钻井平台高压管线的电弧喷涂防护研究

为了提高深海钻井平台高压管线在海洋大气环境中的耐蚀性,以纯铝丝为喷涂材料,采用电弧喷涂的方法在钢基体上制备金属涂层,随后进行有机封孔处理,利用电化学阻抗谱测试结合盐雾腐蚀试验评价涂层的耐蚀性能,并与三种海洋专用有机防护涂层进行对比。结果发现,铝涂层的界面反应阻力虽然小于有机涂层包覆钢,但可有效阻止介质向钢基体的渗透。铝涂层因具有阴极保护作用,在有机涂层因涂覆质量或老化等原因局部失效后,仍能使钢基体得到完全保护。     

玻璃涂层管道的生产及性能研究

金属管道的有机涂层耐冷、耐热性差,易老化,使用寿命短。近年来国内外已有不少学者开展在金属基体表面制备玻璃及陶瓷涂层的研究。石油大学在长1～12m的Q235金属管道上,采用热熔敷法制备了玻璃涂层。文章介绍了玻璃釉粉的组成及涂层生产工艺、工艺参数的优化试验。在不同熔敷温度和保温时间下分别单面熔敷面涂层和底涂层,并用点蚀试验来评价面涂层的耐蚀性,用冲击试验评定底涂层与基体的结合性。试验证明,热熔敷法在钢质管道内外表面制备玻璃涂层是可行的,玻璃涂层有优异的耐蚀性能。熔敷温度为900℃、保温10min得到的底涂层与基体结合性很好,熔敷温度为700℃、保温5min得到的面涂层有优异的耐蚀性。分级熔敷底涂层与面涂层,可得到更好的玻璃涂层。     

氟树脂涂层钢基体表面处理法的应用进展

钢基体表面处理是提高涂层结合强度的关键环节,文章对当今氟树脂涂层钢基体表面处理的现状进行了总结,指出了传统表面处理技术的长处与不足,并对该行业的发展提出了展望,认为高效无污染、环保型的表面处理工艺是其发展的趋势。     

电弧喷涂铝涂层海洋飞溅区腐蚀模拟试验研究

采用自制的海洋飞溅区腐蚀模拟试验装置,对电弧喷涂铝涂层在海洋飞溅区的腐蚀行为进行了研究。结果表明:在海洋飞溅区模拟条件下,涂层试样和基体试样的腐蚀失重与试验时间的关系曲线遵循幂函数规律。试验初期,涂层腐蚀较轻微;试验中期,涂层在闭塞电池作用下发生坑蚀,由于铝涂层的自腐蚀电位远比20号钢基体低,腐蚀坑不向纵深方向发展,而是朝横向扩展,涂层作为牺牲阳极保护基体免受腐蚀;随着涂层的不断消耗,涂层表面出现锈迹,但是涂层对基体金属仍具有一定的保护作用。     

Q235钢板表面堆焊不锈钢改性处理

为了提高Q235钢表面的耐蚀性和硬度等性能,采用TIG堆焊技术对Q235钢进行表面堆焊不锈钢试验,在30个试样中选取堆焊效果较好的4个试样,分析了其组织的宏观和微观形貌,选择15#试样堆焊层进行了腐蚀试验,并与Q235钢板的硬度进行了比较分析。试验结果表明,通过在Q235钢板表面堆焊不锈钢进行表面处理,其表面硬度有明显的提高,堆焊后Q235钢板表面堆焊层的耐蚀性比Q235钢母材的耐蚀性强。     

《石油化工腐蚀与防护》2005年（第22卷）分类总目次

防腐蚀工作面临的新形势 石油化工设备防腐蚀工作任重而道远 (期一页) 贾鹅林(l一01) 周培荣(l一05) 高酸原油的加工方法研究进展 石油化工工业腐蚀监测技术的最新发展 氟树脂涂层钢基体表面处理法的应用进展 提高乙烯裂解炉管抗渗碳性能的表面改性技术 石油化工设备腐蚀的防护     

复合控水砂表面结构及疏水性能研究

以机械混合法对纳米氧化锌微粒进行了表面修饰改性,利用预聚和硅丙树脂的自组装功能,将制备的纳米氧化锌微粒与预聚和氟硅树脂混合制备了具有“荷叶效应 ”的超疏水涂层 ,静态水接触角达 158°,滚动角约为 5°。通过投射显微镜观察涂层的表面微观形貌,发现其具有荔枝皮状粗糙结构。通过接触角的测试、岩心流动驱替实验,探讨了表面微观结构、涂层粗糙度和涂层疏水性能之间的关系。结果表明:复合粒子构成的非均相界面的水接触角符合 Cassie模型。涂层的粗糙结构与自组装预聚和氟硅树脂成膜的低表面能的协同效应,使涂层具有了优良的超疏水性能。     

