X80管线钢在海滨盐碱土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能研究

采用失重法、电化学测试、SEM及XRD微观分析等方法,研究了X80管线钢在海滨盐碱土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在海滨盐碱土壤模拟溶液中,随着浸泡时间的增加,X80钢平均腐蚀速率明显下降,但总的腐蚀程度增加,钢基体表面由以全面腐蚀为主转为以点蚀为主;X80钢的阴极过程为氧的活化控制;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成;X80钢的耐蚀性及腐蚀形态与各试样表面生成的腐蚀产物膜的完整性和致密性有关。研究还发现氯离子含量是影响腐蚀的主导因素。     

温度对X80管线钢及其焊缝腐蚀行为的影响

利用动电位极化和交流阻抗技术研究了温度因素对X80管线钢及其焊缝在库尔勒土壤模拟溶液中电化学腐蚀行为的影响。结果表明:随着温度的升高,试样腐蚀电流密度呈现先增大后减小的趋势,而且增大的幅度逐渐缩小。当温度为80℃时,电荷转移电阻Rt出现极小值,此时试样腐蚀现象最严重。当温度为90℃时,电极腐蚀反应受到抑制,金属腐蚀速率明显减小;相同温度下,X80管线钢焊缝的腐蚀程度高于母材,焊缝耐腐蚀性能较差。     

钙离子的浓度对X80钢腐蚀行为的影响

采用失重法、电化学测试、扫描电镜、X射线衍射等方法研究了钙离子浓度对X80钢在哈密土壤模拟溶液中的腐蚀行为影响.在60d浸泡期内,X80钢在不同钙离子浓度模拟溶液中的腐蚀形态均为全面腐蚀,腐蚀产物都为B-FeOOH;X80钢在模拟溶液中的腐蚀速率随钙离子浓度的降低而呈逐渐增大的趋势.在180d浸泡期内,在钙离子浓度为63.5mmol·L-1的模拟溶液中,钙盐随时间的增加在X80钢基体表面不断结晶析出;钙盐层有效阻碍了溶解氧的迁移,并促进其覆盖区域下形成氧浓差电池,最终导致基体表面点蚀的萌生.同时,在内层腐蚀产物表面连续析出的钙盐层的致密性也随时间不断得到改善,在一定程度上起到了抑制氯离子和溶解氧对基体的侵蚀作用,X80钢的全面腐蚀逐渐减缓.      

应变速率对管线钢在碱性溶液中应力腐蚀行为的影响

主要研究了不同应变速率对X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响.采用慢应变速率拉伸实验(SSRT)研究了不同应变速率下X70管线钢在模拟溶液中应力腐蚀开裂行为,并利用扫描电镜分析了不同应变速率下的断面形貌.结果表明,应变速率(特别是局部应变速率)对X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀行为有重要影响,应变速率在5×10-7～5×10-6s-1之间有较强的应力腐蚀开裂敏感性,在裂纹扩展不同阶段氢和阳极溶解交互作用相对贡献大小不同.     

高温蒸汽环境中CO_2分压对3Cr钢腐蚀的影响

为了研究CO_2分压对3Cr钢在高温蒸汽环境中腐蚀的影响。利用高温高压釜模拟CO_2辅助蒸汽驱注气井工况,在160℃,CO_2分压为1~4MPa的条件下,对3Cr钢进行了失重挂片腐蚀实验,得到3Cr钢的腐蚀速率,并利用SEM、EDS、XRD及XPS观测了3Cr钢的腐蚀形貌及产物组成。结果表明:在实验条件下,3Cr钢的腐蚀速率均小于油田腐蚀控制指标(0.076mm/a),且随着CO_2分压的升高,其腐蚀速率先升高后降低;CO_2分压为1~2MPa时,腐蚀产生的FeCO3逐渐沉积在试样的表面,使FeCO3晶体的数量逐渐增多;CO_2分压为3~4MPa时,腐蚀产物中的FeCO3晶体有少量溶解,FeCO3晶体棱角逐渐变圆,形成的腐蚀产物变得更加致密。含CO_2高温蒸汽环境中,CO_2分压主要影响FeCO3的沉积和溶解,从而影响了3Cr钢腐蚀产物膜的保护性,进一步影响3Cr钢的腐蚀速率。     

7%Cr管线钢在含有CO2盐溶液中的腐蚀行为研究

摘要：利用失重法,结合显微形貌、能谱分析、X射线衍射、电化学测试等手段,分析了中铬钢在高温高压含有CO2的盐溶液环境中腐蚀的萌生与发展,以及热处理工艺对中Cr钢的耐蚀性能影响规律。结果显示：7%Cr（质量分数）钢在有CO2的盐溶液中的腐蚀以点蚀为开端,随后形成由Cr(OH)3和FeCO3组成的非晶态产物膜,产物膜外层有颗粒状FeCO3附着,随着Cr(OH)3的大量产生产物膜中部分FeCO3溶解,随后CaCO3沉淀填补了颗粒状FeCO3溶解后留下的空隙。热处理后淬火试样耐蚀性最好,正火次之,轧制试样最差。     

