砂粒和氯离子对P110钢冲刷与腐蚀性能的影响

采用旋转圆盘冲蚀仪并辅以腐蚀电化学工作站分别测试了P110钢(26CrMo4)在含不同砂粒粒径和氯离子浓度溶液中的冲刷腐蚀行为。借助扫描电镜形貌观察,分析了不同氯离子浓度与砂粒粒径对P110钢冲蚀速率和腐蚀行为的影响规律。结果表明:砂粒粒径和氯离子浓度对P110钢冲刷和腐蚀过程有着重要影响,均为腐蚀和机械的协同作用所致。粒径较大的砂粒在冲刷时加速了传质过程,引起腐蚀作用的增加,最终导致整个冲刷腐蚀失重率的增加。氯离子的存在致使腐蚀过程中大量点蚀坑的形成,引起局部冲刷作用的加剧,最终导致P110钢的整个冲刷腐蚀失重速率增加。     

基于Ansys Fluent及正交试验的90°弯管冲蚀影响因素分析

管道系统在物料运输过程中,受固体颗粒的冲蚀,常导致管道弯头失效。应用Ansys Fluent软件进行90°弯管冲蚀模拟,得出入口流速、颗粒质量流量、颗粒粒径、管道直径、弯径比均会影响90°弯管冲蚀率。采用正交试验方法分析得到冲蚀影响因素主次顺序为:入口流速颗粒质量流量弯径比管道直径颗粒粒径;通过方差分析得出,入口流速、颗粒质量流量对弯管冲蚀率的影响高度显著,入口流速、颗粒质量流量、颗粒粒径间交互作用不显著。     

氯离子对催化裂化分馏塔顶冷却系统腐蚀的研究

针对延安炼油厂年产量200万t催化裂化装置分馏塔顶空冷器内侧腐蚀问题,进行现场取样检测,配制模拟溶液,研究氯离子单一因素的变化对腐蚀结果的影响,选用了空冷管束常用的10钢、20钢和304不锈钢三种材料进行腐蚀试验。通过对试验的极化曲线和电化学阻抗的分析,得到氯离子对10#钢和20#钢的腐蚀机理相同;三种材料都会随着氯离子的加入,出现局部腐蚀点蚀,且随着氯离子浓度的增大都有腐蚀加剧的趋势;304钢随着氯离子浓度的变大,点蚀电位下降不明显,钝化膜变的不稳定。综合对比,304钢抗腐蚀性表现优于10#钢,10#钢优于20#钢,但10#钢对于氯离子变化更敏感。     

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。     

X80钢材质油气管道土壤环境腐蚀性研究

X80钢材具有较高的强度和韧性,目前广泛应用于石油与天然气管道集输,在油气储运工程上产生了巨大的作用。利用真实土壤模拟溶液对X80钢材腐蚀行为进行了相关实验分析,初步分析了阴极反应,以及pH值和溶解氧对X80钢材质的腐蚀行为的相关影响,并探讨其反应机理,为油气管道的腐蚀行为研究提供参考。     

杂散电流与Cl-对碳钢腐蚀行为实验探索与设计

采用电化学测试和表面形貌观察研究了不同交流电密度和Cl~-浓度对X80钢在近中性pH环境中的腐蚀规律。随着交流电密度增大,试样的腐蚀电位降低;当交流电密度相同时,X80钢在高Cl~-浓度中的腐蚀电位要低于低Cl~-浓度中的腐蚀电位;在交流电与Cl~-共同作用下,试样表面点蚀坑数目增多,点蚀坑直径与深度增加,腐蚀敏感性增高。针对本科实践教学,可以从电化学和表面形貌表征方面来设计杂散电流与Cl~-对碳钢腐蚀行为的影响。     

