温度对Fe-0.21C-25Mn-5Cr-2Al-2Ni TWIP钢CO2腐蚀的影响

在CO₂压力2 MPa条件下,通过不同温度下的腐蚀速率计算、腐蚀产物形貌SEM观察以及腐蚀产物元素和成分的EDS、XPS分析,研究了Fe-..21C-25Mn-5Cr-2Al-2Ni TWIP钢在不同温度下的腐蚀情况,讨论了不同温度下的腐蚀机理。结果表明,腐蚀速率随温度升高先上升后下降;温度在60℃时,腐蚀产物膜很薄,整体均匀,有小面积点蚀,腐蚀产物主要是含铬物质;当温度达到90℃时产物膜呈片状,排列松散,腐蚀均匀,主要腐蚀产物为铬、铝生成的氢氧化物;当温度达到120℃时产物膜呈方型颗粒状,堆垛紧密,均匀腐蚀,有晶体生长痕迹,主要腐蚀产物为铁,锰碳酸盐。     

高湿度无污染大气中温度对碳钢腐蚀的影响

通过测试腐蚀速率、观察腐蚀形貌和分析腐蚀产物研究了不同温度高湿度无污染大气中碳钢的腐蚀规律,探讨了温度对碳钢腐蚀行为的影响。结果表明,温度升高会促进碳钢的腐蚀。腐蚀456 h,20℃时腐蚀增重呈指数增加规律,腐蚀产物以胞状物生长,在30℃和40℃环境中腐蚀增重呈指数衰减规律,主要以块状腐蚀物的形式生长,块状腐蚀产物由颗粒状腐蚀产物和胞状腐蚀产物构成。高湿度无污染大气环境中,碳钢表面首先形成水滴,水滴中心作为阳极发生铁的溶解,水滴边缘作为阴极发生氧气的还原,随后水滴中心形成胞状腐蚀产物,在胞状物的周围形成颗粒状腐蚀产物。腐蚀产物主要为γ-FeOOH和α-FeOOH,且随温度的升高,锈层中γ-FeOOH和α-FeOOH增多。     

温度对N80钢在饱和CO2模拟地层水下腐蚀行为的影响及机理

目的 研究N80钢在饱和CO2模拟油田地层水中于不同温度下的腐蚀行为及腐蚀特征,探究N80钢在饱和CO2模拟油田地层水中的腐蚀规律及机理。方法 利用高温高压釜对N80钢在不同温度(60、90、120 ℃)的饱和CO2模拟油田地层水中浸泡96 h的失重腐蚀进行测试,并用电化学分析仪对其进行相同条件下的宏观电化学测试。采用XRD、SEM、EDS对N80钢腐蚀后的腐蚀产物物相结构、表面形貌、元素组成及腐蚀产物去除后基体表面的腐蚀形貌进行分析。结果 N80钢在饱和CO2模拟油田地层水中所形成的腐蚀产物主要由FeCO3和溶液介质中的结晶盐CaCO3组成。温度影响腐蚀产物膜的形貌特征、晶粒尺寸及其致密度变化,导致基体发生不同程度的腐蚀。60 ℃时,表面生成的腐蚀产物膜均匀覆盖于基体表面,产物膜膜层平整、致密,去除腐蚀产物后,表面有少量点蚀坑;温度升至90 ℃时,基体表面覆盖的腐蚀产物凹凸不平,晶粒粗大,排列较乱,规则性差于60 ℃下的腐蚀产物,腐蚀产物去除后,发现基体表面有大片蚀坑群,发生连片腐蚀;120 ℃时,腐蚀产物晶粒减少,覆盖不均,具有明显蚀孔和裂纹,部分腐蚀产物脱落,去除腐蚀产物后的基体表面出现大面积蚀坑,发生严重腐蚀。N80钢的腐蚀速率由60 ℃时的0.021 0 g/(m².h)增至90 ℃时的0.036 0 g/(m².h),至120 ℃时的0.044 4 g/(m².h)。N80钢的自腐蚀电流密度由60 ℃时的1.362 3× 10^?6 A/cm²增至90 ℃时的1.427 3×10^?6 A/cm²,至120 ℃时的1.785 1×10^?6 A/cm²,但其自腐蚀电位则随温度的增加而减小。结论 随腐蚀温度增加,N80钢表面所生成的腐蚀产物膜变得较疏松,且膜层含较多微孔与裂纹,腐蚀速率持续增加,N80钢腐蚀加重。     

