X70管线钢在含CO2湿气环境下腐蚀产物膜的生长

针对X70管线钢在湿气CO2环境下腐蚀产物膜的生长过程,利用高温高压冷凝反应釜进行不同腐蚀时间的动态模拟冷凝试验,分析腐蚀速率随腐蚀时间的变化规律。通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)考察不同腐蚀时间下腐蚀产物膜的微观形貌和成分。进行湿气温度为25℃的静、动态模拟冷凝试验,对比动、静态条件下腐蚀产物膜的微观形貌,考察流动状态对腐蚀速率和腐蚀产物膜生长的影响。在湿气冷凝腐蚀的特殊腐蚀环境下,探讨不同腐蚀阶段FeCO3形核和长大的关系,建立低温条件下X70钢湿气CO2腐蚀产物膜的成膜机制。结果表明:流动条件下湿气腐蚀速率高于静态条件,且流动条件下的腐蚀产物膜厚度较厚;X70钢低温下湿气腐蚀产物膜总体呈现无定形状态,内部镶嵌有FeCO3颗粒。     

新型2Cr1Mo2Ni钢在含二氧化碳油田采出液中的腐蚀行为

为弄清Mo和Ni元素在低Cr钢耐蚀方面所起的作用,炼制了新型2Cr1Mo2Ni钢,研究其在模拟油田采出液中的腐蚀行为,实验条件为80℃,0.8MPa CO2分压.利用扫描电镜和能谱分析研究了2Cr1Mo2Ni钢和3Cr钢的腐蚀产物膜微观形貌和成分,测试了高温高压极化曲线和电化学阻抗谱,分析了腐蚀产物膜的生长过程.实验结果表明,Mo和Ni元素在提高抗CO2腐蚀性能方面的作用不及Cr元素.2Cr1Mo2Ni钢腐蚀164h后,中低频感抗弧消失,腐蚀产物膜开始完全覆盖基体表面;腐蚀240h后,生成的腐蚀产物膜具有较好的保护性.     

表面处理对胶粘剂/金属界面疲劳性能的影响

对碳钢表面分别进行硅烷和磷化处理,然后用环氧树脂胶粘剂粘接. 研究了不同表面处理的胶接接头力学性能,分析了金属表面处理方法对胶粘剂/金属界面疲劳性能的影响. 在胶接接头施加疲劳载荷,测量了胶接接头疲劳前后的强度-位移曲线. 对比疲劳前后界面剪切强度的变化,采用断裂力学理论分析了界面裂纹扩展过程. 结果表明:表面经硅烷处理后,界面粘接强度最大,耐疲劳性能最好. 胶接接头的失效通常在界面发生,能量可以通过裂尖扩展释放,也可以通过粘接层的塑性变形释放.     

磷化处理对胶粘剂/金属界面力学性能的影响

对金属表面进行了磷化处理,测试了胶粘剂/金属界面的力学性能.着重分析了疲劳载荷对表面处理后胶接接头粘接性能的影响,并用显微红外光谱分析了疲劳前、后界面处化学键合的变化.结果表明金属表面经磷化处理后耐疲劳破坏的性能增强.     

高硫高盐工况下玻璃钢管失效机理研究

采用DN100芳胺固化环氧玻璃钢管材为试验研究对象,在实验室的条件下进行玻璃钢(GFRP)管材在含H2S、CO2、盐和水质中的腐蚀试验。通过测定分析GFRP管材腐蚀前后的环向拉伸断裂强度、巴氏硬度等性能的变化,研究了不同的H2S浓度及应力对GFRP管材物理力学性能的影响。利用红外光谱研究了不同的H2S浓度及应力对GFRP管材的化学腐蚀反应及物理腐蚀过程。研究表明DN 100芳胺固化环氧玻璃钢在高温高压作用下容易产生H2S应力腐蚀开裂。H2S应力腐蚀对于玻璃钢硬度的影响不大。加载应力后试件环向拉伸断裂强度比未加载应力试件环向拉伸断裂强度有一定程度的减小。并且未加载应力试件的环向拉伸断裂强度低于未腐蚀试件。加载应力对DN 100芳胺固化环氧玻璃钢官能团的影响并不明显。     

钢表面硅烷处理层的粘接性能及防腐性能

介绍了硅烷与钢之间的作用机理、钢表面硅烷处理层的形成过程以及硅烷处理层与环氧树脂涂层之间的结合.研究了硅烷处理工艺参数对环氧树脂/钢界面粘接强度以及硅烷处理层防腐性能的影响,分析了其内在规律,探讨了粘结性能与防腐性能之间的相关性.     

X70管线钢在含CO_2湿天然气环境下腐蚀行为

利用高温高压冷凝釜模拟油气田湿天然气CO2腐蚀环境,进行了不同气体温度、湿气-管壁温差的湿气冷凝腐蚀实验,研究了温度对X70钢腐蚀形态、速率的变化规律.利用扫描电镜和能谱仪,分析了腐蚀产物膜的微观形貌和成分,并与高温高压釜中全水相实验结果进行了对比.建立了湿气管道腐蚀预测模型,初步探讨了湿气温度、管壁温度、温差、液膜温度和冷凝率等重要湿气参数对湿气顶部腐蚀的影响.结果表明：在相同管壁温度（5℃）下,湿气温度升高使X70管线钢腐蚀速率升高;在相同的湿气温度（25℃和45℃）下,X70钢的腐蚀速率随管壁温度的升高而略有下降;在20～45℃范围内,腐蚀产物膜与基体的结合较弱,极易从基体剥落,腐蚀形态均为全面腐蚀.     

温度对3%Cr管线钢CO_2腐蚀产物膜的影响

经济型低Cr合金钢具有较好的抗CO2腐蚀性能,利用高温高压反应釜研究了3%Cr管线钢的CO2腐蚀行为,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等对腐蚀产物膜的微观形貌、化学成分以及结构进行分析,探讨了温度对3%Cr管线钢腐蚀产物膜的影响.结果表明,CO2分压0.8 MPa、液体流速1.0 m.s-1时,在40～140℃范围内,3%Cr管线钢均未发生局部腐蚀,其平均腐蚀速率呈先升高后降低的趋势,峰值温度在100℃左右.3%Cr管线钢的腐蚀产物膜具有两层结构:内层膜为致密的富Cr层(Cr富集程度可高达Cr/Fe=8/5),主要由含Cr化合物和非晶态FeCO3构成,并随着温度的升高,Cr富集程度增加,内层膜厚度降低;外层膜则由晶态FeCO3堆积而成.     

有机涂层中离子传输行为研究

借助涂层的阴极剥离,研究了有机涂层中离子传输行为。采用一个双电解池体系,将涂层人为缺陷和完好部分隔开,通过控制两部分溶液中离子种类、浓度和pH值等,研究离子在涂层中的传输。尝试采用电化学阻抗谱技术（EIS）来表征涂层/金属界面阴极剥离程度。结果表明：K^＋能透过环氧清漆涂层到达涂层/金属界面;而Na＋很难穿透环氧清漆,只能通过涂层缺陷到达界面。溶液中水合离子直径对于离子在涂层中的扩散有着重要影响;溶液中水的活性是影响涂层起始剥离时间的主要因素。