原油储罐沉积水腐蚀的静态挂片实验研究

采用静态挂片实验方法,分析了Q235钢在不同氧浓度、不同储罐沉积水以及不同浓度Cl-、SO42-溶液中的腐蚀行为。研究结果表明,有氧环境下碳钢在沉积水中腐蚀速率要比无氧时要略微加快,高浓度离子和低pH值的沉积水加速碳钢腐蚀,碳钢在不同浓度Cl-和SO42-中的腐蚀速率差别不大,但腐蚀速率比在沉积水中快很多。     

某天然气处理厂回注水处理系统腐蚀防护方法研究

为了考察回注水系统的腐蚀情况,针对陕北某天然气处理厂含甲醇污水显酸性、 Cl~-和硫化物含量高、腐蚀性强的特点,通过分析污水组成性质,研究污水对20#钢、 Q235B钢和L316钢的腐蚀情况,并利用灰色系统理论建模软件3.0研究各腐蚀因素对Q235B钢腐蚀速率和腐蚀深度的影响程度大小。研究结果表明:L316钢更耐腐蚀,腐蚀速率为0.001 5 mm/a,达到国标0.076 0 mm/a以下,最大腐蚀深度为47.63μm,为3种材质中最低;以腐蚀速率和腐蚀深度作为母因素,在硫化物、 Cl~-、矿化度和pH值4种因素当中,硫化物对应的灰关联度分别是0.75和0.80,是造成腐蚀的最主要因素;采用抗硫缓蚀剂保护法,通过电化学法从3种缓蚀剂中筛选出TS-792C,阻抗数据模拟软件ZSimpWin模拟出等效电路图,其所对应Q235B钢的阻抗最大,Tafel极化曲线拟合下腐蚀速率为0.013 0 mm/a,缓蚀率可达90.26%,抗硫效果最好。在80℃和硫化物含量为300 mg/L时,Q235B钢的腐蚀速率均低于0.076 0 mm/a,在TS-792C投加量为100 mg/L时,回注污水的腐蚀电流密度和腐蚀速率分别为0.462 m A/cm~2和0.050 5 mm/a,均处于最低值,具有良好的耐温、抗硫性能。     

温度和Cl-对Q235钢在MDEA/CO2体系中腐蚀行为的影响

通过浸泡腐蚀试验和电化学测量研究了温度和Cl-质量浓度对Q235钢在CO2饱和的20％(质量分数)N-甲基二乙醇胺溶液(MDEA/CO2)中腐蚀行为的影响.结果表明,温度和Cl-质量浓度对Q235钢在MDEA/CO2体系中腐蚀行为的影响是交互的.Cl-质量浓度为1 g/L和10 g/L时,Q235钢的腐蚀速率随温度升高而增大;Cl-质量浓度为15 g/L时,Q235钢的腐蚀速率随温度升高呈先增后减的变化趋势.     

电化学氢通量法用于油气管线在线腐蚀监测

通过恒电位阳极极化和失重法考察了不同pH、温度和H2S浓度下Q235A钢在弱酸性介质中的氢渗透电流密度与腐蚀速率的变化情况,着重探讨了各影响因素下氢渗透电流与失重腐蚀速率之间的相关性,为氢通量技术用于油气管道非侵入式腐蚀监测提供依据。研究发现:随着pH降低或介质温度升高,Q235A钢的腐蚀速率与氢渗透电流均逐步增大,且二者之间具有良好的线性相关性。随着H2S浓度增加,Q235A钢的腐蚀速率呈现先增大后降低的趋势,但氢渗透电流则先增大而后趋于稳定;当H2S浓度在5~200 mg·L-1范围内,腐蚀速率与氢电流符合二阶多项式函数关系。通过自制的氢通量探针监测实验管道内腐蚀时,发现过厚的管壁降低了氢电流测量灵敏度,但采用恒电位阶跃法得到的氢渗透电量(氢通量)则与失重腐蚀速率之间具有良好相关性,表明渗氢电量法可用于测量油气管道的内腐蚀速率。     

