碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaCl溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的39％NaCl溶液中腐蚀的影响．结果表明较低温度(80℃)下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;120℃时碳钢CO2腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了3～4倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物FeCO3膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

超临界CO2环境中温度和流速对N80碳钢腐蚀行为的影响

目的研究超临界CO2环境中温度和流速对N80碳钢腐蚀行为的影响,探讨N80碳钢在超临界CO2环境中的腐蚀机制。方法利用高压釜进行失重和电化学测试,同时利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)进行腐蚀形貌观察和腐蚀产物成分分析。结果当温度为40℃时,腐蚀速率最小,电化学阻抗随时间延长持续减小,此条件下并没形成FeCO3保护膜。升高温度导致腐蚀初期的腐蚀速率明显增大,然而腐蚀某个时刻后,电化学阻抗突然增大,意味着FeCO3保护膜的形成。温度越高,腐蚀24 h后的阻抗越大,产物膜越致密,保护性越好。另外,腐蚀失重速率随流速的增加而增大,电化学测试也表明流速越大,阻抗越小,腐蚀电流密度越大。SEM形貌分析表明,流体流动破坏了FeCO3膜的致密度,降低了其对N80碳钢基体的保护作用。结论尽管升高温度加速了N80碳钢的腐蚀,但却有利于保护性FeCO3膜的形成。温度越高,FeCO3膜越致密。流体流动破坏了保护性FeCO3膜的致密性,加速了N80碳钢腐蚀。     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaC1溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的３％ＮａＣ１溶液中腐蚀的影响．结果表明：较低温度（８０℃）下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;１２０℃时碳钢ＣＯ２腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了３－４倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物ＦｅＣＯ３膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

钙离子对NC-55E钢CO2腐蚀产物膜性能的影响

通过线性极化、电化学阻抗谱测试和SEM观察,研究了80℃条件下Ca2+浓度对NC 55E套管钢CO2腐蚀产物膜的形成过程及其保护性能的影响.结果表明,随Ca2+浓度增加,Rp和根据阻抗谱拟合所得的Rf的最大值逐渐增大;在4%的CaCl2溶液中生成的腐蚀产物膜相对更具有保护性;从4%CaCl2腐蚀产物膜的表面和截面形貌可以看出,在浸泡40 h左右,腐蚀产物膜保护性能最好,61 h时,腐蚀产物膜开始发生局部腐蚀而发生破坏;在相同的Cl-浓度条件下,Ca2+的加入降低了金属的腐蚀速率,可以延长腐蚀产物膜的破坏时间,延缓腐蚀的发生.     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaCl溶液中的腐 …

利用自制的高温、高压腐蚀主电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子控针微观分析等方面,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的３％ＮａＣｌ溶液中腐蚀的影响。结果表明：较低温度（８０℃）下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重２蚀速率增大。高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;１２０℃时碳钢ＣＯ２腐蚀产物膜对在体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了３～４倍,     

Cl^-含量对J55钢CO2腐蚀行为的影响

利用高温高压模拟实验、微观形貌观察和电化学测试研究了介质中Cl-含量对J55钢CO2腐蚀行为的影响.结果表明,在研究范围内(Cl-含量为0～200 g/L),随Cl-含量的增加,J55钢均匀腐蚀速率减小,腐蚀产物膜变得更加致密,对基体保护能力增强,且无明显局部腐蚀.Cl-含量的变化没有改变电极反应活化控制步骤,但随含量增加,溶液的pH值降低,同时更多Cl-占据阴极活性点,阻滞了阴极反应,提高了腐蚀电位.Cl-含量较低时电化学阻抗谱呈现三个时间常数,随Cl-含量增加,中低频区感抗弧逐渐消失,金属表面被完整的腐蚀产物膜覆盖.     

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.     

抗硫碳钢在CO2/H2S条件下腐蚀产物膜特性及对腐蚀的影响

利用自制的高温高压釜,通过失重法、ESEM和EDS等分析技术研究了抗硫碳钢在高温高压CO2/H2S溶液中腐蚀产物膜特性及对腐蚀的影响.结果表明:抗硫碳钢在120℃不同介质条件下腐蚀产物膜的特性对材料的腐蚀有着决定性的作用,分别在CO2,H2S,CO2/H2S条件下,产物膜变得致密,晶柱变细,以无序状堆积,这种致密的腐蚀产物膜具有很好的保护性,降低了碳钢的腐蚀;当加入0.5%HAC时,腐蚀速率明显增大,从其表面膜的组成可以看出,Fe的硫化物含量有所减少,而表面膜中Cr、W的含量增加,使表面膜的骨架更加致密,但是,pH值的降低,加速了膜的溶解,在一定程度上使腐蚀速率比3%NaCl H2S 0.45MPaCO2增加;腐蚀产物膜结构、性质和组成对腐蚀速率有着重要的影响.     

