CO2腐蚀产物膜形态结构与温度和压力的关系

在高温高压静态釜中对3种油套钢N80、P110和J55的CO2腐蚀进行了模拟腐蚀试验。结果显示，在试验条件下，3种材料腐蚀产物膜的断面形貌显示出双层结构，表层是晶体规整的结晶状态，表层与基体之间为类似泥浆状的固体薄层；3种材料在模拟采出液中腐蚀产物膜的厚度和晶粒大小随着温度的变化情形大致相似，在120℃时均达到了最大，而极小值并不相同；膜厚和晶粒大小的极大值或极小值所对应的温度3种材料均相同；3种材料的腐蚀产物膜厚度或表面晶粒大小随CO2分压变化规律大致相近，在CO2分压为6．89MPa时，均达到最大，在超临界压力以上急剧减小，其间出现了2峰1谷，在峰值或低谷处3种材料存在异同；90℃时CO2分压在超临界状态下3种材料腐蚀产物膜的厚度和晶粒大小均较小。     

陶瓷的断裂韧性与缺口半径 Ⅰ.断裂韧性测试技术

本文用一种新的简单方法制备了不同半径的尖缺口，用单边切口梁试件测试了不同缺口半径氧化铝陶瓷的断裂韧性.对七种不同测试方法测得的、同一种材料的断裂韧性进行了对比，讨论陶瓷材料断裂韧性的最佳测试方法和测试中对缺口半径的要求.     

腐蚀产物膜覆盖条件下油套管钢C02腐蚀电化学特征

采用动电位扫描和交流阻抗技术研究了腐蚀产物膜覆盖条件下2种油套管钢CO2腐蚀电化学特征．结果表明，油套管钢表面生成腐蚀产物膜以后可以显著降低腐蚀电流密度，EIS图谱中出现Warburg阻抗特征，含Cr油套管钢CO2腐蚀产物膜对基体的保护作用要优于N80钢．N80油套管钢在CO2腐蚀过程中的点蚀会使交流阻抗谱出现容抗弧特征．     

油气管道CO2腐蚀过程中弹状流的影响

通过分析弹状流近壁面处的动力边界层和扩散边界层及弹状流对管壁CO2腐蚀的影响,发现弹状流动特性对管壁的质量传递、动量交换、管壁处的电化学腐蚀以及腐蚀产物膜的形成和破坏有显著的影响作用。提出弹状流动形态和CO2腐蚀产物膜特性是管壁腐蚀速率和腐蚀形态的重要影响因素,弹单元内的壁面切应力变化特性、正应力变化特性、壁面传质变化特性以及电化学腐蚀特性的非线性耦合作用是油气管道内壁CO2腐蚀的重要影响因素。在此基础上阐述了CO2腐蚀产物膜的微观结构、力学特性以及膜内的传质特性对腐蚀产物膜的形成、破坏以及修复作用。     

CHARACTERISTICS AND FORMATION MECHANISM OF CORROSION SCALES ON LOW--CHROMIUM X65 STEELS IN CO2 ENVIRONMENT

利用高温高压CO₂腐蚀模拟实验以及ESEM, EDS, XPS和SEM等分析技术, 研究了4种不同含Cr量的X65管线钢的腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀产物膜结构特征. 结果表明: 含Cr量高的钢平均腐蚀速率小, 无Cr和含1\%Cr的钢的腐蚀形态为局部腐蚀, 含3%和5%Cr的钢的腐蚀形态为全面腐蚀. 在高温高压CO₂腐蚀环境中, 含Cr钢的腐蚀产物膜为FeCO₃和Cr(OH)₃竞争沉积形成的多层结构, 其中1Cr-X65和3Cr-X65的腐蚀膜具有3层结构, 5Cr-X65的腐蚀膜是双层结构. Cr在腐蚀产物膜层中出现局部富集, 远高于基体中的Cr含量. 高含Cr量使腐蚀产物膜中的Cr(OH)₃含量高, 并提高了腐蚀膜的保护性能, 从而引起腐蚀形态发生转变, 腐蚀速率降低. FeCO₃和Cr(OH)₃共沉积层膜对低铬钢的抗CO₂腐蚀性能具有关键的影响.     

高温高压CO2多相介质腐蚀研究及应用的新进展

CO2腐蚀是油气生产中所遇到的重大腐蚀难题之一。本文论述了腐蚀产物膜在 CO2多相流动介质中的作用，腐蚀产物膜力学性能测试和表征方法研究的进展及存在问题， CO2腐蚀形貌的类型及特征。     

N80钢CO2腐蚀产物膜研究

在模拟油田CO2腐蚀环境下，用XRD、EDS和SEM研究了N80钢腐蚀产物膜的形成与发展情况。结果表明，在本试验条件下N80钢CO2腐蚀产物膜对基体具有一定的保护作用，可以降低腐蚀速率。腐蚀产物膜分3层，讨论了3层膜的结构特征与形成机理。初步研究了腐蚀产物膜的破坏特征。腐蚀产物膜的晶体类型是（Fe,Ca)CO3复盐。     

X70管线钢在模拟土壤介质中裂纹扩展量化模型

试验研究了X70管线钢在模拟土壤介质中，循环载荷下的裂纹扩展特性和宏观规律．结果表明，裂纹扩展主要受裂尖应力强度因子幅△K的控制；在模拟高pH值(pH=9．3)土壤介质中，加载频率(0．1Hz～10Hz)对裂纹扩展速率无明显影响；在模拟近中性土壤介质中，裂纹扩展速率随加载频率的降低而升高，呈现明显的频率效应．结合裂纹扩展特性，分别建立了X70管线钢在模拟高pH值和近中性土壤介质中，加载频率为0．1Hz～10Hz的裂纹扩展量化模型。     

阳离子对P110钢高温高压CO2腐蚀反应过程的影响

运用腐蚀失重、腐蚀表面成分分析和电化学测量技术，研究了在高温高压条件下阳离子对P110油管钢CO2腐蚀行为的影响.结果表明：随着试验时间的延长，阳离子的存在使得电极反应速率降低较慢，它不仅通过在金属表面成膜影响腐蚀反应的阳极过程，而且同时改变了腐蚀反应的阴极过程；在反应初始阶段EIS具有2个时间常数，电极反应由活化控制，随着腐蚀的进行，腐蚀产物膜越来越厚，越来越致密，EIS的低频端出现Warburg阻抗与容抗的叠加，自腐蚀电位下的电极反应属于混合控制；溶液中是否含有Ca2+、Mg2+离子，在P110钢腐蚀成膜过程中EIS存在一定的差别，并且使阻抗谱拟合结果在相同的腐蚀时间内产生很大的变化. 