EFFECT OF SULFATE–REDUCING BACTERIA ON THE PITTING CORROSION BEHAVIOR OF 18–8 STAINLESS STEEL

利用原子力显微镜(AFM)和电化学方法研究了海水中硫酸盐还原菌(SRB)对18--8不锈钢(18--8SS)点蚀过程的影响. AFM探测显示, 微观蚀孔的生长速率在含SRB介质中明显高于在灭菌介质中. 阳极循环极化结果表明, SRB的代谢产物显著降低了18--8SS的点蚀电位和再钝化电位; 而且在含SRB介质中, 18--8SS在短时间内就能被活化, 表明SRB的代谢活动极大地促进了钝化层的破坏过程. 阴极极化曲线表明, 含SRB介质中单质硫或多态硫的还原是促使点蚀生长的主要因素, 其阴极还原电流密度可以达到很高的数值(>10 μA/cm²).     

X52输气管道腐蚀失效分析

某油气田X52螺旋焊管外壁发生局部腐蚀,通过送检管段理化性能测试、土壤环境分析、硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀试验等系统研究了该管道腐蚀失效的原因。结果表明:该X52螺旋焊管的化学成分和组织均符合技术规范的要求;管体周围土壤含水量较高且含有大量的硫酸盐和硫酸盐还原菌,管道底部防腐蚀层剥落区发生硫酸盐还原菌的厌氧腐蚀,导致管体局部产生无定向分布的严重蚀坑。     

温度对厌氧环境中硫酸盐还原菌所致铜镍合金腐蚀行为的影响

目的 探究环境因素（温度）在微生物腐蚀（Microbiologically Influenced Corrosion,MIC）过程中的影响以及细菌最适宜的温度条件,初步探索铜合金的MIC机理,为微生物的腐蚀与防护提供依据。方法 利用生物学分析、表面分析以及电化学手段,研究不同温度（25、37、45℃）条件下培养基中硫酸盐还原菌（Sulfate-reducing Bacteria,SRB）的生长状况和铜镍合金表面的腐蚀状态,进而对微生物体系中的MIC行为进行分析。结果 从生物学分析来看,培养周期内SRB细胞的数量先迅速增加,之后又逐渐减少。温度为37℃时,检测出的SRB细胞数和培养基中生成的H₂S最多。从表面分析来看,铜镍合金表面生成不致密的生物膜,在生物膜下面检测出点蚀坑,且点蚀密度小。温度为37℃时,生物膜覆盖的区域最大,且该温度下检测到最大的平均点蚀坑深度,约9.3μm。从电化学分析来看,在各种温度下,浸泡在生物介质中的试样的开路电位（OCP）大致向正方向移动,Rp曲线呈现先上升后下降的趋势,温度为37℃,试样检测出的Rp值最小。结论 温度能够影响SRB所导致...     

Cl–浓度对阳极氧化5A06铝合金/1Cr18Ni9Ti不锈钢偶接件腐蚀行为的影响

目的 研究阳极氧化铝合金/1Cr18Ni9Ti不锈钢偶接的电偶腐蚀机理及Cl^–浓度对其腐蚀行为的影响规律,为铝合金在不同服役环境中的腐蚀与防护提供依据。方法 通过电偶腐蚀实验,在不同Cl^–浓度下偶接阳极氧化5A06铝合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢,根据腐蚀电流的变化规律分析、表面腐蚀形貌与成分的表征、并结合电化学测试,分析了Cl^–浓度对阳极氧化5A06铝合金的电偶腐蚀行为的影响。结果 随着腐蚀时间的延长,电偶电流呈现锯齿状波动,总体表现为由高到低逐渐趋于稳定。电偶电流随着Cl^–质量分数的变化表现为3.5%>5%>2%>6.5%>8%>0.5%,且当Cl^–质量分数为3.5%时电偶电流最大为16.56 μA/cm²。结论 电偶腐蚀过程中5A06铝合金阳极氧化膜表面的腐蚀产物对点蚀坑产生堵塞,阻碍了溶液中Cl^–进一步和基体发生反应,阳极氧化膜表现为破坏—修复—破坏的循环往复过程;溶液中Cl^–既可以促进铝合金阳极氧化膜的溶解,增加铝合金电偶腐蚀的敏感性,也会降低溶液中溶解氧的浓度从而抑制阳极反应发生。当Cl^–质量分数<3.5%时其促进溶解作用大于抑制反应作用,而当Cl^–质量分数>3.5%时其抑制反应作用大于促进溶解作用,因此电偶腐蚀速率随着Cl^–浓度的增大呈现先增大后减小的规律。     