压铸镁合金AZ91D在碱性NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了压铸镁合金AZ91D在碱性NaCl溶液中的腐蚀行为,并用扫描电镜观察了腐蚀形貌,对腐蚀产物进行了能谱分析.结果表明：在强碱性pH=12的环境下,当Cl-的浓度低于0.1 mol/L时,合金表面可以形成较稳定的钝化膜;随着Cl-浓度的增加,点蚀电位逐渐降低;富Al相的耐蚀性高于基体相,在碱性环境中,腐蚀产物主要为Mg(OH)2和MgO.      

H2S和CO2分压及Cl-浓度对L360QCS钢腐蚀行为的影响

通过高温高压反应釜模拟普光气田集输环境,研究H2S和CO2分压及Cl-浓度对普光气田用集输管线钢L360QCS钢腐蚀行为的影响。采用失重法测试腐蚀速率,用四点弯曲法进行应力腐蚀试验,结合宏观形貌观察和扫描电镜(SEM)微观观察及能谱(EDS)分析,进行了综合研究。在H2S和CO2分压比固定的情况下,随着H2S压力升高,腐蚀速率先降后升。压力较低时,L360QCS应力腐蚀试样表面均出现不同程度的氢鼓泡,当压力升高时,氢鼓泡减少或者消失。腐蚀速率随着Cl-浓度的升高而增大,达到临界值后,腐蚀速率随着Cl-浓度的升高而降低;在低浓度条件下,Cl-浓度的增加会促进点蚀的发生,进而诱发裂纹的产生;而当Cl-浓度增加到临界值时,腐蚀产物的沉积可以抑制点蚀的生成,从而使材料的应力腐蚀开裂敏感性降低。     

O3/Cl-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性

采用干/湿交替的实验方法模拟大气腐蚀过程。运用X射线衍射、电化学阻抗谱以及极化曲线等手段，研究了O₃/Cl^-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性。结果表明，O₃和Cl^-的协同作用对Q235B钢的腐蚀有明显的促进作用，其腐蚀速率随着模拟环境中Cl^-含量的增加而增大。腐蚀演化特性方面，Q235B钢在腐蚀的初期阶段腐蚀速率最大，中期阶段腐蚀速率迅速下降，而到后期阶段腐蚀速率又有所提高。相比于不含O₃的大气环境，当Cl^-浓度较低时，O₃和Cl^-对Q235B钢腐蚀产物组份的影响并不明显。而当Cl^-浓度较高时，O₃和Cl^-能明显促进β-FeOOH的生成而抑制α-FeOOH和γ-FeOOH的生成。这说明O₃/Cl^-复合大气环境能促进Q235B钢的大气腐蚀与锈层相组分变化密切相关。     

二氧化碳在A3钢大气腐蚀中的作用

通过电化学法并结合ＸＲＤ及ＳＥＭ,研究了大于临界相对湿度条件下,ＣＯ２浓度对Ａ３钢在薄层液膜下大气腐蚀的影响。电化学实验结果表明,Ａ３钢的大气腐蚀速率随ＣＯ２浓度的上升而增加。Ｘ射线衍射分析及ＳＥＭ观察表明,金属表面腐蚀 产物中无碳酸盐生成;腐蚀产物在金属表面分为内、外双层结构,ＣＯ２在Ａ３钢表面的吸附是不均匀的。故ＣＯ２对金属的大气腐蚀起着加速作用,腐蚀产物膜对金属的保护作用微弱,同时提出了ＣＯ     

Q235焊缝表面镍基合金熔覆层在NaCl溶液中的腐蚀行为

目的 采用激光、等离子熔覆技术在低碳钢焊缝表面制备镍基耐腐蚀涂层,提高钢管焊缝表面的耐蚀性能。方法 通过浸泡腐蚀、动电位极化法、交流阻抗法,研究不同试样在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为。利用OM、SEM、EDS和XPS分析腐蚀试样表面、截面的微观组织和腐蚀产物成分。结果 采用激光、等离子熔覆技术均可制得成形良好、表面光滑、无宏观裂纹的涂层,且表现出良好的抗点蚀能力;等离子熔覆层晶粒相较于激光熔覆层晶粒更均匀、细小,析出的碳化物(Cr₂₃C₆、Cr₇C₃)、硼化物(CrB)等硬质点提高了涂层的硬度,对于抗蚀性有着积极的作用。试样的耐蚀性排序为等离子熔覆层>激光熔覆层>基体。浸泡失重腐蚀实验表明,基体、激光熔覆层、等离子熔覆层的腐蚀速率分别为0.182 9、0.125 6、0.102 7 g/(m²·h)。从极化曲线看出,激光熔覆层(-0.503 4 V)、等离子熔覆层(-0.546 6 V)的自腐蚀电位相较于基体(-0.858 4 V)发生了正移。基体、...     

