高温高压喷射条件下X70管线钢的CO2腐蚀形貌

利用自主研发的高温高压环路喷射装置并结合流体动力学模拟计算,研究了高温高压CO₂环境流体喷射条件下X70钢的腐蚀产物微观形貌、基体表面三维形貌、腐蚀减薄量及其统计规律,并探讨了与流体状态之间的关系.结果表明,高温高压流体喷射条件下,不同流态区域内流体传质速率和壁面切应力的差异是造成X70钢腐蚀产物、基体表面三维形貌及腐蚀减薄量差异的主要原因.按照层流区→壁面喷射区→过渡区的顺序,流体壁面切应力逐渐增加,不断减薄腐蚀产物膜直至其脱落,造成传质过程阻力减小,传质速率增大,腐蚀过程不断加剧.因此,按照层流区→壁面喷射区→过渡区的顺序,X70钢表面腐蚀产物膜由完整致密向疏松多孔变化,基体表面三维形貌呈现平坦→陡峭→非常陡峭的特征,三维表面高度偏差和均方根偏差、腐蚀减薄量平均值和标准差均呈现逐渐增大的趋势.在高温高压流体喷射条件下,X70钢的CO₂腐蚀速率与壁面切应力之间较好地满足指数关系.      

低合金钢焊丝焊接C4镍基合金/X60钢熔合区组织与耐蚀性

采用CO2保护低合金钢焊丝焊接C4镍基合金/X60钢异种金属.并研究了焊缝的组织与耐蚀性.结果表明:靠近C4镍基合金熔合线附近出现含有奥氏体组织的未混合区,X60钢熔合区组织无明显未混合区出现;在CA镍基合金未混合区内Cr、Ni元素含量较高,从焊缝中央到X60钢熔合线,Cr元素含量明显减少,Ni元素含量增加;C4镍基合金熔合区和X60钢熔合区的耐蚀性优于焊缝区;形成腐蚀膜对基体保护作用也比焊缝区好.     

乙二醇对海底管道CO2腐蚀的抑制作用

海上凝析气田开发普遍采用加注乙二醇(MEG)的方法保护海底湿气管道,抑制水合物形成,对管道内腐蚀也有一定的影响。本工作采用高温高压釜和电化学方法研究了乙二醇对海底管道内部CO2腐蚀的影响,结果表明,乙二醇对CO2均匀腐蚀具有显著抑制作用,抑制效果与国外的经验公式预测结果接近。乙二醇对管道内腐蚀起抑制作用的主要原因可能与降低水的活性、降低FeCO3的溶解性、促进生成腐蚀产物膜等因素有关。     

高酸性气田集输系统元素硫存在条件下腐蚀影响因素

针对地面集输系统的实际工况,研究了H2S、CO2以及Cl-共存条件下元素硫对材料应力腐蚀开裂和失重腐蚀的影响,结果表明元素硫对材料应力腐蚀开裂的影响有限,主要是影响材料的失重腐蚀;同时采用SEM(扫描电镜)、XRD(X射线衍射仪)对材料的断口和腐蚀产物进行了分析,最后总结、分析元素硫腐蚀机理。     

埋地管道交流干扰缓解效果影响因素

采用数值模拟技术研究了缓解锌带长度、半径、相对位置以及铺设方式对交流干扰缓解效果的影响。计算结果表明,随着缓解锌带长度增加管道整体的交流电压下降,而且其缓解效率不随电力线负载电流的变化而变化;缓解效果随锌带半径的增加先提高后降低,半径为0.006 m时缓解效果最好;当缓解锌带位于电力线和管道中心连线上时缓解效果最优。通过计算得到了水平锌带与深井接地极和接地网缓解效果近似时的等效关系。     