镍磷化学镀层在北方重工业城市雪水中的耐蚀性

为了改善Q235钢在空气污染较为严重的环境中的耐蚀性,以北方重工业城市之一的抚顺望花区的雪水为腐蚀溶液,考察了化学镀镍层在该介质中的耐蚀行为。采用金相显微镜观察了镍磷镀层的表面形貌,通过冷冻-加热循环试验考察了镀层的结合力,借助动电位极化、电化学阻抗谱等方法评价了镀层在雪水中的耐蚀性,测试和观察了浸泡实验的腐蚀速率和表面形貌。结果表明,Ni-P镀层可在Q235钢表面均匀沉积且较为致密,与基体之间有良好的结合力。镀层的自腐蚀电流密度较Q235钢低,电荷转移电阻更大,腐蚀速率是Q235钢的1/3～1/2。Ni-P镀层明显改善了Q235钢在污染较为严重的雪水中的耐蚀性,可作为Q235钢腐蚀防护的一种措施。     

Q235钢焊缝在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为

针对Q235钢焊缝在亚硫酸铵介质中腐蚀严重的实际，采用三电极电化学研究法和金相组织分析法研究了J420焊条焊接Q235钢的焊缝在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为。研究结果表明，Q235钢用J420焊条焊接后，焊缝的组织特点决定了其耐腐蚀性较差。温度升高、亚硫酸铵溶液浓度增大，均可以促使焊缝的腐蚀速率增大。     

电化学氢通量法用于油气管线在线腐蚀监测

通过恒电位阳极极化和失重法考察了不同pH、温度和H₂S浓度下Q235A钢在弱酸性介质中的氢渗透电流密度与腐蚀速率的变化情况,着重探讨了各影响因素下氢渗透电流与失重腐蚀速率之间的相关性,为氢通量技术用于油气管道非侵入式腐蚀监测提供依据。研究发现：随着pH降低或介质温度升高,Q235A钢的腐蚀速率与氢渗透电流均逐步增大,且二者之间具有良好的线性相关性。随着H₂S浓度增加,Q235A钢的腐蚀速率呈现先增大后降低的趋势,但氢渗透电流则先增大而后趋于稳定;当H₂S浓度在5～200 mg·L^-1范围内,腐蚀速率与氢电流符合二阶多项式函数关系。通过自制的氢通量探针监测实验管道内腐蚀时,发现过厚的管壁降低了氢电流测量灵敏度,但采用恒电位阶跃法得到的氢渗透电量（氢通量）则与失重腐蚀速率之间具有良好相关性,表明渗氢电量法可用于测量油气管道的内腐蚀速率。     

Q235钢在模拟淡水、海水、盐水大气环境中的腐蚀动力学研究

利用旋转挂片腐蚀测试仪对Q235钢进行室内加速腐蚀实验,研究Q235钢在模拟淡水、海水和盐水三种大气环境中干湿交替条件下的腐蚀腐蚀动力学规律。得出结论:在三种模拟大气环境中,随着腐蚀周期的增加,腐蚀深度增加,腐蚀速率呈现先增大后减小的趋势,腐蚀深度和腐蚀速率均为:海水大气盐水大气淡水大气;在模拟海水大气环境中,初期腐蚀较快,在模拟盐水环境中,腐蚀的发展趋势较大。     

环氧有机涂层对锌铁合金镀层耐蚀性的影响

利用腐蚀浸泡实验、失重法和交流阻抗谱分析等方法研究了环氧有机涂层对Q235钢电镀锌铁合金镀层耐蚀性的影响。结果表明,Q235钢基体、Q235+Zn–Fe合金镀层试样和Q235+Zn–Fe合金镀层+环氧有机涂层试样在5%NaCl溶液中浸泡504 h后,腐蚀速率分别为0.068 0、0.040 0和0.018 0 mm/a。涂覆环氧有机涂层至少能使锌铁合金镀层的防腐性能提高2倍,从而延长基体材料的使用寿命。     

模拟工业大气环境中碳钢和耐候钢的腐蚀行为研究

用Na HSO3溶液进行模拟工业大气环境的加速腐蚀试验,研究Q235钢和耐候钢在加速腐蚀试验中的腐蚀情况,通过腐蚀质量损失法对试样的腐蚀速率进行分析,得到Q235钢的腐蚀速率高于耐候钢。采用X-射线衍射对腐蚀产物的成分进行分析,Q235钢和耐候钢的主要腐蚀产物均为Fe2O3、Fe SO4、α-Fe OOH和γ-Fe OOH。电化学测试对腐蚀过程进行分析,耐候钢的耐蚀性更好。表明Q235钢和耐候钢的锈层都有明显的保护作用,耐候钢的耐腐蚀性优于Q235钢。     

