P110SS钢为抗硫套管钢,主要应用于高酸性含硫油气田。在H2S/CO2环境中,钢材与环境介质发生的电化学腐蚀和氢渗透引起的氢脆严重威胁套管钢的正常服役。然而,在腐蚀环境中钢材表面会形成腐蚀产物膜,其性能对腐蚀速率、腐蚀类型和氢渗透行为有决定性的作用。因此,本文对P110SS钢在H2S/CO2环境中腐蚀产物的结构和保护性能进行了研究。采用高温高压釜制备了不同的腐蚀产物,其中H2S/CO2的分压比为1:0、1:3、1:7、0:1,腐蚀时间为5h、18h、72h。测试表明,在分压比为1:0、1:3、1:7的腐蚀环境中形成的均是FeS_1-x腐蚀产物,其中包含马基诺矿和立方相FeS;在分压比为0:1的环境中形成的是FeCO₃腐蚀产物。对于各FeS_1-x腐蚀产物,经过5 h的腐蚀后,其结构最致密,保护性最好;当腐蚀时间达到18 h,FeS_1-x腐蚀产物膜会经历脱落和晶粒二次生长的过程,因此其保护性最低;当腐蚀时间达到72 h后,腐蚀产物膜得到一定的修复,保护性提高,但仍然低于经过5h形成的腐蚀产物膜。但是在抑制氢渗透的能力上,腐蚀72 h形成的FeS_1-x腐蚀产物膜高于腐蚀5h形成的FeS_1-x腐蚀产物。当腐蚀时间为5h和72h时,随着CO2分压的增加,FeS_1-x腐蚀产物中马基诺矿的含量逐渐增大,立方相FeS的含量逐渐减小,腐蚀产物膜的保护性和抑制氢渗透的能力均逐渐增强。FeCO₃腐蚀产物膜的保护性和抑制氢渗透的能力均随腐蚀时间的增加而急剧增大,并且当腐蚀时间均为18 h和72 h时,以上性能均远高于FeS1x腐蚀产物膜。将以上各分压比中腐蚀72h形成的腐蚀产物膜分别在CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄和NaHCO₃溶液中浸泡后,对其形貌和保护性能进行了分析。实验结果表明,经过CaCl₂和MgCl₂溶液浸泡后,FeS_1-x腐蚀产物的溶解程度较大,对基体局部腐蚀的抑制作用较弱,其保护性均随着CO2分压的增加而下降。经过Na₂SO₄和NaHCO₃溶液浸泡后,FeS_1-x腐蚀产物的溶解较小,对基体局部腐蚀的抑制作用较强,其保护性均随着CO2分压的增加而增强;但是以上溶液对FeC03腐蚀产物膜的侵蚀作用均非常轻微,并且FeC03腐蚀产物膜的保护性显著强于各种FeS_1-x腐蚀产物膜。对于各腐蚀产物膜,在不同溶液中保护性从高到低的顺序均为:NaHCO₃、Na₂SO₄、CaCl₂、MgCl₂。