酸性土壤环境中Q235钢的微生物腐蚀行为

采用电化学阻抗谱(EIS)、极化电位扫描等电化学技术和微观形貌观察方法研究含硫酸盐还原菌(SRB)的酸性红壤环境中Q235钢的微生物腐蚀(MIC)行为及对应电化学过程特征。结果表明:酸性红壤环境中,前4 d为环境适应期,期间SRB细菌数量减少,SRB对腐蚀电化学过程没有显著影响;生长期中SRB促使Q235钢的自腐蚀电位和极化电阻降低,腐蚀速率增大;EIS极化电阻测试结果表明,有菌红壤中腐蚀速率约为无菌红壤中的2倍。SRB呼吸代谢活动可与红壤颗粒表层Fe OOH等铁氧化物作用,引起Fe OOH的微生物异化还原,促进Q235钢的腐蚀电化学过程。     

SRB对航煤输送管道X70碳钢的腐蚀影响

通过宏观形貌分析、金相分析、pH值分析、硫含量分析及失重法等综合手段对不同条件下硫酸盐还原菌(SRB)对航煤管道X70碳钢的腐蚀程度进行研究。结果表明:SRB可以促进X70碳钢腐蚀,且腐蚀以点蚀为主;SRB可以导致航空煤油中的硫含量增加,温度越高,SRB浓度越大,增加的越明显,尤其是第一周增加的幅度最大;SRB可以导致航空煤油中的pH值下降,第一周下降的最为明显,以后下降的较为平缓,渐渐的趋近于某一数值。     

X80管线钢在硫酸盐还原菌作用下的腐蚀行为

目的 通过实验模拟硫酸盐还原菌（SRB）对X80钢的腐蚀,探究硫酸盐还原菌的腐蚀过程。方法 通过细菌培养实验,计数得到固着SRB和浮游SRB的生长曲线以及溶液中pH值的变化曲线。通过腐蚀电化学测试,研究了SRB对X80腐蚀的影响。通过浸泡实验,获得SRB对腐蚀速率的影响。采用扫描电镜和激光共聚焦显微镜对SRB腐蚀后的表面形貌和最大点蚀深度进行了分析,利用EDS和XPS对腐蚀产物的成分进行了分析。结果 在接种SRB的溶液中,X80钢表面固着的SRB比浮游的SRB多;随着培养时间增长,溶液pH增大。接种SRB环境中,X80钢阻抗和线性极化电阻均小于无菌环境中的值,有菌环境中腐蚀电流密度大于无菌环境中的值。随着浸泡时间增长,最大点蚀坑深度变深。通过EDS能谱分析发现,在含有SRB的环境中,S元素和O元素的含量较无菌环境中高,XPS结果表明,SRB环境中腐蚀产物多为Fe的硫化物。结论 固着SRB使试样表面的铁溶解为铁离子,铁离子与溶液中的硫酸根离子在SRB生命活动的作用下生成铁的硫化物,从而促进了X80钢的腐蚀。     

