cpomaemКоррозия: защита материалов и методы исследованийTitle in englishИФХЭ РАН10.61852/2949-3412-2024-2-4-45-58cpomaem-77Research ArticleСтатьиКоррозионное поведение защитных CVD покрытий на основе метастабильных фаз вольфрама в растворе соляной кислоты и сероводородаCorrosion behavior of protective CVD coatings based on metastable phases of tungsten in a solution of hydrochloric acid and hydrogen sulfideШапоренковА. А.ShaporenkovA. A.

Ленинский просп.31, корп. 4, Москва, 119071 Россия

Leninsky prosp. 31 bldg. 4, 119071 Moscow

РубанЕ. А.RubanE. A.

Ленинский просп.31, корп. 4, Москва, 119071 Россия

Leninsky prosp. 31 bldg. 4, 119071 Moscow

ДушикВ. В.DushikV. V.

Ленинский просп.31, корп. 4, Москва, 119071 Россия

Leninsky prosp. 31 bldg. 4, 119071 Moscow

v.dushik@gmail.comИнститут физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)РоссияA.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of SciencesRussian Federation202417012025044558Copyright © Шапоренков А.А., Рубан Е.А., Душик В.В., 20242024Шапоренков А.А., Рубан Е.А., Душик В.В.Shaporenkov A.A., Ruban E.A., Dushik V.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.cpmrm.ru/jour/article/view/77

В работе приведены данные по коррозионной устойчивости покрытий на основе метастабильных фаз вольфрама в системе W–C, получаемых методом химического осаждения из газовой фазы (CVD – chemical vapor deposition) в горячих концентрированных растворах соляной кислоты и сероводорода, имитирующих среды, которые могут находиться в контакте с металлическими поверхностями нефтегазового оборудования при солянокислотной обработке призабойной зоны скважины. Показано, что скорость коррозии покрытий во всех средах не превышает 20 мкм/год, при этом их антикоррозионная способность практически не зависит от их механических характеристик. Также при длительной экспозиции в растворе соляной кислоты показано, что проницаемость покрытий не превышает 0,02%.

The paper presents data on the corrosion resistance of coatings based on metastable phases of tungsten in the W–C system, obtained by chemical deposition from the gas phase (CVD – chemical vapor deposition) in hot concentrated solutions of hydrochloric acid and hydrogen sulfide, simulating media that can be in contact with metal surfaces of oil and gas equipment during hydrochloric acid treatment of the bottomhole zone wells. It is shown that the corrosion rate of coatings in all media does not exceed 20 microns/year, while their anticorrosive ability practically does not depend on their mechanical characteristics. Also, the extended exposure in hydrochloric acid solution showed that the penetrability of the coatings does not exceed 0.02%.