模拟分析小颗粒对T型管的冲蚀

T型管道在天然气输送中较为常见的管件,气体在管道内流动时流向会发生改变导致气体直接冲击管壁,此时气体内夹带的微小颗粒也会冲击管壁,形成冲蚀降低管道输送的安全性。为了充分了解颗粒对管壁冲蚀影响,以两端为入口,一端为出口的T型管为研究对象,利用FLUENT模拟不同流速下产生的冲蚀情况。在T型管的一个入口端注入小颗粒并且保持入口条件不变,另外一个入口端不加颗粒而改变气体的速度来观察产生冲蚀的情况。结果显示改变无颗粒进气端的速度会对冲蚀的位置产生影响,同时冲蚀的程度也会产生一些变化。对比分析在不同气体流速下管道内压力云图、速度云图和流线图,来揭示颗粒的运动规律进而说明气体流速对于颗粒对于管壁冲蚀的影响。为实际生产中确定管道危险位置提供依据。     

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。     

套管钢在水力喷砂压裂液中的冲刷腐蚀行为研究

以油田常用套管钢(P110、N80和J55)为研究对象,以水力喷砂压裂液为介质,借助自制管道冲刷腐蚀模拟测试实验台,研究套管钢在水力喷砂压裂液中的冲刷腐蚀行为,分析冲刷时间、含砂量、流速、冲击角度和KCl含量对其冲刷腐蚀行为的影响规律。结果表明:硬度是决定套管钢喷射冲刷腐蚀速率的主要因素,N80钢硬度高冲刷腐蚀速率最低,P110钢居中,J55次之;随着冲刷时间、含砂量、流速和KCl含量的增加,套管钢冲刷腐蚀速率增加,含砂量和流速极大地增加了冲刷腐蚀过程中的机械冲刷作用,而KCl则增加了其中的腐蚀过程;喷射冲刷腐蚀敏感冲击角度为30°;冲刷腐蚀后表面以带有飞边的压痕形貌为主,冲刷腐蚀机理主要为压痕机制。     

基于灰色系统的金属在土壤中的腐蚀研究

以Q235B钢为研究对象,利用CR-6型腐蚀速率计量实验系统,测量并记录了Q235B钢在不同含水量、PH值、氯离子浓度、镁离子浓度和硫酸根离子浓度土壤中的腐蚀速率。以实验数据为基础,利用Matlab软件得到了不同因素对Q235B钢腐蚀速率影响情况的灰色预测模型。结果表明,该灰色预测模型能与实验结果较好的拟合,准确度高。     

X80级管线钢的发展及腐蚀实验研究概况

分析了我国的石油天然气消费利用及油气管道建设现状,对国内外X80管线钢的研制和应用情况进行了介绍,同时介绍了国内X80管线钢的腐蚀研究情况.介绍了不同pH值对X80管线钢土壤腐蚀行为的影响以及腐蚀产物钝化膜对钢表面的腐蚀行为与过程的影响.X80级管线钢的抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和氢致开裂(HIC)行为的结果表明...     

芳基咪唑啉季铵盐缓蚀剂的制备及其性能研究

以苯甲酸、二乙烯三胺和氯化苄为原料,合成了一种芳基咪唑啉季铵盐缓蚀剂。利用静态失重法和极化曲线法测定缓蚀剂对X80管线钢在含饱和CO2的模拟油田采出水溶液中的缓蚀作用。结果表明,实验得到了芳基咪唑啉季铵盐,温度和缓蚀剂用量对缓蚀性能影响显著,极化曲线表明该缓蚀剂是一种在较低浓度下以抑制阴极反应为主而在较高浓度下以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂。     

X80管线钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用失重法、电化学测试、SEM、EDS等方法,研究了X80管线钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X80钢在3个测试点模拟土壤溶液中以全面腐蚀为主,局部位置发生点蚀;在不同模拟溶液中的腐蚀速率大小依次为AN000>AN065>AN016;随着浸泡时间的增加,Ca2+吸附在X80钢表面并形成Ca的产物层,有效地减缓了X80钢在AN016模拟溶液中的腐蚀。在含盐量较高的土壤环境中,富集在钢基表面的结晶盐对钢的腐蚀具有一定的减缓作用。     