35CrMo钢热喷涂层耐CO2腐蚀性能研究

35CrMo钢表面爆炸喷涂WC-Co和等离子喷涂Cr2O3后都形成了具有一定厚度的涂层,涂层大大提高了母料的表面硬度.失重法测得2种涂层的CO2平均腐蚀速率比母材降低了2个数量级;CO2腐蚀后2种涂层表面光滑平整,没有发生明显的腐蚀痕迹,而35CrMo钢产生严重的CO2腐蚀.电化学实验表明,在酸性介质中WC-Co和Cr2O3涂层稳定性好,不会被破坏,涂层对基体材料有很好的保护性.     

应力环与慢拉伸加载喷丸强化X80钢的SCC行为

采用应力环静态拉伸和慢应变速率拉伸(SSRT)加载方法,对比研究了喷丸强化对X80管线钢应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响,并分析了喷丸强化对SCC行为影响与加载试验方法的内在联系。研究结果表明:由于残余压应力和表层组织细化的作用,喷丸强化能明显提高静态拉伸弹性变形条件下X80钢的抗SCC能力。然而,在慢应变速率拉伸SCC试验条件下,喷丸强化X80钢的SCC敏感性反而高于未处理试样,其原因主要是当加载应力超过屈服强度后喷丸强化X80钢表面的残余压应力严重松弛,而表面加工硬化和粗糙度增加则增强了基材的SCC敏感性。因此,SSRT加速试验方法不适合评价针对工程实际的喷丸处理试件的SCC敏感行为。     

电弧喷涂Fe-Al涂层的摩擦磨损行为

为了研究Fe-Al涂层的组织结构,并比较其与20#钢的耐磨性能,采用粉芯丝材和超音速电弧喷涂技术在20#钢基体上制备了Fe-Al涂层,采用扫描电镜分析了涂层的组织形貌,用X射线衍射分析了涂层的相结构,并对比研究了涂层与20#钢在干摩擦条件下的耐磨损性能。研究结果表明,采用超音速电弧喷涂制备的Fe-Al涂层组织致密,与基体结合良好,具有较高的硬度,在相同载荷和转速下,Fe-Al涂层的摩擦系数较小,具有优异的耐磨性。     

铬铝合金化对CT80钢抗CO2腐蚀性能的影响

为了提高CT80连续管在CO2腐蚀环境中的耐蚀性能,通过在CT80钢的基础上改变Cr、Al合金元素的含量,并利用真空冶炼技术制备出了铬铝合金钢,采用电化学极化试验、浸泡腐蚀试验对试验钢进行了耐蚀性能评价。结果表明,Cr、Al两种合金元素经过合理的组合匹配,可以有效地提高CT80钢在高矿化度、饱和CO2腐蚀环境下的耐腐蚀性能,为该环境下的油气管材设计提供了理论依据。     

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能评价

以X肼、苯甲醛和苯乙酮为原料合成了一种曼尼希碱,利用正交试验得出最佳合成条件如下:n(醛)∶n(胺)=3.1,n(酮)∶n(胺)=3.0,pH为2,反应时间为7h,反应温度为80℃.用失重法和电化学方法评价了产物在不同温度、不同酸条件下的缓蚀性能,结果表明,在15％盐酸中,当缓蚀剂加量为1.0％时,N80钢片腐蚀速率为0.37g/(m2 h),高于SY 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中缓蚀性能评价的一级标准,且缓蚀剂有较好的抗温抗酸性能,动电位极化曲线测定表明,该缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂.     

新型苄叉丙酮曼尼希碱缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究

以苄叉丙酮、苯甲醛、氨基硫脲为原料合成曼尼希碱缓蚀剂,采用静态失重法、极化曲线法、电化学阻抗谱法(EIS)等方法研究了其在盐酸介质中对N80钢的缓蚀行为。结果表明:在60℃、10%HCl溶液中加入1%缓蚀剂,N80钢的腐蚀速率为0.7471 g/(m²·h);极化曲线表明该缓蚀剂为混合型缓蚀剂;缓蚀剂在钢表面的吸附遵循Langmuir的吸附等温线模型;分子动力学模拟结果表明,缓蚀剂分子可以平行地吸附在金属表面,有效地将金属表面和腐蚀介质隔开,从而起到缓蚀作用。     