液固两相流中Q235钢的冲刷腐蚀行为研究

随着原油中含砂量的迅速增加，冲蚀腐蚀逐渐成为管道失效的关键因素，尤其是弯头部位。因此通过腐蚀速率、腐蚀形貌和电化学实验研究90°弯头的冲刷腐蚀行为。结果表明，随着实验时间的增加，Q235钢在不同角度的腐蚀速率呈线性增加，而最大点蚀深度基本保持不变。在进口θ=0°～45°，Q235钢受到冲刷和冲击的共同作用，随着角度的增大，Q235钢表面腐蚀产物层的破碎程度越来越严重；在出口θ=45°～90°，Q235钢仅受冲刷影响，腐蚀产物和孔洞的分布具有明显的方向性。在该文研究的条件下，纯冲蚀电流密度仅为冲蚀-腐蚀电流密度的42.16%，原因主要是疏松的FeO(OH)对电化学过程有促进作用，同时也能加速产物的扩散。     

接地网材料在土壤中的腐蚀现状及腐蚀机理分析

针对接地网材料Q235、Q235镀锌扁钢在红壤中的腐蚀情况,通过运用失重法、微观分析法和电化学方法,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术对接地网材料进行腐蚀产物分析。结果表明:Q235的腐蚀类型为局部腐蚀,产物主要为Fe3O4,Q235镀锌扁钢的腐蚀类型为全面腐蚀,腐蚀产物主要由Fe3O4、ZnO等组成。Tafe测试结果表明Q235和镀锌Q235在红壤中的腐蚀电流随着氯离子和硫酸根离子浓度的增加出现先增加后减小的趋势。通过失重试验发现Q235和镀锌Q235在土壤中的腐蚀速率先增加后减小,最后趋于稳定;通过失重法可以得到接地网在某个时间段的腐蚀速率,进而可以预测接地网的平均腐蚀速率,这对于避免因接地故障而导致的重大安全事故和节约接地网维修成本等方面具有较强的参考价值。     

原油储罐底部油泥对Q235B碳钢腐蚀行为的影响

通过热重分析、电化学分析、组织结构分析等研究了油泥在原油沉积水中对Q235B碳钢腐蚀行为的影响.结果表明,油泥覆盖的Q235B碳钢在模拟沉积水中浸泡的前21 d内腐蚀速率逐渐升高,腐蚀形式以点蚀为主.浸泡21 d后Q235B碳钢的腐蚀速率下降,腐蚀形态由局部腐蚀为主转变成全面腐蚀.在腐蚀的起始阶段,油泥中含有的硫酸盐还...     

离子液体在甲醇/硫酸介质中对Q235钢表面的缓蚀性能

探究硫酸存在时Q235钢在甲醇中的腐蚀行为，以及离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）对金属表面的缓蚀作用。通过静态失重法、电化学测试、扫描电子显微镜来测定[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。并利用量子化学计算和分子动力学模拟分析[Bmim]Cl分子的缓蚀机理。在甲醇中随着硫酸含量的增加碳钢的腐蚀速率增加。含有59.51 ml 0.05 mol·L^-1 H₂SO₄的甲醇溶液作为腐蚀介质时，随着[Bmim]Cl浓度升高，缓蚀效率逐渐增大，当浓度为0.6 mol·L^-1时，缓蚀效率达到最佳值，为90.63%，且[Bmim]Cl是主要控制阳极反应的混合抑制剂，SEM分析表明在含有缓蚀剂溶液中浸泡后的Q235钢表面相对于未加缓蚀剂更加平整。前线轨道分析和Fukui指数都表明，离子液体在碳钢表面的吸附位点分布在咪唑环上，与Fe发生化学吸附。分子动力学模拟结果表明缓蚀剂分子以阳离子[Bmim]⁺平行吸附于金属表面，阴离子Cl^-扩散在溶液中的方式达到缓蚀的效果。理论计算结果与实验结果一致，即[Bmim]Cl在甲醇/硫酸水溶液中对Q235钢具有很好的缓蚀作用，为新型离子液体缓蚀剂研究应用奠定了基础。     

建筑工程管道的材质优选与耐蚀行为研究

采用电化学极化曲线、扫描电镜和能谱分析(SEM+EDS)、X射线衍射(XRD)等方法,研究了不同S2-浓度的腐蚀介质中Q235B和L245管道的腐蚀行为,并分析了不同环境条件下的腐蚀规律和作用机理。结果表明,在腐蚀介质中添加少量的S2-会促进Q235B和L245管道的腐蚀,但是继续增加S2-浓度会使得电流密度呈现出数量级递减的趋势,腐蚀反应一定程度上受到抑制; L245管道与Q235B管道在富含S2-腐蚀介质中的腐蚀机理类似,表面腐蚀产物中的主要腐蚀产物都为Fe3S4;相同腐蚀条件下,L245管道表面腐蚀产物更加致密,而Q235B管道的表面腐蚀产物更加疏松。     

