi)較(jiao)為(wei)(wei)均勻致密，隨著壓應力的(de)(de)(de)增加，在(zai)50%σs壓應力條件(jian)下(xia)腐(fu)蝕(shi)產物膜(mo)變得疏松(song)，在(zai)120%σs壓應力條件(jian)下(xia)腐(fu)蝕(shi)產物膜(mo)還(huan)出現明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)裂紋，如圖(tu)8所示。

由此(ci)可見，拉應(ying)(ying)力(li)對油氣管材腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)膜(mo)結構的(de)(de)(de)影響(xiang)主(zhu)要是(shi)通過增(zeng)大腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)膜(mo)的(de)(de)(de)孔隙率而使(shi)(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)膜(mo)變得疏松甚至出現裂(lie)紋；高于屈服強度的(de)(de)(de)壓應(ying)(ying)力(li)也(ye)能夠(gou)使(shi)(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)膜(mo)產(chan)(chan)(chan)生裂(lie)紋。然而低于屈服強度的(de)(de)(de)壓應(ying)(ying)力(li)對腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)膜(mo)的(de)(de)(de)影響(xiang)還(huan)存在不同的(de)(de)(de)看法，究竟是(shi)使(shi)(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)膜(mo)變得更加致密，還(huan)是(shi)使(shi)(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)膜(mo)變得更加疏松，還(huan)需要進一步的(de)(de)(de)研究。

圖7 拉應力對X80鋼腐蝕(shi)產物(wu)膜表面形貌(mao)的影響[20]

圖8 壓應(ying)力對HP13Cr鋼腐蝕產物膜(mo)表(biao)面(mian)形(xing)貌的影響[35]

3.2 腐蝕產物膜的電化學性能(neng)

腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物膜的(de)(de)(de)結構能(neng)(neng)夠決(jue)定其電(dian)化(hua)學性(xing)能(neng)(neng)，進而(er)影(ying)響基材的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率和腐(fu)(fu)蝕(shi)類型，這(zhe)主要是(shi)因為進一步(bu)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)取決(jue)于產(chan)物膜中(zhong)電(dian)子的(de)(de)(de)傳導和腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)離子的(de)(de)(de)傳質[43]。Zhang等[44]研(yan)究表明，鋼質管材在CO2以(yi)及H2S/CO2環境中(zhong)生成(cheng)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物膜具有半導體性(xing)能(neng)(neng)。腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物膜中(zhong)的(de)(de)(de)載流子是(shi)影(ying)響物質輸運和電(dian)子傳導的(de)(de)(de)主要載體，Mott-Schottky曲線主要用來反映(ying)腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物膜的(de)(de)(de)半導體性(xing)能(neng)(neng)，表征載流子的(de)(de)(de)種(zhong)類和濃度(du)。應力誘導會改變腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物膜的(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學性(xing)能(neng)(neng)。

Xu等[42]和慕(mu)(mu)立俊(jun)等[45]都認為(wei)，在(zai)(zai)(zai)彈性(xing)(xing)變(bian)形范圍內(nei)，隨(sui)著(zhu)拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，EIS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)圓(yuan)弧半(ban)徑逐(zhu)漸變(bian)小，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷轉(zhuan)移電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)和膜(mo)(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)減(jian)(jian)(jian)小，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)致密(mi)性(xing)(xing)變(bian)差，對(dui)基(ji)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)護作(zuo)用(yong)減(jian)(jian)(jian)弱，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)得到(dao)(dao)了(le)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)促進(jin)；而隨(sui)著(zhu)壓(ya)(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化學阻(zu)抗(kang)譜(pu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)圓(yuan)弧半(ban)徑逐(zhu)漸增(zeng)(zeng)大，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷轉(zhuan)移電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)和膜(mo)(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)增(zeng)(zeng)大，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)變(bian)得更加(jia)(jia)(jia)致密(mi)，對(dui)基(ji)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)護作(zuo)用(yong)增(zeng)(zeng)強(qiang)，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)反而得到(dao)(dao)了(le)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抑制。慕(mu)(mu)立俊(jun)等[45]同(tong)樣對(dui)Mott-Schottky曲線(xian)結(jie)果(guo)進(jin)行了(le)分析，結(jie)果(guo)顯示隨(sui)著(zhu)拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，Mott-Schottky曲線(xian)直(zhi)線(xian)段(duan)斜率減(jian)(jian)(jian)小，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)內(nei)施(shi)(shi)主濃度增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，離子在(zai)(zai)(zai)膜(mo)(mo)(mo)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)能力(li)(li)(li)(li)增(zeng)(zeng)強(qiang)，膜(mo)(mo)(mo)對(dui)基(ji)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)護作(zuo)用(yong)變(bian)差，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)向增(zeng)(zeng)大；然而隨(sui)著(zhu)壓(ya)(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，Mott-Schottky曲線(xian)直(zhi)線(xian)段(duan)斜率增(zeng)(zeng)大，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)內(nei)施(shi)(shi)主濃度減(jian)(jian)(jian)少，離子在(zai)(zai)(zai)膜(mo)(mo)(mo)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)能力(li)(li)(li)(li)變(bian)差，膜(mo)(mo)(mo)對(dui)基(ji)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)護作(zuo)用(yong)增(zeng)(zeng)強(qiang)，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)向變(bian)小。然而尹(yin)成先(xian)等[35]研(yan)究認為(wei)，在(zai)(zai)(zai)未施(shi)(shi)加(jia)(jia)(jia)壓(ya)(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)到(dao)(dao)施(shi)(shi)加(jia)(jia)(jia)120%σs壓(ya)(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍內(nei)，隨(sui)著(zhu)壓(ya)(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化學阻(zu)抗(kang)譜(pu)上高(gao)頻容抗(kang)弧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)徑不斷(duan)減(jian)(jian)(jian)小，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷轉(zhuan)移電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)也在(zai)(zai)(zai)不斷(duan)減(jian)(jian)(jian)小，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化學反應(ying)(ying)(ying)速率不斷(duan)增(zeng)(zeng)大，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)致密(mi)性(xing)(xing)越來越差。