AZ91D镁合金耐腐蚀性膜层的腐蚀行为

目的 为了获得耐蚀性能更加优异的AZ91D镁合金。方法 研究了铸态、半固态、成膜铸态及成膜半固态AZ91D,在模拟生理盐水(0.9%NaCl)和模拟海水(3.5%NaCl)中的腐蚀特征,并引入分形理论表征其腐蚀程度及均匀性。通过对不同状态AZ91D进行NaCl溶液腐蚀、电化学腐蚀,运用扫描形貌(SEM)和能谱(EDS)分析各状态AZ91D的腐蚀形貌,引入分形理论对各状态AZ91D的腐蚀形貌进行计算及分析。结果 在同一腐蚀时间,各状态AZ91D在模拟海水中出现更多的腐蚀区域,成膜铸态及半固态的腐蚀最早出现于膜层组织的裂纹处。在电化学实验中,随着电解液NaCl质量分数升高至3.5%,未成膜铸态及半固态的腐蚀电位分别从–1.4111 V和–1.4323 V下降为–1.5066 V和–1.5089 V,电流密度分别从6.270×10^–10 A/m²和9.847×10^–10 A/m²上升为4.863×10^–9 A/m²和 8.396×10^–9 A/m²;成膜铸态及半固态的腐蚀电位分别从–1.3884 V和–1.3430 V下降为–1.4856 V和–1.4331 V,电流密度分别从5.854×10^–10 A/m²和8.592×10^–10 A/m²下降为2.050×10^–11 A/m²和1.189×10^–11 A/m²。结论 在分形计算中,随着腐蚀液浓度或腐蚀时间的上升,铸态及半固态AZ91D的腐蚀倾向和腐蚀速率提高;膜层的腐蚀倾向提高,腐蚀速率降低。同时,各状态AZ91D的分形维数DH随腐蚀程度的增加而增大,Δa值随腐蚀均匀性的降低而增大。     

春晓油气田混输海管清管腐蚀研究

结合清管作业研究了C平台至CEP平台混输海管的内腐蚀情况。C平台至CEP平台海管腐蚀为中度腐蚀,微生物腐蚀(MIC)和"垢下"腐蚀是腐蚀防护重点;清管能有效清除管壁沉积物,破坏硫酸盐还原菌(SRB)的生长环境,化学药剂抑制了硫酸盐还原菌(SRB)的繁殖;垢样分析知主要腐蚀产物为Fe2O3和FeS;海管入口处存在H2S,应对H2S腐蚀采取相应措施。清管作业可清除管壁结垢、降低微生物腐蚀(MIC)和"垢下"腐蚀。清管加药剂的处理模式,可确保海管内腐蚀控制效果。     

不同阴极极化条件对L245的SRB腐蚀行为影响

目的 通过模拟试验研究SRB环境中不同极化电位下L245管线钢微生物腐蚀(MIC)行为差异,探索极化电位对MIC过程的影响规律和微观机理。方法 采用静态浸泡法研究了施加4种不同极化电位条件下的L245电极试样在SRB环境中浸泡腐蚀7 d过程。利用细菌计数法分析微生物膜中固着细菌数量随极化电位的变化情况,通过开路电位测量、电化学交流阻抗(EIS)技术,分析微生物膜随电位的变化情况。利用扫描电镜(SEM & EDS)和聚焦离子束扫描电镜(FIB–SEM&EDS)分析膜表面和纵截面结构变化和元素成分分布。利用激光共聚焦显微镜(CLSM)对膜下点蚀坑随电位变化情况进行了统计分析。结果 弱阴极极化条件下,–0.75 V(vs. SCE)和–0.875 V(vs. SCE)明显促进了 SRB 的代谢活动,SRB细菌个体在材料表面的吸附和生长得到促进,膜中固着SRB数量大幅增加,细菌个体外围被硫化物和有机物覆盖,膜下点蚀程度随电位负移而加剧。–0.875 V(vs. SCE)条件下表现相对更明显。随着电位负移,膜厚逐渐增大,S、P等代谢活动元素含量随之增高。强阴极极化条件下,–1.05 V(vs. SCE)使SRB代谢活性得到抑制,固着细菌数目明显减少,点蚀现象基本消失。结论 弱阴极极化作用有助于增加SRB腐蚀的倾向,强极化电位则抑制了细菌的代谢活性,减缓了点蚀。揭示了阴极极化电位通过影响膜中SRB代谢活性和数量促使点蚀程度加剧的机理。SRB代谢活性的增强和膜下点蚀的发生是SRB从金属表面直接获取电子而导致的结果。     

温度对三种Cr钢腐蚀行为的影响

利用高温高压釜模拟油田高CO_2分压和高矿化度的生产环境进行腐蚀试验,测定在不同温度条件下1Cr、3Cr和13Cr钢的腐蚀速率,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段分析了腐蚀产物形貌和成分。结果表明:1Cr、3Cr钢的腐蚀速率随温度升高先增大后减小,二者的腐蚀速率均在80℃达到最大值,分别为7.515mm/a和4.339mm/a;13Cr钢的腐蚀速率在温度低于110℃时随温度的升高缓慢增大,在温度高于110℃时腐蚀速率迅速增大;1Cr、3Cr油管钢在试验温度范围内均出现局部腐蚀,13Cr油管钢在整个试验的温度区间表现出优秀的耐蚀性。     

