海上W油田P110保温油管腐蚀行为的试验研究

目前对P110保温油管在高含CO2气体分压的井筒中的腐蚀情况研究较少;主要考虑CO2分压与温度影响,较少考虑腐蚀介质含水率的影响;腐蚀试验周期一般在120 h以内,较短的试验周期容易造成腐蚀速率测试结果偏高,且目前较少有P110钢腐蚀速率的预测模型.为此,模拟油田腐蚀环境,通过高温高压反应釜动态旋转挂片法进行腐蚀试验,借助SEM形貌观察及XRD物相分析等手段研究了温度、CO2分压、腐蚀介质流速、含水率等因素对P110保温油管腐蚀行为的影响.结果 表明:低温务件下腐蚀产物结构松散,容易脱落,对基体保护效果较差,以全面腐蚀为主;80℃时腐蚀产物膜较厚,含有较多的孔洞与缝隙,局部腐蚀作用明显;高温条件下产物膜由较规则的晶粒组成,致密均匀,对基体有较好的保护作用,为全面轻度腐蚀.腐蚀速率随温度升高先增加后减小,80℃时腐蚀速率出现极值4.73 mm/a;随CO2分压的升高呈线性关系增加;随着腐蚀介质流速的增加指数关系增大;随腐蚀介质含水率的升高呈平方关系增大.基于试验结果,建立了多因素腐蚀速率预测模型,可为工程上P110保温油管腐蚀速率预测提供参考.     

N80油管钢在CO_2/H_2S水介质中的腐蚀研究

油田设施受产出水和CO2/H2S腐蚀严重.以长庆某天然气井产出水为腐蚀介质,采用失重法研究了不同腐蚀影响因素对N80钢的作用规律.结果表明,随着介质温度的升高,腐蚀速率先增加后降低,并在60℃时达到最大;Cl-的影响与温度具有基本相似的规律,在Cl-含量为30 g/L时腐蚀速率最大;随着pH值的增大,腐蚀速率持续减小,并在pH值为8.0左右时达到最低;随着CO:分压的增大,腐蚀速率呈单调增大趋势;随着H2S分压的增大,腐蚀速率先下降后又缓慢升高.     

CO2驱油井环境下N80钢与3Cr13钢的电偶腐蚀行为

N80钢与3Cr13钢常作为油管和水力锚等的材料使用,在CO₂驱油井环境中不可避免偶接使用易产生电偶腐蚀。为此,通过开展CO₂环境下N80钢和3Cr13钢的腐蚀速率试验和电偶腐蚀试验,明确了CO₂含量、温度、压力和矿化度等因素作用下2种钢的电偶腐蚀规律。结果表明：CO₂驱油井中2种钢产生电偶腐蚀,3Cr13钢为阴极,且不受电偶腐蚀影响,N80钢为阳极,电偶腐蚀速率增大;且N80钢的电偶腐蚀速率随CO₂含量、温度、压力和矿化度的增大而增大;电偶腐蚀敏感因子随CO₂含量和压力增大而减小,当CO₂含量达到20.0%时电偶腐蚀敏感因子为负值,随温度升高先减小后增大,随矿化度增加而增大,电偶腐蚀速率最大可高于常规腐蚀69%。     

HCO_3~-对J55钢腐蚀行为的影响

油田地下水中HCO_3~-含量较高,对油田套管钢J55的电化学行为有较大影响.为此,利用动电位极化曲线和扫描电镜(SEM)研究了J55钢在不同浓度NaHCO_3溶液中的腐蚀行为.结果表明,在试验条件下,HCO_3~-的浓度低于5 g/L(即0.06 mol/,L)对J55钢的腐蚀起促进作用,高于5 g/L起抑制作用;随着HCO_3~-浓度的增加,J55钢的二次钝化速度增大,钝化区间范围增大,维钝电流密度减小;J55钢的击穿电位降低,基本维持在1.00～1.15V之间;随着HCO_3~-浓度的增大,阴极反应速率增大,O_2+4HCO_3~-+4e→4CO_3~(2-)+2H_2O是主要的阴极反应,而O_2+2H_2O+4e→4OH~-反应是在-0.9 V以后才开始发生的.     

油田水中阴离子及温度对P110钢腐蚀电化学行为的协同影响

为了获得油田水中阴离子及温度对P110钢腐蚀行为影响的协同性,采用动电位极化、电化学阻抗谱及正交试验等方法研究了在不同条件下模拟油田水对P110钢腐蚀电化学行为的影响。结果表明:随HCO_3~-、Cl~-、S~(2-)浓度增大,P110钢在模拟溶液中的腐蚀倾向增大,腐蚀速率先增大后减小;试验条件下,低浓度的各离子均起到了协同促进作用;温度升高,腐蚀速率则先减小后增大,并影响了其腐蚀倾向;随着典型阴离子浓度增大,电荷传递电阻先减小后增大,P110钢的腐蚀活性也呈相同趋势,温度则相反;试验研究范围内,影响最大的因素是HCO_3~-浓度,其次是S~(2-)浓度,影响最小的是Cl~-浓度,且HCO_3~-浓度、S~(2-)浓度、温度之间的相互作用小。     