用分子动力学模拟苯并咪唑类化合物在铁表面的吸附

利用分子动力学(MD)方法分别研究了5种苯并咪唑类化合物∶苯并咪唑(BIM),2-丙基苯并咪唑(2-PBIM),2-戊基苯并咪唑(2-ABIM),2-己基苯并咪唑(2-HBIM)以及2-对氯苄基苯并咪唑(2-Cl-BBIM)在铁表面的吸附行为。同时利用腐蚀失重法、极化曲线等方法测试缓蚀效率。结果表明,计算得出的5种缓蚀剂吸附能大小排序为:BIM<2-PBIM<2-ABIM<2-HBIM<2-Cl-BBIM,与失重法得出的缓蚀效率排序一致。径向分布函数分析表明,5种缓蚀剂都能与铁表面形成化学吸附。     

异种金属偶接在高温高酸性环境中的电偶腐蚀行为

模拟150℃,H_2S分压1.0 MPa,CO_2分压1.5 MPa,Cl~-质量浓度200 000mg/L的高温高酸性腐蚀环境,采用高温高压电化学测试技术和浸泡腐蚀试验,研究了镍基合金718分别与低合金钢35CrMo、20CrMnTi和铝合金2A12偶接后的电偶腐蚀行为,并利用扫描电子显微镜(SEM)与X射线能谱仪(EDS)对腐蚀试样的表面形貌及腐蚀产物成分进行分析。结果表明:在模拟高温高酸性工况下,与镍基合金718偶接后金属的电偶腐蚀速率与两偶接材料的电位差呈正相关,而异种金属偶接对腐蚀产物和腐蚀机理没有明显影响。在高酸性腐蚀环境中使用的井下工具结构在设计时应避免电位差过大的镍基合金718-铝合金2Al2异金属发生偶接。     

油田注水井管内防腐涂料的改性及性能研究

油田注水井管细菌腐蚀严重,为此对环氧树脂内防腐涂料分别添加有机和无机抗菌剂进行改性.将改性涂层浸泡于含硫酸盐还原菌(SRB)的溶液中,研究了3种抗菌剂的抗菌、杀菌效果,并测试了改性涂层的硬度、耐磨性和附着力.结果表明:经抗菌剂改性,涂层抗SRB老化性能明显提高;YS-06双季铵盐型抗菌剂改性涂层的抗菌性能要优于1227单季铵盐型抗菌剂改性涂层;添加2%Ag-ZnOw抗菌剂的改性涂料的硬度高、耐磨性好、附着力强,并具有优良的抗菌性能.     

ECrNiMo-3焊接X60钢接头组织形貌

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察镍基合金焊缝/X60钢焊接接头微观组织,能谱分析(EDS)测试Cr,Ni,Mo,Fe合金元素在各区域分布,并通过计算获得Mn,C在部分熔化区含量.结果表明:完全混合区为树枝状奥氏体组织,Mo偏析到枝晶间隙.不完全混合区是平面晶形貌,未出现偏析现象,宽度约30μm,在该区内从熔合线到完全混合区,Cr,Ni,Mo含量逐渐增加,X60钢母材Fe含量逐渐降低.部分熔化区是由马氏体基体上镶嵌着大量的第二相粒子构成,仅200nm宽.     

300M钢腐蚀疲劳小裂纹扩展特性及其超载效应

在３．５％ＮａＣｌ溶液（ＳＷ）、蒸馏水和空气三种环境,两种应力比和四种应力水平的实验条件下对３００Ｍ（４０ＣｒＭｎＳｉＮｉＭｏＶ）钢腐蚀疲劳（ＣＦ）时长裂纹扩展（ＬＣＧ）和小裂纹扩展（ＳＣＧ）特性的影响进行了研究．对不同应力水平下,周期超载对３００Ｍ钢在空气与ＳＷ中的ＬＣＧ和ＳＣＧ特性的影响进行了对比研究．结果表明,晶界等微观障碍对小裂纹扩展的阻滞作用是高强钢小裂纹现象的本质原因．施加腐蚀环境,超载或提高应力水平均有利于小裂纹越过微观障碍．虽然超载显著降低长裂纹的裂纹扩展速率,但对小裂纹扩展则既可能引起迟滞效应,也可能引起加速效应．氢在晶界聚集,导致晶界脆化,可能是造成本文环境因素与力学因素对小裂纹扩展影响的一个主要原因．