水泥基材料中氯离子结合机理及其影响因素研究进展

氯离子侵蚀是造成钢筋混凝土中钢筋锈蚀的主要原因,水泥基材料中氯离子的结合可以有效延缓钢筋的锈蚀。本文主要从三个方面进行了综述:(1)氯离子结合机理;(2)氯离子结合的测试方法及表征;(3)氯离子结合影响因素。具体研究了水泥组分及水化产物对氯离子的结合情况,以及不同测试方法及表征的应用范围、优缺点等,分析了辅助胶凝材料、养护龄期、氯盐阳离子类型、孔隙液pH值对氯离子结合的影响规律,并提出了还需进一步研究的问题,以便为今后钢筋混凝土寿命预测研究提供参考。     

X80管线钢在格尔木土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能

采用失重法、电化学测试、SEM及XRD微观分析等方法,研究了X80管线钢在格尔木土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在格尔木土壤模拟溶液中,随着浸泡时间的增加,X80钢平均腐蚀速率明显下降,但腐蚀趋势增加,钢基体表面由以全面腐蚀为主转为以点蚀为主;X80钢的阴极反应为氧的去极化;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。     

氯离子对典型不锈钢材料腐蚀的EIS分析

以Alloy 690、Alloy 600和X80 3种典型的不锈钢材料为研究对象,利用电化学阻抗谱实验得到了3种材料在不同浓度的KCl溶液中的阻抗谱特性。实验表明Alloy 690、Alloy 600和X80的抗氯离子腐蚀性能依次降低,当氯离子含量比较少时,随着氯离子浓度的增加,腐蚀的倾向性逐步增加;但当氯离子含量超过一定值时,继续增加氯离子,腐蚀的倾向性反而会减小。R(QR)(QR)电路能够在各种情况下较好地拟合阻抗谱数据,等效电路拟合后的数据表明:外层氧化膜的电阻相对较小,可能会含有可供溶液离子扩散的通道,具有非理想电容器特征;内层氧化膜的结构对材料的抗腐蚀性能影响明显,内层氧化膜阻值突然变小是由于电子通过费米能级从金属向氧化膜渗透。     

基于BP神经网络的油气长输管道土壤腐蚀性预测

基于BP神经网络原理,综合考虑六类土壤腐蚀指标(土壤电阻率、土壤含水量、氧化还原电位、氯离子含量、硫酸根离子含量和p H值),建立了一种土壤腐蚀速率的预测方法。基于这种方法,依据某油田的现场土壤数据,借助MATLAB神经网络工具箱建立了这一地区的土壤腐蚀性预测的BP神经网络模型。训练和预测结果表明:训练的腐蚀速率最大误差为-1.5%,预测的腐蚀速率最大误差为8%。由此可见,基于BP神经网络的土壤腐蚀性预测方法具有较好的预测精度,对油气管道的安全运行具有重要的意义。     

氯离子与冷却水系统中不锈钢的腐蚀

综述了有关氯离子对冷却水系统中不锈钢腐蚀研究的最新进展,涉及冷却水中氯离子引发不锈钢孔蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的机理,氯离子的限度,以及影响水中不锈钢腐蚀的其他因素.对如何应对冷却水中氯离子的负面效应提出了见解.     

A mechanistic model for pipeline steel corrosion in supercritical CO2–SO2–O2–H2O environments

A mechanistic model was established to predict uniform corrosion rate and investigate the corrosion mechanisms of pipeline steel in supercritical CO₂–SO₂–O₂–H₂O environments. A six-region division (SIWDES: Supercritical CO₂, Interface, Water film, Deposition, Electrodic, and Solid) was applied to mathematically describe the model. The modified three-characteristic-parameter correlation model was used to calculate the ion activity coefficients, which calculates the activity coefficients of ions in thin water film with high ionic strength. The model can reasonably predict the corrosion rate of pipeline steel for the primary variables, determine the concentration distribution of each component in the water and product films, and also reflect the impact of corrosion product film on corrosion rate. A comparative analysis between the model and the experimental results showed that the model reasonably predicted the effects of the main factors on corrosion rate.