温度对油管钢CO2/H2S腐蚀速率的影响

为了研究温度对油管钢CO2/H2S腐蚀速率的影响,采用高温高压釜装置,辅以失重法计算和扫描电镜分析,对不同温度下(80 ℃,90 ℃,100 ℃,110 ℃)油管钢N80,P110的CO2/H2S腐蚀速率进行了研究,得到不同温度下两种钢的腐蚀速率和腐蚀形貌.研究结果表明,在试验温度范围内,N80钢和P110钢都发生了极其严重的 CO2/H2S腐蚀,随着温度的升高,两种钢的腐蚀速率均先增后降,且在90 ℃时达到最大,但P110钢的腐蚀速率高于N80钢.     

pH值对超级13Cr钢在NaCl溶液中腐蚀行为与腐蚀膜特性的影响

采用全浸泡腐蚀方法,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、失重法、极化曲线和交流阻抗(EIS)等分析手段,对超级13Cr油管钢在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物及其腐蚀膜层的电性能进行了分析,研究了超级13Cr油管钢在NaCl溶液中的腐蚀行为与腐蚀膜层电性能,结果表明:超级13Cr油管钢在酸性的NaCl溶液中具有较好的抗腐蚀性能,其表面腐蚀膜层具有钝化特性,随着溶液pH值的降低,其腐蚀膜层的钝化性能增强,发生点蚀的倾向性减小,而发生全面腐蚀的倾向性增大,其腐蚀产物为Fe和Cr的氧化物组成。当溶液pH值大于4.5时,腐蚀速率随着溶液pH值的减小而增大;当溶液pH值小于4.5时,腐蚀速率随着溶液pH值的减小而减小。     

J55膨胀套管在油气田开采环境中的CO2腐蚀及其电化学行为

目前,对石油工业中常用的J55套管膨胀前后的CO2腐蚀规律研究不多。模拟油气田开采环境,采用经典失重法研究了J55套管的平均腐蚀速率及其电化学行为,分析了温度、CO2分压、Cl-浓度等因素对膨胀前后J55套管腐蚀速率的影响。结果表明:J55套管的平均腐蚀速率基本都随着采出液温度、CO2和Cl-浓度的升高而增加;当温度为90℃,CO2分压为2.0 MPa,Cl-浓度为42.83 g/L时,J55套管膨胀后的平均腐蚀速率最大达到4.183 9 mm/a,高于膨胀前的3.700 4 mm/a;膨胀前后J55套管的腐蚀产物均为FeCO3,其阻抗谱中出现了2个时间常数,膨胀后J55套管的腐蚀电流密度增加,腐蚀速率更快。     

温度、HCO_3~-和pH值对X70钢在成都土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

为了探究高强度管线钢在不同环境因素下的腐蚀行为,采用极化曲线和电化学阻抗技术,结合腐蚀形貌观察研究了X70钢在成都土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:温度、HCO_3~-和pH值都对X70管线钢在成都土壤模拟溶液中的腐蚀电流密度影响较大;在30~80℃过程中,随着温度增加,X70钢腐蚀电流密度呈现先增大后减小的趋势,在温度达到70℃时,极化电阻RP出现临界值,此时X70钢腐蚀速率达到最大值。在不同质量分数HCO_3~-的成都土壤模拟溶液中,X70钢的极化曲线表现为典型的活化溶解特征,随着HCO_3~-质量分数的增大,腐蚀速率规律不明显,呈现先增大后减小再增大再减小的趋势,且在HCO_3~-质量分数为1.0%时,腐蚀现象最严重。在不同pH值条件下,腐蚀速率随着pH值的增大呈现逐渐降低的趋势,腐蚀现象逐渐减弱。     

2种钢在高温高浓度环烷酸中的腐蚀行为与规律

环烷酸含量及其温度是影响石油炼制设备腐蚀的主要因素,过去对其研究报道较少。采用高温反应釜中的挂片失重试验和表面腐蚀形貌微观分析,研究了20钢和321不锈钢在高温高浓度环烷酸中的腐蚀行为。结果表明,随着温度的升高,20钢和321不锈钢的腐蚀速率均先增大后减小,260℃以下反应速率主要受活化反应控制,280℃以上表面吸附成为控制步骤,260~280℃为混合控制;随环烷酸浓度的增加,20钢和321不锈钢的腐蚀速率增大;在环烷酸浓度低于2%时,20钢的腐蚀速率和环烷酸浓度为幂函数关系;当环烷酸浓度超过2%时,两者之间为线性关系。当环烷酸浓度低于3%时,321不锈钢基本不发生腐蚀;当环烷酸浓度超过3%时,腐蚀速率和环烷酸浓度为线性关系。在相同的条件下,321不锈钢的耐蚀性远优于20钢。     