扫描速度对等离子熔覆WC增强镍基合金涂层组织与耐蚀性的影响

为了提高金属材料的表面性能,通过等离子熔覆技术,在低碳钢表面制备了35%WC+65%Ni60合金涂层,研究了不同扫描速度对涂层组织与耐蚀性的影响。涂层组织分析及电化学性能试验结果显示：WC-Ni合金涂层的表面光滑连续,并存在良好的冶金结合,其稀释率先减小后增加;涂层的底部组织由树枝晶和大尺寸的WC颗粒构成,顶部组织由树枝晶/等轴晶和微米级WC颗粒构成;随着扫描速度的增加,涂层组织由等轴晶向树枝晶转变;当扫描速度为120 mm/min时,涂层自腐蚀电位最高,自腐蚀电流密度最小,耐蚀性最好。研究表明,当涂层具有均匀的组织、尺寸小的WC颗粒和固溶越多的W元素时,涂层具有良好的耐蚀性。     

20R钢表面Ni-Cu-P和Ni-P化学镀层性能研究

为了改善20R钢在NaOH溶液中的耐蚀性,在材料表面制备了Ni-P和Ni-Cu-P合金镀层。测试了20R钢、Ni-P与Ni-Cu-P镀层在质量分数为15%的NaOH溶液中的极化曲线和交流阻抗。结果表明:Ni-P及Ni-Cu-P镀层的维氏硬度分别是20R钢的2.29和2.49倍;在质量分数为15%NaOH溶液中,20R钢、Ni-P和Ni-Cu-P镀层的极化电位分别为-998,-611和-494 mV,20R钢的自腐蚀电流密度分别是Ni-Cu-P及Ni-P镀层的27.35和5.62倍。20R钢测试电阻分别是NiCu-P和Ni-P镀层的0.51和0.64倍。Ni-P与Ni-Cu-P镀层能在20R钢表面发生沉积并镀层光滑、致密、缺陷少,阻隔了质量分数为15%NaOH溶液与20R钢的直接接触,从而改善了20R钢的耐蚀性能。Ni-Cu-P镀层的耐蚀性更优于Ni-P镀层。     

直流干扰对X80管线钢表面腐蚀行为的实验研究

为探究直流电流密度对X80管线钢的表面腐蚀行为,采用传统三电极体系与直流干扰源相结合的方式,建立了不同直流电流密度下X80管线钢在近中性NS4土壤模拟溶液中的电化学测试体系,得到了X80管线钢自腐蚀电位、极化曲线、电化学阻抗和腐蚀形貌特征。结果表明,直流电流密度对X80管线钢在NS4溶液中的腐蚀行为主要分为两个阶段:第一阶段为iDC=0~20 mA/cm^2时,此时主要为双电层和扩散层的形成过程,以全面腐蚀为主,腐蚀电流密度随直流电流密度的增大而增大,腐蚀产物主要为FeOOH;第二阶段为iDC≥50 mA/cm^2时,此时主要以点蚀为主,腐蚀电流密度基本不变,内层腐蚀产物主要以黑色Fe3O4为主。     

阴极保护对高强度埋地管道应力腐蚀影响的研究进展

通过对国内外相关文献的梳理,综述了阴极保护对高强度埋地管道应力腐蚀影响的研究现状。基于对相关文献SCC试验数据的统计分析,从涂层剥离、裂纹萌生、裂纹扩展速率等方面,探讨了阴极保护对高强度埋地管道应力腐蚀的影响。分析结果表明:过负的阴极电位和过高的强制电流会大幅增加涂层剥离;在裂纹萌生阶段,阴极保护有利于抑制X80和X100在近中性环境下的裂纹萌生,随着阴极电位的负移,裂纹萌生的数量增加,但裂纹深度降低,在相同试验条件下,X100的裂纹深度较X80更深;在阴极保护对SCC裂纹稳定扩展阶段的影响还有待进一步研究;在裂纹快速扩展阶段,随着阴极电位的负移,管线钢的SCC敏感性增加,强度越高越敏感,在近中性pH环境下,     

X80管线钢焊接接头在含硫介质中耐蚀性的研究

针对钢管油气输送过程中硫腐蚀严重的现象,重点讨论了硫离子体积分数以及温度对输油气钢管腐蚀性的影响,研究了采用两种不同焊丝焊接的X80管线钢焊缝的腐蚀趋势、腐蚀速率及表面腐蚀形貌,揭示了X80管线钢焊接接头耐硫腐蚀的特性及耐蚀机理。研究结果表明,随着温度的升高和体积分数的增大,采用H05MnN iMo焊丝比采用H06H1焊丝焊接的焊缝耐蚀性好。     

X80钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为

利用失重法、电化学测试、SEM(扫描电镜)和EDS(能谱分析)等方法,研究X80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;其在代号为AN000,AN065和AN016的模拟溶液中浸泡60 d的腐蚀速率分别为0.55,0.4和0.03 mm/a,腐蚀速率依次减小;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。在盐含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。