X80管线钢及其焊缝在高温高压环境下的腐蚀性能

采用质量损失法研究了X80管线钢母材及焊缝分别在温度为90 ℃, 压强为4 MPa, 腐蚀介质为0.1 mol/L NaCl+0.4/0.5/0.6 mol/L NaHCO3溶液中浸泡48 h的腐蚀速率,并结合扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对腐蚀产物膜的形貌和成分进行了分析。结果表明：X80钢母材及焊缝在0.1 mol/L NaCl+0.5 mol/L NaHCO3溶液中的腐蚀速率最低,此时产生的腐蚀产物膜耐腐蚀性能最好。在该种腐蚀介质中形成的腐蚀产物膜由上、下两层膜组成,上层膜的大小分布不均且易脱落,为Fe(OH)2;下层膜呈颗粒状分布,且均匀致密,为FeCO3。     

镍基铸造高温合金K35的热腐蚀行为

研究了涂有7596Na2SO4＋25％NaCl盐膜的镍基铸造高温合金K35在800℃～900℃的热腐蚀行为．结果表明．该合金在实验条件下发生高温热腐蚀．在800℃，腐蚀动力学曲线大体遵循抛物线规律．腐蚀产物分为3个区域：即外层是以Cr2O3为主相对致密的具有保护性的氧化层，中间层是富Ti层，内层是以舢、Ti为主的氧化物．腐蚀形貌观察说明，热腐蚀的发展主要伴随着致密氧化层的增厚以及Cr2O3保护性氧化膜的挥发，且涂盐导致Cr2O3挥发温度降低．在800℃及850℃表面有少量硫化物形成，随腐蚀温度增高有内硫化物产生．腐蚀动力学和腐蚀形貌特点支持热腐蚀的硫化-碱融机理模型。     

二氧化碳驱注采井常用油套管钢的腐蚀行为

采用高温高压反应釜研究了N80、P110、3Cr、5Cr等4种油套管钢材在现场采出液中的抗CO_2腐蚀性能,结合扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段,观察分析了腐蚀产物膜形貌和成分。结果表明:随着温度的上升,4种钢材腐蚀速率均呈现出先增大后减小的趋势,最大值出现在中温区,N80、P110、5Cr钢在90℃时腐蚀速率达到最大,3Cr钢在80℃时腐蚀速率最大;4种钢材腐蚀类型主要为均匀腐蚀,未发现局部腐蚀,腐蚀产物主要为FeCO_3,含Cr钢腐蚀产物出现多层结构,主要成分除了FeCO_3,还有非晶态的腐蚀产物Cr(OH)_3;N80、P110钢的腐蚀产物细小、致密、均匀覆盖在基体表面,腐蚀速率较低;3Cr、5Cr钢的腐蚀产物覆盖不均匀、与基体结合力弱、附着性不强,易脱落,造成整体腐蚀速率较高。     

介质温度对35CrMo钢在CO2环境下腐蚀的影响及其机理

为了研究35CrMo钢钻采工具的井下腐蚀行为,模拟了油田地层水环境,通过腐蚀质量损失、交流阻抗等试验方法,测试了该钢材在30、60、80和100 ℃等不同温度下的耐腐蚀性,用SEM、EDS、XRD手段对腐蚀产物膜的形貌、成分、结构进行了分析,对钢材在不同温度下的腐蚀机理进行探讨。结果表明,温度可以改变35CrMo钢的腐蚀产物膜结构,在30～60 ℃温度范围内,随温度升高,腐蚀速率变大,35CrMo钢表面的腐蚀产物膜为片层状、较薄且结构松散,主要成分为FeCO₃和Cr(OH)₃;在60～100 ℃温度范围内,随温度升高,腐蚀产物膜致密性变好,晶粒变细,腐蚀速率变小,腐蚀产物膜上层为晶体,主要成分为FeCO₃,下层为片状生成物,成分为Cr(OH)₃。     

