电化学方法在不锈钢腐蚀研究中的应用现状及发展趋势

电化学手段可以实现对不锈钢材料的快速评价和腐蚀机理研究,因而受到广泛应用。在不锈钢耐蚀性评价方面,最常采用的电化学手段主要有腐蚀电位测试、交流阻抗测试、恒电位极化测试以及循环动电位极化测试。本文分别针对上述四种电化学方法在不锈钢耐蚀性评价上的应用情况进行了介绍,明确了各种检测方法的特点。腐蚀电位及交流阻抗测试是无损检测手段,可以满足长周期腐蚀监测需求;恒电位极化和循环动电位极化测试可以获得材料的极化特征参数,有利于对材料的腐蚀机理及耐蚀性进行评价。结合当前的不锈钢腐蚀研究现状,展望了电化学方法在腐蚀研究领域的发展趋势:未来电化学方法将更多作为腐蚀调控手段,需要结合其他检测技术实现对不锈钢腐蚀过程的精细分析。      

高温高压下Clˉ浓度、CO2分压对13Cr不锈钢点蚀的影响

为了研究CO2分压、Clˉ浓度对13Cr油井管钢点蚀行为的影响，用电化学方法模拟塔里木油田环境进行了腐蚀试验。结果表明，在模拟条件下，13Cr钢的再钝化能力较差；Clˉ是造成13Cr钢发生孔蚀的主要原因，在较高Clˉ浓度下，点蚀诱发敏感性增强，EIS图谱的低频端出现典型的点蚀诱导期和发展期特征；随着CO2分压的增大，促使孔蚀的发生和发展，蚀孔内的阳极反应电流密度加强，溶液黏度加大，从而使蚀孔内的扩散传质过程受阻。     

N80钢的高温高压CO2腐蚀电化学特性研究

运用电化学测量技术研究N80油管钢在高温高压模拟油田现场腐蚀环境中的CO2腐蚀电化学行为.研究结果表明:在腐蚀的开始阶段,反应主要受活化控制.随着反应的进行,腐蚀产物不断在金属表面沉积,腐蚀电动势和电流密度越来越小,扩散传质过程的影响随之增大.当腐蚀反应时间超过72h后,电极腐蚀过程趋于稳定,此时,反应受活化和扩散共同控制.     

高温高压下Cl-浓度、CO2分压对13 Cr不锈钢点蚀的影响

为了研究CO2分压、Cl-浓度对13Cr油井管钢点蚀行为的影响,用电化学方法模拟塔里木油田环境进行了腐蚀试验.结果表明,在模拟条件下,13Cr钢的再钝化能力较差;Cl-是造成13Cr钢发生孔蚀的主要原因,在较高Cl-浓度下,点蚀诱发敏感性增强,EIS图谱的低频端出现典型的点蚀诱导期和发展期特征;随着CO2分压的增大,促使孔蚀的发生和发展,蚀孔内的阳极反应电流密度加强,溶液黏度加大,从而使蚀孔内的扩散传质过程受阻.     

改性咪唑啉缓蚀剂对碳钢CO2腐蚀产物膜形貌和力学性能的影响

应用高温高压反应釜研究新开发的一种改性咪唑啉基缓蚀剂对预腐蚀后的X65钢在模拟油气田腐蚀环境中的缓蚀效果.利用SEM观察缓蚀剂对腐蚀产物膜的表面与截面微观形貌的影响.并用纳米压痕法、粘结剪切法测试腐蚀产物膜的力学性能.实验结果显示,缓蚀剂对预腐蚀后的X65钢具有良好的缓蚀效果,温度低于75℃时其缓蚀效率可达90%以上.实验条件下,缓蚀剂对腐蚀产物膜的结构和力学性能并没有明显改善作用,100℃时反而使膜的力学性能下降,表明缓蚀剂的缓蚀效果主要依靠表面吸附保护作用.     

O_2/CO_2共存环境下缓蚀剂抑制碳钢腐蚀的机理研究

利用旋转圆盘电极(RDE)研究O_2/CO_2共存环境下,碳钢管线在不同浓度缓蚀剂中的腐蚀电化学行为。通过与CO_2环境中进行对比,研究得到O_2对缓蚀剂抑制碳钢CO_2腐蚀的影响。采用极化曲线测试不同浓度缓蚀剂下的缓蚀效率及阴、阳极行为,利用交流阻抗技术(EIS)监测缓蚀剂的吸附行为及腐蚀过程,并通过EIS拟合出的数据计算并绘制吸附等温线,利用扫描电镜观察含氧条件下的腐蚀形貌,利用XRD分析腐蚀产物膜的成分。结果表明:O_2导致缓蚀剂分子吸附能力减弱,在碳钢表面的吸附量减少,吸附膜覆盖度变小,缓蚀效率明显降低。同时,在有O_2环境下,腐蚀产物主要为疏松多孔的Fe_2O_3和FeO(OH)。由于含氧条件下腐蚀速率增大,腐蚀产物膜生成速率加快,导致缓蚀剂吸附能力进一步减弱,缓蚀剂有效作用时间变短。     

某注水井P110油管外腐蚀穿孔原因分析

通过对注水井腐蚀穿孔油管进行宏观形貌、材质性能及腐蚀产物成分的分析,结合服役工况调研和油管中性点计算,对注水井P110油管外腐蚀穿孔原因进行了探讨.研究结果表明:全井深油管仅腐蚀穿孔P110油管出现明显局部腐蚀,且失效油管腐蚀形貌呈"溃疡状",同时该失效油管位于中性点以下,处于正弦屈曲状态;穿孔油管材质性能符合标准API SPEC 5CT-2011对P110钢的要求,油管外壁腐蚀产物主要为FeOOH和CaCO3.因此,P110油管在屈曲状态下与套管接触形成缝隙,而后发生缝隙腐蚀失效.腐蚀类型为吸氧腐蚀,腐蚀主控因素为缝隙效应和溶解氧含量,腐蚀机理为闭塞电池的酸化自催化效应.     

气相缓蚀剂研究进展

阐述了气相缓蚀剂的作用原理，概要介绍了常用缓蚀剂的类型、特点、缓蚀性能、应用领域和使用前景，并对这些缓蚀剂的使用形式及评价方法进行了归纳总结，对气相缓蚀今后的发展趋势进行了综述。     

深冷处理对T12钢磨料磨损性能的影响

采用磨料磨损试验机和透射电镜研究了深冷处理对Ｔ１２钢耐磨性及显微组织的影响,用Ｘ－射线衍射仪对晶体结构作了定量分析,结果表明,深冷处理可提高Ｔ１２钢的耐磨性,残留奥氏体部分转变为马氏体,微细碳化物将在马氏体孪晶带及位错线处析出,碳化物类型为η－Ｆ２Ｃ。     

流速对油管用N80钢CO2腐蚀行为的影响

采用高温高压反应釜进行腐蚀模拟试验,采用失重法、SEM等手段研究了流速对N80油管钢CO₂腐蚀行为的影响。结果表明,N80油管钢在100℃,0.6 MPa CO₂分压时随流速的增大,腐蚀速率几乎呈指数形式增加。低流速时,N80钢腐蚀以全面腐蚀形态为主,流体冲刷的作用有限,但当流速增加以后,局部腐蚀形态愈发明显,流体冲刷显著加剧局部腐蚀的作用。