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烟道气驱具有来源广,成本低廉,降低CO2的排放量,保护环境等优点,但烟道气包含O2和CO2等气体,并伴有应力的存在,所以回注系统增压站的压缩机脱水装置和分离器等压力设备面临严重并且复杂的腐蚀。本文依据现场工况,主要采用电化学方法,辅以扫描电子显微镜、X射线电子能谱和拉曼光谱等表面表征手段,由单因素到多因素开展了 O2环境,O2-CO2环境和O2-CO2-应力环境下Q345R钢电化学腐蚀损伤行为研究,筛选得到适用于烟道气环境下的缓蚀剂,并探究其缓蚀机理。主要涉及以下内容:(1)基于混合电位理论建立了氧腐蚀预测模型,该模型在溶解氧浓度0.08～4.16mg/L,温度30～80℃,pH9.0～5.0区间内具有良好的准确性,其不仅可以进行腐蚀速率的预测并且可用于O2还原、H+还原、H2O还原等反应的定量分析。并且结合动电位极化和电化学阻抗谱测试等实验手段得到了 Q345R在O2环境下腐蚀损伤行为规律。腐蚀速率随溶解氧浓度和温度升高而显著升高,而随pH升高而降低。而当溶解氧浓度高于0.5mg/L时,腐蚀速率将大于0.076mm/a,达到严重腐蚀的程度。(2)采用电化学测试手段,结合SEM、EDS、XPS和Raman表面表征方法,研究了 Q345R钢在02-C02环境中的腐蚀损伤行为,得出了溶解氧浓度、CO2分压、pH和温度等因素对腐蚀损伤行为的影响。腐蚀速率随溶解氧浓度、CO2分压和温度升高而显著升高,而随pH升高而降低。Q345R钢在02-CO2环境中腐蚀速率远大于0.076mm/a。(3)采用电化学测试手段和SEM、EDS、XRD和Raman表面表征方法,并结合有限元方法,研究了 Q345R钢在02-CO2-应力环境中的腐蚀损伤行为,得出了应力和时间等因素对腐蚀损伤行为的影响。拉伸应力诱导能够显增强Q345R钢的表面热力学活性,并降低H+、H2CO3和HCO3-化学势,进而促进阴极反应,腐蚀速率增加。随时间增加,应力对腐蚀的影响更加明显,腐蚀速率增加,12Oh时腐蚀速率高达0.731mm/a,达到严重腐蚀的程度。(4)采用静态失重法、电化学方法、SEM、EDS、Raman、XPS等表面分析手段和量子化学方法研究了在烟道气环境中二(2-乙基己基)磷酸酯(BEP)对Q345R的防护性能,得出了三种工况下二(2-乙基己基)磷酸酯缓蚀行为以及二(2-乙基己基)磷酸酯浓度、时间对其性能的影响规律,探讨了 BEP对Q345R钢缓蚀作用机理。二(2-乙基己基)磷酸酯作为吸附和沉淀复合型缓蚀剂,在烟道气环境中对Q345R钢有优良的腐蚀抑制作用。二(2-乙基己基)磷酸酯为500ppm时,缓蚀效率可达94.76%。本文得到的认识与成果可为烟道气驱环境下回注系统增压站的压缩机脱水装置和分离器等压力设备的腐蚀与防护提供参考,对控制回注系统增压站的压缩机脱水装置和分离器等压力设备的腐蚀问题具有重要的理论意义和实际应用价值。