温度对P110钢腐蚀行为的影响

模拟油气田环境,采用高温高压釜进行失重法腐蚀实验,用扫描电子显微镜(SEM)、能散X射线谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)技术研究油管钢P110在不同温度下的CO₂ 腐蚀产物。结果表明：静态和流速为5 m/s时,随着温度的升高,P110钢的腐蚀速率先增大后减小,前者在100 ℃时达到最大,后者在60 ℃时达到最大,且在160 ℃时,两者腐蚀速率趋同;温度大于140 ℃时,流速对腐蚀速率的影响已不再明显,随着温度的继续升高,腐蚀速率变化趋于平缓。温度通过影响腐蚀产物膜的形貌、结构、化学组成、产物膜因子和膜的厚度等,进而影响材料的腐蚀速率。     

湿气温度对3Cr管线钢CO2腐蚀行为的影响

利用高温高压冷凝反应釜模拟深海湿气管道的现场环境,研究了湿气温度对3Cr管线钢湿气CO2腐蚀行为的影响;运用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等分析技术对试样表面腐蚀产物的形貌和成分进行了分析。结果表明,在相同管壁温度(10℃)下,湿气温度在30～90℃内范围变化时,3Cr管线钢的平均腐蚀速率随湿气温度的升高而增大,且都没有发生局部腐蚀。在这些湿气温度条件下,3Cr管线钢的腐蚀产物膜是两层结构,外层膜的主要成分为FeCO3,内层为非晶态的富Cr膜。     

NT80SS钢在高含H2S／CO2环境中的腐蚀行为

模拟罗家寨气田高含H2S/CO2腐蚀环境,研究NT80SS套管钢的腐蚀规律及环境因素(总压、温度、腐蚀时间、Cl-、流速)对其腐蚀的影响;并采用动电位扫描、电化学交流阻抗谱(EIS)和扫描电镜(ESM)等手段分析了腐蚀产物膜的电化学特性和形貌.结果表明,在所研究的温度范围内,NT80SS钢在60℃腐蚀速率最低;当总压≥9MPa时,在120℃下的腐蚀速率比90℃的小,而总压<9MPa时,情况则相反;腐蚀速率随时间的延长而降低;Cl-能促进钢的腐蚀;介质流速增加,钢的腐蚀速率增大.电化学实验结果指出,在30℃～120℃的温度范围内,60℃时钢腐蚀产物膜的阻抗能力强、阳极极化率高,腐蚀产物膜的致密性最好,因而NTSOSS钢在60℃时腐蚀速率最低.     

蒸汽发生器的腐蚀失效分析

田湾核电站蒸汽发生器在冷态和热态调试结束后发生了穿晶型应力腐蚀裂纹及点蚀,其腐蚀原因可能为运输及安装期间保养措施不当.提出对蒸汽发生器进行干保养停运保护、由设计的KOH-N2H4碱性水冲洗方案调整为NH3-N2H4碱性水、降低水中溶解氧和Cl-的含量、提高溶液pH、对设备进行定期清洗、化水系统加装反渗透装置等方案,以保证蒸汽发生器的稳定运行.     

环境因素诱导入井管具的腐蚀

对于同一口油井来说,腐蚀介质基本一致,但是井下油井管各部位的腐蚀差异却较大,这主要是环境因素造成的.本文讨论环境因素引起的杂散电流腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀和应力腐蚀.这些腐蚀现象在油气田开发过程普遍存在.入井管具较多,因材质存在一定的差异,电位差较大的局部区域出现较严重的电偶腐蚀.在其连接处可能发生缝隙腐蚀,钻杆加厚过渡带的残余应力将诱发应力腐蚀.希望本文的讨论为油田开发的相关设计和决策提供一定的参考依据.     