海外大型油田油水井钢管的腐蚀机理

针对卡拉姆卡斯油田油井管、套管的实际腐蚀情况,选取腐蚀失效的油水井井管进行了失效分析,研究了造成井管腐蚀失效的主要原因,并开展了模拟高温高压环境下的静态及动态试验。结果表明:腐蚀速率随温度的升高而增大;高压环境中的腐蚀速率大于低压环境中的腐蚀速率;在CO2腐蚀环境中,碳钢试样表面生成的腐蚀产物主要为有一定保护性的FeCO3膜,导致均匀腐蚀减弱,局部腐蚀加剧;流动介质会破坏附着在金属表面的腐蚀产物膜。在相似的环境条件下,动态条件下的腐蚀速率大于静态条件。     

Q235钢在实际土壤与模拟溶液中的腐蚀行为

对比分析了Q235钢在实际土壤和模拟溶液中的腐蚀行为,计算了其腐蚀失重,利用SEM和XRD方法分析了两种腐蚀介质中Q235钢的锈层形貌、物相结构及相对含量,并分析了不同介质中材料的极化曲线。结果表明:Q235钢在两种不同腐蚀介质中的腐蚀行为存在较大差异。Q235钢在模拟溶液中的腐蚀速率远高于实际土壤,至周期360h达到0.413mm/a,约为实际土壤的4.5倍;Q235钢在实际土壤中呈蚀斑相连长大扩展的腐蚀形貌,其腐蚀产物为α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4和Fe2O3;模拟溶液中试样为均匀腐蚀形貌,阴极过程主要受析氢控制;随腐蚀周期的延长,内锈层中生成结晶性良好的Fe3O4,降低了试样的腐蚀速率。     

温度和硫酸盐还原菌（SRB）协同作用下X80钢的腐蚀行为

摘要：通过利用线性极化曲线,交流阻抗技术（EIS）,并结合使用扫描电子显微镜观察研究了不同温度下SRB对X80管线钢在大港土壤模拟溶液中的腐蚀行为的影响,实验结果表明：SRB会加剧X80管线钢在大港土壤溶液中的腐蚀,当SRB活性受不同温度影响时,其对X80管线钢腐蚀行为产生不同影响。当外界环境温度为30℃时,SRB活性较强,生物膜中细胞密度高,其致密性增加,加速了金属的电化学腐蚀速率。当外界环境温度为50℃时,SRB的活性较低,在金属表面形成的生物膜致密性较差,此时在含SRB模拟溶液与无菌模拟溶液中,X80管线钢所呈现出的电化学腐蚀速率基本一致,且小于30℃时含SRB模拟溶液中的腐蚀速率。     

N80油套管钢CO_2腐蚀产物膜的形成过程分析

在模拟油田井的高温环境下,研究分析了N80钢在采出液(主要是CO2水溶液)中的腐蚀行为.用光学显微镜、SEM、XRD对N80钢的腐蚀产物膜的表面形貌、横截面形貌、结构及成分进行了分析.探讨了N80钢腐蚀产物膜的形成原因和发展过程.结果表明,N80钢表面腐蚀产物膜有三层大小和致密程度不同的FeCO3晶体组成,内层致密度高,外层疏松.     

Effect of Environmental Factors on Electrochemical Behavior of X70 Pipeline Steel in Simulated Solution

 Potentiodynamic polarization measurement was used to investigate effects of temperature, dissolved oxygen concentration and pH on the electrochemical behavior of X70 pipeline steel in simulated solution according to the orthogonal testing method. The results showed that temperature, dissolved oxygen concentration and pH had great influence on corrosion current density (icorr) of X70 steel. Corrosion current density of X70 steel was most influenced by dissolved oxygen concentration in simulated solution. The corrosion degree of X70 steel was least under the environment of low temperature, deficit oxygen and weak acid.     

Effect of Environmental Factors on Electrochemical Behavior of X70 Pipeline Steel in Simulated Soil Solution

Potentiodynamic polarization measurement was used to investigate the effects of temperature, dissolved ox-ygen concentration and pH on the electrochemical behavior of X70 pipeline steel in simulated solution according to the orthogonal testing method. The results showed that temperature, dissolved oxygen concentration and pH had great influence on corrosion current density (icorr)of X70 steel. Corrosion current density of X70 steel was most influenced by dissolved oxygen concentration in simulated solution. The corrosion degree of X70 steel was the least under the environment of low temperature, deficient oxygen and weak acid.     