LY6铝合金的局部腐蚀行为研究

探讨LY6合金的局部腐蚀行为对扩大其应用范围意义重大,采用加速腐蚀试验和微观腐蚀形貌观察等方法,研究了经自然时效处理的LY6铝合金在含Cl-的典型环境中的点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀断裂和剥蚀等局部腐蚀行为,并讨论了它们的机理和相互关系.在试验环境下,LY6铝合金对点蚀、晶间腐蚀、剥蚀和应力腐蚀断裂都存在敏感性,合金中S相(Al2CuMg)、θ相(CuAl2)及MnAl6等第二相的存在是发生上述局部腐蚀的根本原因.研究表明,合金的剥蚀是一个从点蚀发展到晶间腐蚀,然后在应力协同作用下发生破坏的过程.恒载荷应力腐蚀拉伸法和断口形貌观察发现,LY6铝合金应力腐蚀断裂是由于阳极溶解作用的结果.     

金属铀的水蒸气腐蚀行为研究现状

金属铀是一种重要的核材料,在国防工业和能源系统中得到广泛应用,由于其具有高化学活性,当贮存环境中含有微量水蒸气时容易发生腐蚀而影响其使用性能。为深入认识金属铀在含水环境中的腐蚀老化过程,研究人员开展了大量科学研究。围绕腐蚀产物、腐蚀动力学以及腐蚀机理综述了国内外关于金属铀与水反应过程的主要研究成果,从氧化铀缺陷结构、金属铀微观结构对反应过程的影响以及O_2的氧化抑制机理等方面对下一步研究方向进行了展望。     

海水介质中缓蚀剂研究的回顾和展望

介绍了国内外海水介质中缓蚀剂的发展过程，阐述了海水介质中缓蚀剂的研究开发情况，展望了该领域的研究方向。     

新型高硅含钼铜不锈钢的组织及其腐蚀行为的研究

设计了新型高硅含钼铜不锈钢的化学成分,研究了该铜的显微组织及其腐蚀行为.试验结果表明,通过Cr,Ni,Mo,Cu,Si多元合金化的新型铸造不锈铜,经1150℃×2h水冷固溶处理后,具有良好的耐均匀腐蚀行为、较小的晶间腐蚀倾向与较高的抗点蚀性能.     

影响钨酸盐复合海水缓蚀剂缓蚀性能的因素

采用失重法、电化学法对钨酸盐复合缓蚀剂的缓蚀性能及缓蚀机理进行了研究.结果表明,温度30～60℃、pH值为6～10、海水浓缩倍数在0.5～2.0时,添加复合缓蚀剂及不同杀菌剂对已腐蚀的试片缓蚀率变化幅度不大,均有很好的适应性;钨酸盐复合缓蚀剂主要体现的是抑制阳极反应为主的混合型缓蚀作用,24 h后的缓蚀率比40 min后测得的缓蚀率更高.     

新型水溶性缓蚀剂的研究及应用

针对目前油田使用缓蚀剂存在油中溶解度大,缓蚀效果差的问题.采用密闭搅拌法对多种现有缓蚀剂进行了乳化性、水溶性、缓蚀剂效果评价,并在此基础上研制了新型ZYC-1型水溶性缓蚀剂.应用表明,油井及端点投加该缓蚀剂后,在投加量较小的情况下,总铁及腐蚀速率均有明显降低,缓蚀效果显著.     

航空结构材料的腐蚀失效分析及防腐控制EI

阐述了航空结构材料的腐蚀破坏类型及腐蚀特征 ,分析探讨了航空结构材料的腐蚀使用环境及主要腐蚀原因。结合实际维修工作 ,提出了结构腐蚀损伤部位的修理方法及防腐控制技术措施。     

缓蚀剂在HCl-H2S盐水体系中对碳钢的缓蚀作用

利用静态失重法，动电位扫描极化曲线法研究了合成的HGZ缓蚀剂对HCl-H2S盐水体系中碳钢的缓蚀作用，分析了其缓蚀作用机理，结果表明，在HCl-H2S盐水介质中，HGZ对于碳钢是性能优异的缓蚀剂。     

碳钢的土壤腐蚀模拟加速实验

利用土壤腐蚀模拟加速实验箱,进行了Q235碳钢在滨海盐土中的恒温恒含水量、温度交变和含水量交变三种土壤腐蚀模拟加速实验。结果表明:10%(质量分数,下同)含水时,碳钢表面由局部腐蚀逐渐发展为不均匀的全面腐蚀,其余含水条件下,其主要表现为均匀腐蚀。Q235碳钢在70℃的腐蚀速率明显高于50℃,同一温度下,Q235碳钢在10%含水土壤中的腐蚀失重最大。在恒温恒含水量加速实验中,随时间增加其腐蚀电位逐渐升高,在含水量交变和温度交变实验中,腐蚀电位和氧化-还原电位随土壤含水量减小、温度降低而逐渐升高。     

预氧化对涂层抗低温热腐蚀性能的影响

研究了预氧化处理对ＭＣｒＡｌＹ涂层抗低温热腐蚀性能的影响，结果表明，预氧化形成的氧化铬膜提高了涂层的抗腐蚀性。