模拟电池阴阳极面积比对沉积物下API—P105钢腐蚀规律的影响

利用自行研制的双速流动试验装置,用模拟电池的方法,实测了在模拟轮南油田回注污水中,油套管用钢ＡＰＩ－Ｐ１０５沉积物下局部腐蚀速度。结果表明,沉积物下局部腐蚀速度,随模拟电池的阴、阳极面积比（Ａｃ／Ａａ）的增加先增大后减步,而后又重新增大,并且从理论上对出现这种非单调变化的试验结果进行了解释。     

空气滤网不锈钢丝开裂原因分析

对某电厂开裂失效的不锈钢丝编制的空气滤网的分析表明：其开裂是由晶间腐蚀和应力腐蚀联合作用引起的开裂.主裂纹是应力腐蚀裂纹，不锈钢丝冷加工残余拉应力及环境中Cl离子的存在是不锈钢丝发生应力腐蚀开裂的主要原因.而用材不当，导致发生了晶间腐蚀.晶间腐蚀作为裂纹的起源，诱发并促进了不锈钢丝的应力腐蚀开裂.      

无机盐微粒沉积和大气腐蚀的发生与发展

用Kelvin探头电位分布测量技术研究了无机盐微粒沉积在大气腐蚀的发生与发展过程中的作用．结果表明，无机盐沉积诱发金属大气腐蚀的必要条件是环境相对湿度大于该无机盐与其饱和溶液平衡的相对湿度RHoss．只有在这种条件下，无机盐微粒能够吸收环境中的水汽，在金属表面形成了薄电解质液层并改变电极表面的电位分布为不均匀的火山型电位分布．峰电位Ep和谷电位Ev，会随环境相对湿度的变化而迅速变化，而金属基体电位EM不随环境湿度变化．增加干湿循环次数会增大峰电位Ep和谷电位Ev，的差值即腐蚀电动势，从而增大了大气腐蚀速度．无机盐颗粒沉积金属表面化学分布与电位分布密切相关．提出了无机盐颗粒沉积金属表面不均匀电位分布模型．说明了无机盐颗粒沉积诱发大气腐蚀过程的机制。     

锌的加速腐蚀与大气暴露腐蚀的相关性研究

通过间歇式盐水喷雾试验和极化曲线测定,对比研究了ＮａＨＳＯ３,ＮａＣｌ和ＮａＨＳＯ３＋ＮａＣｌ三种介质对锌腐蚀的影响,并对腐蚀产物进行了ＸＲＤ分析。实验结果表明,以１０＾－１ｍｏｌ／Ｌ ＮａＨＳＯ３＋１０＾－２ｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ为加速剂,采用间歇式喷雾试验,可模拟锌在沈阳污染大气中的腐蚀过程,腐蚀规律可用ΔＷ＝Ａ＋Ｂｔ公式描述。     

缓蚀剂研究中的电化学方法

介绍了极化曲线外推法、交流阻抗法等电化学研究方法。结果表明, 运用电化学及光电化学现代分析测试技术深入阐释缓蚀剂的缓蚀吸附行 为和机理是未来缓蚀剂领域研究中的发展趋势,对于开发围绕性能和经 济目标的新型多用途环保型缓蚀剂将具有重要的理论意义和社会价值。     

钢的大气暴露腐蚀与室内模拟加速腐蚀的相关性

通过大气暴露试验和实验室的浸渍干燥湿润复合循环试验,结合腐蚀产物的表面分析,研究了4种钢在沈阳地区的大气腐蚀规律和模拟大气腐蚀过程的腐蚀规律.结果表明：在大气暴露试验和室内模拟加速腐蚀试验中,4种钢的腐蚀产物都具有不同程度的保护性,腐蚀规律可用ΔW=Ktn公式描述,室内外腐蚀试验结果有较好的相关性.采用001 mol/L NaHSO3+0.001 mol/L NaCl介质为加速剂, 通过干湿复合 循环试验,可模拟钢在沈阳大气环境中的腐蚀过程,近似推测户外长期暴露试验的结果.     

不锈钢换热器失效分析

利用化学分析和X射线能量色散谱等方法，对换热器 盘管孔蚀的原因进行了分析.结果表明晶间腐蚀、氯离子腐蚀以及温差腐蚀是盘管穿孔的主要因素，并提出了一些改进措施.     

铝阳极在热海水中的钝化对性能影响的探讨

对不同成分的铝阳极在热海水中的电化学性能进行了试验分析,提出由于热海水中表面钝化加剧,使活性元素“再沉积”变得困难。而晶界处的电位较负时,将使阳极电化学性能变劣。