交流杂散电流对剥离涂层下X80钢腐蚀行为研究

摘要： 交流杂散电流严重威胁埋地管道的腐蚀,尤其是管道涂层出现破损时交流杂散电流的影响更为严重和复杂。为此,采用电化学方法、阵列电极技术（WBE）、扫描电镜（SEM）以及X射线能谱分析（EDS）等研究了不同交流杂散电流密度对剥离涂层下X80管线钢腐蚀行为的影响。结果表明：交流杂散电流对X80钢在土壤模拟溶液中的腐蚀起促进作用,其腐蚀产物以铁的氧化物为主,但交流杂散电流干扰会影响腐蚀产物的成分。此外,在氧浓差电池与闭塞电池自催化效应共同作用下,缝隙内部金属一直处于加速溶解状态,且交流干扰的存在,增强了金属的活性,更利于腐蚀的发生。     

X80管线钢在西南地区土壤中的腐蚀电化学特征

采用电化学测试、SEM及EDS微观分析等方法,对X80管线钢在西南地区水饱和土壤中的腐蚀电化学特征进行了研究。结果表明,在水饱和西南土壤中,随腐蚀时间延长,X80钢腐蚀速率缓慢增大,腐蚀速度主要受氧扩散过程控制;EIS图谱具有双容抗弧与Warburg阻抗特征,电荷传递电阻和结合层电阻随时间而减小,腐蚀产物主要为铁的氧化...     

静水压与溶解氧耦合作用对低合金高强钢腐蚀电化学行为的影响

采用动电位极化测试和扫描电子显微镜/能谱仪表征, 通过理想动电位极化曲线分析方法和微观腐蚀形貌观察研究了静水压与溶解氧耦合作用对低合金高强钢在质量分数为3.5% NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响. 结果表明: 随着静水压和溶解氧溶度的同时增大, 腐蚀电位先增高而后逐渐降低, 腐蚀电流呈非线性增长; 静水压与溶解氧在腐蚀过程中存在相互竞争抑制关系, 在静水压与溶解氧同时增长过程中, 溶解氧首先促进阴极反应过程并抑制阳极反应过程, 而后静水压逐渐加速阳极过程并对阴极反应过程有一定的抑制作用; 静水压与溶解氧耦合作用加速了腐蚀产物膜的生长, 增加了低合金高强钢表面点蚀坑的数量和生长尺寸.      

压水堆一回路主管道316 L不锈钢的电化学腐蚀行为

通过中心复合设计试验法设计试验,结合动电位极化曲线和电化学阻抗谱的测量以及氧化膜形貌观察和成分测量,研究了温度(30~350℃)、Cl-质量浓度(10~1000 μg·L-1)和溶解氧质量浓度(0~200 μg·L-1)3种因素对压水堆一回路主管道316L不锈钢电化学腐蚀性能的影响.结果表明:温度是影响316L不锈钢电化学腐蚀性能最显著的因素,温度越高,腐蚀电流密度越大,点蚀电位越低;Cl-浓度和溶解氧浓度对316L不锈钢电化学腐蚀性能的影响与温度密切相关,温度较低时(T < 150℃),Cl-浓度和溶解氧浓度均对316L腐蚀电流密度几乎无影响,但点蚀电位却随Cl-浓度增加和溶解氧浓度的降低而降低;温度较高时,分别为T > 130℃和T > 150℃,Cl-浓度和溶解氧浓度均对316L点蚀电位几乎无影响,但腐蚀电流密度却随Cl-和溶解氧的浓度增加而显著增加,腐蚀加剧.电化学阻抗谱的测量和氧化膜形貌的观察也进一步验证了上述试验结果.      

集输管道CO2/油/水环境中X65钢的腐蚀特征

通过高温高压动态反应釜实验模拟油田集输管道腐蚀环境,采用腐蚀失重、X射线衍射、扫描电镜和电化学分析等方法,研究了CO₂/油/水环境中X65钢的腐蚀行为. 结果表明:不同原油含水率条件下,X65钢CO₂腐蚀形态发生改变. 含水率较低(40%~50%)时,原油的浸润作用使X65钢表面发生均匀腐蚀,局部由于原油吸附不均匀出现点蚀特征;含水率在70%~80%之间时,原油对钢表面屏障作用减弱,生成的产物膜厚而疏松、局部脱落引发台地腐蚀;含水率为90%时,台地腐蚀破坏区域扩大,腐蚀加重. 原油可以明显改变腐蚀产物晶体颗粒大小、堆垛方式、产物膜结构以及化学成分. 在原油的缓蚀作用下,X65钢CO₂腐蚀过程的温度敏感点向低温段移动,出现在50℃左右,腐蚀速率降低区间变宽,X65钢耐蚀性增强.