不同材质油套管钢的CO2腐蚀行为

目的不同管材的CO_2腐蚀行为存在差异,为优选经济型抗CO_2腐蚀材质油套管,探究不同腐蚀条件下常规管材的CO_2腐蚀特征。方法以实际油田的地层水样为腐蚀介质,在高温高压的条件下,对不同材质的油套管进行模拟实验。利用X射线衍射仪(XRD)分析腐蚀试样表面腐蚀产物的形貌特征,研究CO_2分压、温度、测试时间对油套管腐蚀速率的影响规律。结果随着CO_2分压的增加,普通碳钢和低Cr钢的腐蚀速率显著变化,当CO_2分压为0.3 MPa时,普通碳钢腐蚀速率为2.2021 mm/a,而13Cr的腐蚀速率很低,仅为0.1052 mm/a,未表现出明显的规律;腐蚀速率随着温度的升高呈先增加后降低的变化规律,N80,1Cr钢的腐蚀速率远高于13Cr钢;在较短的测试周期内,N80,1Cr,3Cr油套管钢的腐蚀速率略有增加,随着测试周期持续增加,油套管钢的腐蚀速率明显下降;从腐蚀形貌来看,普通碳钢试样的腐蚀程度严重,以均匀腐蚀为主,1Cr,3Cr钢表面存在少量的局部浅斑,以局部腐蚀为主;13Cr材质钢的表面平整,有光泽且无点蚀,腐蚀程度轻微。结论普通碳钢的腐蚀速率对CO_2分压的影响比含Cr合金材质钢更敏感,温度和测试周期均对金属表面的腐蚀产物产生影响,随着温度和测试周期的持续增加,金属表面形成Fe CO3保护膜,含Cr钢表面因铬的富集形成钝化膜,抑制油套管的腐蚀速率,研究成果对CO_2腐蚀环境中的油套管选材具有理论指导意义。     

M13井采出水腐蚀与缓蚀机理的研究

用SEM、EDS法分析手段、动电位扫描极化曲线和滞后环实验等电化学方法研究了A3钢在M13井采出液水相中的腐蚀机理.结果表明,M13井采出液引起局部腐蚀的原因是形成CaCO<,3>垢的垢下腐蚀而不是点蚀,腐蚀的速度受腐蚀反应的阳极过程控制.用旋转挂片仪筛选出的WJF-6缓蚀剂用量为50 mg/L、在M13井采出液中使用时,实验室中测出的缓蚀率超过90%,其根本原因是抑制了电极反应的阳极过程.     

不同湿度土壤中硫酸盐还原菌对碳钢腐蚀的影响

利用微生物分析、失重法、交流阻抗测试技术、扫描电镜及表面能谱等方法，研究了在不同湿度的同一种土壤中，硫酸盐还原菌对碳钢腐蚀的影响规律。结果表明，土壤湿度对菌类生长的影响是显著的，硫酸盐还在菌随着湿度的提高呈递增趋势；在相同的湿度下，接菌土壤中A3钢腐蚀速率和点蚀深度都明显大于灭菌土壤，说明硫酸盐还原菌加速了A3钢在土壤的中的腐蚀；随着含水量的增大，A3钢腐蚀速率首先增大，当土壤含水量增大到15%－20%，腐蚀速率达到最大，然后腐蚀速率随着湿度增大而趋于减小；最大腐蚀深度出现在土壤含水量为15%左右时。　 碳钢 土壤湿度 硫酸盐还原菌 微生物腐蚀     

氯离子和直流电流密度对X65钢的腐蚀研究

目的通过浸泡实验和腐蚀图像表征方法研究氯离子和直流杂散电流共同作用下X65钢的腐蚀特征。方法通过浸泡实验,在不同氯离子浓度和直流电流密度的共同作用下,通过失重法计算X65钢的均匀腐蚀速率。通过三维显微镜对浸泡后的腐蚀形貌进行观察,确定其主要腐蚀形态和发展规律。结果在不同的氯离子浓度下,X65钢的均匀腐蚀速率基本不变,误差主要来自于腐蚀产物清洗不彻底和环氧树脂吸水的差异性。而腐蚀速率与直流电流密度成正比,氯离子主要作用是使试片形成不同的局部腐蚀特征,破坏了试片表面的均匀腐蚀,而加剧了局部腐蚀,但对整体的腐蚀速率基本没有影响。结论引起管道腐蚀失重的主要因素为流出管道的直流电流密度,而与所处环境无关。低氯离子浓度是导致局部腐蚀的主要原因,随着氯离子浓度的增大,腐蚀逐渐向均匀腐蚀转变。直流电流密度造成的腐蚀以均匀腐蚀为主。     

硝酸装置的腐蚀与防腐蚀方案设计

简要介绍了硝酸生产装置的腐蚀形态及国内外现有的解决方法.用极化曲线方法测定白钢和碳钢管线的腐蚀速率,结合调研结果提出防腐蚀方案设计.     

Investigating accuracy of the Tafel extrapolation method in HCl solutions

This paper discusses the validity and accuracy of the Tafel extrapolation method for determining corrosion rates of carbon steel in 1, 2 and 3 M HCl solutions open to air. Corrosion rates obtained from polarization experiments were compared with that of weight loss method. For analysing data obtained from polarization experiments electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements were performed before polarization experiments. The results showed that formation of a corrosion product film and increasing the polarization resistance (R_p) of this film with time cause the corrosion rates obtained from Tafel extrapolation tend to be higher than corrosion rates obtained from weight loss test.