CVDвольфрамкислотная коррозиясероводородсоляная кислотаCVDtungstenacid corrosionhydrogen sulfidehydrochloric acidРабота выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (программа №122011300078-1).ReferencesА.В. Шрейдер, Электрохимическая сероводородная коррозия стали, Защита металлов, 1990, 26, № 2, 179-193.А.В. Шрейдер, Электрохимическая сероводородная коррозия стали, Защита металлов, 1990, 26, № 2, 179-193.Л.В. Фролова, Е.В. Томина, Л.П. Казанский и Ю.И. Кузнецов, Ингибирование сероводородной коррозии стали катамином АБ, Коррозия: материалы, защита, 2007, № 7, 22-27.Л.В. Фролова, Е.В. Томина, Л.П. Казанский и Ю.И. Кузнецов, Ингибирование сероводородной коррозии стали катамином АБ, Коррозия: материалы, защита, 2007, № 7, 22-27.P.В. Кашковский, Ю.И. Кузнецов и P.К. Вагапов, О pоли летучих аминов в замедлении сеpоводоpодной коppозии стали, Коррозия: материалы, защита, 2010, № 6, 18-22.P.В. Кашковский, Ю.И. Кузнецов и P.К. Вагапов, О pоли летучих аминов в замедлении сеpоводоpодной коppозии стали, Коррозия: материалы, защита, 2010, № 6, 18-22.Р.В. Кашковский и Ю.И. Кузнецов, Ингибирование летучими аминами коррозии и водородного охрупчивания сталей в сероводородных средах, Практика противокоррозионной защиты, 2013, 2, 12-23.Р.В. Кашковский и Ю.И. Кузнецов, Ингибирование летучими аминами коррозии и водородного охрупчивания сталей в сероводородных средах, Практика противокоррозионной защиты, 2013, 2, 12-23.O. Pierson Hugh, Hanbook of chemical vapor deposotion (CVD). Principles, technology and application. Second Edition, Noyes publications, U.S.A, 1999, 506.O. Pierson Hugh, Hanbook of chemical vapor deposotion (CVD). Principles, technology and application. Second Edition, Noyes publications, U.S.A, 1999, 506.Ю.В. Лахоткин, В.П. Кузьмин, В.Л. Гончаров, В.В. Душик, Н.Г. Ануфриев, Ю.П. Топоров и Н.В. Рожанский, Износостойкие противокоррозионные покрытия для экстремальных условий работы в нефтегазовой индустрии, Коррозия: материалы, защита, 2011, № 2, 28-32.Ю.В. Лахоткин, В.П. Кузьмин, В.Л. Гончаров, В.В. Душик, Н.Г. Ануфриев, Ю.П. Топоров и Н.В. Рожанский, Износостойкие противокоррозионные покрытия для экстремальных условий работы в нефтегазовой индустрии, Коррозия: материалы, защита, 2011, № 2, 28-32.В.В. Душик, Ю.В. Лахоткин, Н.Г. Ануфриев, В.П. Кузьмин и Н.В. Рожанский, Коррозионное поведение твердых покрытий на основе карбидов вольфрама в кислых растворах, Коррозия: материалы, защита, 2012, № 1, 31-35.В.В. Душик, Ю.В. Лахоткин, Н.Г. Ануфриев, В.П. Кузьмин и Н.В. Рожанский, Коррозионное поведение твердых покрытий на основе карбидов вольфрама в кислых растворах, Коррозия: материалы, защита, 2012, № 1, 31-35.Ю.В. Лахоткин, В.П. Кузьмин, В.В. Душик и Т.В. Рыбкина, Новый низкотемпературный метод нанесения твердых наноструктурированных покрытий на изделия сложной формы, Упрочняющие технологии и покрытия, 2013, № 6, 9-15.Ю.В. Лахоткин, В.П. Кузьмин, В.В. Душик и Т.В. Рыбкина, Новый низкотемпературный метод нанесения твердых наноструктурированных покрытий на изделия сложной формы, Упрочняющие технологии и покрытия, 2013, № 6, 9-15.Ю.В. Лахоткин, В.В. Душик, В.П. Кузьмин и Н.В. Рожанский, Наноструктурированные твердые покрытия – ключ к безопасности эксплуатации оборудования в экстремальных условиях, Коррозия: материалы, защита, 2014, № 3, 21-26.Ю.В. Лахоткин, В.В. Душик, В.П. Кузьмин и Н.В. Рожанский, Наноструктурированные твердые покрытия – ключ к безопасности эксплуатации оборудования в экстремальных условиях, Коррозия: материалы, защита, 2014, № 3, 21-26.V.V. Dushik, Y.V. Lakhotkin, V.P. Kuzmin and N.V. Rozhanskii, The corrosion behavior of hard W–C system chemical vapor deposition layers in HCl and H2S aqueous solutions, Prot. Met. Phys. Chem. Surf., 2016, 52, no. 7, 1153-1156. doi: 10.1134/S2070205116070042V.V. Dushik, Y.V. Lakhotkin, V.P. Kuzmin and N.V. Rozhanskii, The corrosion behavior of hard W–C system chemical vapor deposition layers in HCl and H2S aqueous solutions, Prot. Met. Phys. Chem. Surf., 2016, 52, no. 7, 1153-1156. doi: 10.1134/S2070205116070042В.В. Душик, Ю.В Лахоткин, В.П. Кузьмин. Т.В. Рыбкина, Н.В. Рожанский и Б.А. Рычков, Коррозионно-электрохимические поведение CVD-покрытий на основе вольфрама в щелочных водных растворах, Коррозия: материалы, защита, 2017, № 12, 36-40.В.В. Душик, Ю.В Лахоткин, В.П. Кузьмин. Т.В. Рыбкина, Н.В. Рожанский и Б.А. Рычков, Коррозионно-электрохимические поведение CVD-покрытий на основе вольфрама в щелочных водных растворах, Коррозия: материалы, защита, 2017, № 12, 36-40.V.V. Dushik, A.A. Shaporenkov and N.A. Shapagina, Advanced anticorrosive coatings based on tungsten, its alloys and compounds, Corrosion: material protection and research methods, 2023, 1, no. 1, 80-123. doi: 10.61852/2949-3412-2023-1-1-80-123.V.V. Dushik, A.A. Shaporenkov and N.A. Shapagina, Advanced anticorrosive coatings based on tungsten, its alloys and compounds, Corrosion: material protection and research methods, 2023, 1, no. 1, 80-123. doi: 10.61852/2949-3412-2023-1-1-80-123.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.