户外球架用管材的腐蚀行为研究

采用失重法和电化学方法对比分析了户外球架用Q235B和L245钢管的耐腐蚀性能,并采用腐蚀形貌和腐蚀产物进行了分析。结果表明,在饱和水土壤中埋片31天后,Q235B和L245钢管的腐蚀速率分别为0.0193mm/a和0.0176mm/a,两种钢管的腐蚀程度都较低,且Q235B钢管的腐蚀速率要高于L245钢管。随着腐蚀时间的延长,Q235B和L245钢管的阻抗都呈现逐渐增大的趋势,Q235B钢管的结合层电阻并没有发生显著改变,而L245钢管的结合层电阻先减小并稳定在结合层电阻相较于Q235B钢管更小的水平;Q235B和L245钢管在经过31天腐蚀后,表面都覆盖了腐蚀产物Fe_3S_4,但Q235B表面的腐蚀产物层更加致密,在腐蚀过程中能够起到抑制腐蚀介质对基体的侵蚀,从而起到保护基体的作用。     

硫酸钡溶液中Q235钢表面结垢特性研究

油田垢的主要成分有碳酸钙,还有碳酸钡、硫酸钡、硫酸钙、镁盐、硅酸盐等。国内外学者对碳酸钙结垢规律的研究很多,对硫酸钡结垢的研究相对较少。本文采用静态结垢法,研究了反应温度、pH值、成垢离子浓度等因素对Q235钢表面硫酸钡结垢的影响。实验结果表明,随pH值升高和成垢离子浓度的增加,Q235钢表面硫酸钡成垢趋势增大;随温度升高,Q235钢表面硫酸钡结垢量降低。     

植物提取物自组装膜在盐酸中对Q235钢的缓蚀作用

以铁线蕨植物提取物(ACE)为成膜物质,在Q235钢表面自组装得到缓蚀膜。通过极化曲线和电化学阻抗谱测试研究了该自组装膜对Q235钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明,该自组装膜对Q235钢的阴、阳极腐蚀反应均有抑制作用,可明显减缓Q235钢在盐酸溶液中的腐蚀,且缓蚀作用随ACE质量浓度的增大而增强。ACE分子在Q235钢表面的吸附遵从Langmuir和Frumkin吸附模型,为单分子层吸附,吸附分子之间存在横向吸引力。     

威灵仙提取液的Q235钢缓蚀性能

实验研究了威灵仙提取液的制备及其对模拟工业循环冷却水中Q235钢的缓蚀性能。紫外吸收光谱、电化学极化曲线、阻抗谱以及腐蚀失重等实验结果表明,综合考虑溶出率与缓蚀率,80℃水溶提取效果好于醇、酸助提;提取液投加量为7.52×10-3 g/m L时对Q235钢的缓蚀率达92.1%、腐蚀速率降至0.043 0 mm/a;缓蚀类型属于阳极型腐蚀抑制。     

新疆油田高盐含氧体系缓蚀剂的性能研究

为解决油田氧腐蚀问题，以反式对甲氧基肉桂醛、3-氨基苯甲酸为主要原料合成了具有多个吸附位点的席夫碱缓蚀剂TMCAM。首先，通过动态失重法评价了不同浓度的席夫碱缓蚀剂TMCAM在60℃含氧油田模拟配水中对Q235钢的缓蚀性能。结果表明，在TMCAM质量浓度为60 mg/L时，Q235钢的腐蚀速率为0.062 4 mm/a，满足现场要求；TMCAM投加质量浓度为100 mg/L时，Q235钢腐蚀速率仅为0.036 8 mm/a，缓蚀率可达到90%。其次，采用扫描电镜、电化学法、接触角测试等表征技术评价了TMCAM的缓蚀性能并分析其缓蚀机理。结果表明，TMCAM是一种偏阴极的混合型缓蚀剂，TMCAM分子与Fe之间的吸附能力强，且TMCAM可在钢表面形成疏水膜，减少了含氧污水与管道的接触时间，减缓了腐蚀，进而保护了管道。最后，通过分子模拟技术从理论角度分析了缓蚀剂的缓蚀性能与缓蚀剂分子构型之间的关系，结果显示TMCAM分子结构具有较强的吸附能力，高于文献报道的其他席夫碱缓蚀剂。