總(zong)的(de)(de)(de)(de)來說(shuo)，腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構和性能(neng)(neng)是息息相關(guan)的(de)(de)(de)(de)。拉(la)應力(li)(li)誘導(dao)(dao)和高于屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)應力(li)(li)誘導(dao)(dao)都能(neng)(neng)夠使(shi)腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)孔隙(xi)率增大，從而(er)使(shi)腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)變(bian)差，不(bu)利于腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)對(dui)(dui)基(ji)體的(de)(de)(de)(de)保護(hu)。然而(er)低于屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)應力(li)(li)誘導(dao)(dao)對(dui)(dui)腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)影響說(shuo)法不(bu)一(yi)，一(yi)方面(mian)可能(neng)(neng)會使(shi)腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)孔隙(xi)率減小，性能(neng)(neng)變(bian)好，從而(er)促進腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)對(dui)(dui)基(ji)體的(de)(de)(de)(de)保護(hu)；另一(yi)方面(mian)也可能(neng)(neng)會使(shi)腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)孔隙(xi)率增大，性能(neng)(neng)變(bian)差，從而(er)不(bu)利于腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)對(dui)(dui)基(ji)體的(de)(de)(de)(de)保護(hu)。因此低于屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)應力(li)(li)誘導(dao)(dao)對(dui)(dui)腐(fu)蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)影響機制還需(xu)進一(yi)步的(de)(de)(de)(de)研究。

4 結語

在(zai)油(you)氣(qi)(qi)(qi)開采和(he)輸送過程中，油(you)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)材(cai)會同時(shi)受到不同種(zhong)類的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)和(he)苛刻的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質的(de)(de)(de)(de)協同作用(yong)，導(dao)(dao)(dao)(dao)致腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)變得(de)復(fu)雜。本文重點從應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)(dao)對(dui)(dui)油(you)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)材(cai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)熱力(li)(li)學(xue)、腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)動(dong)力(li)(li)學(xue)以(yi)及腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物膜的(de)(de)(de)(de)影響3個方面對(dui)(dui)前人的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)進行(xing)了總結與分析，認為對(dui)(dui)于應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)(dao)下(xia)(xia)油(you)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)材(cai)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)化(hua)學(xue)行(xing)為研究(jiu)還需(xu)注(zhu)意(yi)以(yi)下(xia)(xia)幾(ji)點：（1） 加強(qiang)(qiang)應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)(dao)下(xia)(xia)油(you)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)材(cai)發生塑性(xing)變形時(shi)的(de)(de)(de)(de)開路(lu)電(dian)位研究(jiu)；（2） 加強(qiang)(qiang)和(he)完(wan)善(shan)拉(la)應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)(dao)下(xia)(xia)材(cai)料發生彈(dan)-塑轉變時(shi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)動(dong)力(li)(li)學(xue)機制(zhi)研究(jiu)；（3） 加強(qiang)(qiang)低于屈服強(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)(de)壓應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)(dao)對(dui)(dui)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物膜的(de)(de)(de)(de)影響機制(zhi)研究(jiu)；（4） 建立(li)應(ying)(ying)力(li)(li)誘(you)導(dao)(dao)(dao)(dao)下(xia)(xia)原位檢(jian)測和(he)分析的(de)(de)(de)(de)新(xin)方法(fa)；（5） 完(wan)善(shan)不同體系環境中Gutman的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)學(xue)化(hua)學(xue)理論的(de)(de)(de)(de)適應(ying)(ying)性(xing)研究(jiu)。