CO2驱油田注采井油套管腐蚀速率控制值

腐蚀控制是CO2驱的关键技术,国内外CO2驱油田普遍采用普通碳钢(J-55、N-80等)油套管通过添加缓蚀剂的措施来控制腐蚀.国内普遍采用0.076mm/a作为腐蚀速率控制值,而国外则没有统一的标准.0.076mm/a来自于标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》,从测试环境、腐蚀源和腐蚀环境来看,直接把它作为CO2驱油田腐蚀环境条件下的选材与腐蚀控制衡量指标是不合理的.通过最危险工况条件下油套管的强度计算所获得的寿命周期内允许的平均腐蚀速率可以作为发生均匀腐蚀材料的选材依据.没有必要设定一个平均腐蚀速率标准值来作为CO2驱油田腐蚀环境条件下优选和评价缓蚀剂的衡量指标.     

原油高温腐蚀性能研究

本文综述了国内外原油高温腐蚀性能的研发现状,分别归纳分析了高温硫腐蚀和高温环烷酸腐蚀在腐蚀机理及其影响因素、腐蚀预测、以及腐蚀控制措施方面的研究进展。同时探讨了存在的问题和可能的重点研究方向。     

壳牌长北气田1井钻杆腐蚀原因分析

针对壳牌长北气田水平分支井出现的钻杆腐蚀问题,现场测定钻井液中溶解氧含量和钻井液性能参数,分析钻井液中腐蚀成分。采用腐蚀环进行监测,测定腐蚀速率、分析腐蚀产物,确定钻杆主要腐蚀类型为钻井液中的Cl-和溶解氧协同作用引起的局部腐蚀。结合现场生产情况,建议定期向钻井液中添加高效除氧剂和缓蚀剂,控制钻井液pH值,有效减缓钻杆腐蚀。     

A new perspective on measuring the corrosion rate of localized corrosion

Many corrosion phenomena are nonuniform, which means that anodic and cathodic locations are spatially separated. An example is macrocell corrosion of steel in concrete. Under these conditions, determining the corrosion rate from polarization resistance measurements and using the Stern–Geary equation is fundamentally not possible. We present a novel theoretical approach for the interpretation of galvanostatic pulse measurements, to make them applicable as a method for corrosion rate measurements in situations of localized corrosion. Experiments show that it is important to consider that (a) only a fraction of the applied current flows through the anode of the macrocell, and (b) this current is not constant over time. We propose an approach to quantify and consider these two effects, based on information generally accessible in condition assessment of concrete structures. Our results show that galvanostatic pulse measurements are a robust method to determine the corrosion current. With the traditional empirical approach, the measurement error was generally below factor 3, and occasionally up to factor 10. With the novel approach, this error could be reduced to a factor of maximum 2 in all cases.     

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 针对某炼铁高炉1Cr18Ni9Ti材质的炉顶布料溜槽局部损坏,采用光学显微镜及扫描电子显微镜等设备解剖分析了承力外壳的损坏特征及其原因。分析结果认为：应力腐蚀和晶间腐蚀的共同作用是溜槽承力外壳锈蚀、减薄、开裂的主要原因。     

在线腐蚀监测技术应用概述

综述了在线腐蚀监测技术的历史和现状,重点讲述了在线腐蚀监测技术实际应用的流程,包括监测方法的选择,探针的选型、安装,监测系统的调试,结果分析和数据库的管理,最后讨论了在线腐蚀监测技术在应用中存在的问题,并对未来的发展做了一些展望。     

做好防腐蚀工作是石油化工企业最大的经济效益

腐蚀给国民经济造成了很大的损失,尤其是化工行业,腐蚀危害更加严重。文章阐述了化工行业的腐蚀现状,分析了腐蚀形成的各种原因,并对化工企业如何做好防腐蚀工作进行详细的论述,最终给出了合理的建议。