温度对718镍基合金在高酸性环境下耐腐蚀性能的影响

718镍基合金是高酸性油气井中常用的金属材料,但目前对其腐蚀机理和影响因素的研究较少。利用高温高压反应釜进行腐蚀模拟,采用失重法、扫描电镜(SEM)等手段研究了温度对718镍基合金在高含H_2S/CO_2环境下腐蚀行为的影响。结果表明:在CO_2分压3.5 MPa、H_2S分压3.5 MPa、Cl~-含量150 000 mg/L的模拟环境下,718镍基合金在150,175,205℃下均呈现全面腐蚀,未出现点蚀和局部腐蚀。但随温度升高,镍基合金718的均匀腐蚀速率逐渐增加,材料表面钝化膜出现硫化,并逐渐向腐蚀产物膜转变,质地由致密变得疏松。     

温度对镍基合金718在高含H_2S/CO_2环境下应力腐蚀行为的影响

镍基合金718是一种高酸性油气井中常用的金属材料,但对其应力腐蚀开裂敏感性及其影响因素的研究较少。利用高温高压反应釜进行应力腐蚀开裂模拟试验,结合扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等分析手段研究了温度对718镍基合金在高含H_2S/CO_2环境下应力腐蚀行为的影响。结果表明:在CO_2分压3.5 MPa、H_2S分压3.5 MPa、Cl~-含量150 000 mg/L的模拟环境下,镍基合金718在150,175,205℃下均未发现点蚀和裂纹,应力腐蚀开裂敏感性较低;但随温度升高,镍基合金718的C环应力腐蚀试样表面的钝化膜出现明显的硫化和颗粒状的腐蚀产物,并逐步团聚形成点蚀源。     

元素S对镍基合金718在含H2S和CO2盐溶液中腐蚀行为的影响

目前就元素S对高酸性油气井中常用的金属材料镍基合金718腐蚀行为影响的研究较少。在模拟高温、高含H2S/CO2和高Cl-浓度的腐蚀环境中,通过高温高压腐蚀模拟试验,结合失重测量、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)等技术手段研究了元素S对镍基合金718腐蚀行为的影响。试验表明:在205℃,CO2分压3.5 MPa、H2S分压3.5 MPa、Cl-浓度200 g/L环境下,1 g/L元素S的加入加剧了镍基合金718的腐蚀,增加了应力腐蚀开裂的敏感性。点蚀主要源于Cl-参与的歧化反应,而均匀腐蚀是高温下的单质S直接或间接与金属发生反应导致的。开裂的成因是单质S的加入加速了点蚀坑的形成和发展,导致多个点蚀坑连通构成长条状的腐蚀坑,最终形成裂纹导致开裂。     

哈氏C-276合金与16MnR钢在盐酸中的电偶腐蚀行为

石化厂急冷塔中的哈氏C-276合金和16MnR钢易形成电偶对,在塔中HCl气氛下发生腐蚀。测定了哈氏C-276合金与16MnR钢在10%盐酸中的自腐蚀速率、电偶腐蚀速率和稳态极化曲线,探讨了偶接时间、阴阳极面积比、环境温度及腐蚀液流速对阳极电流密度的影响。结果表明:2种金属偶接后,阴极哈氏C-276合金腐蚀速率得到抑制,阳极16MnR钢腐蚀速率急剧增大;2种金属自腐蚀电位相差超过200 mV,电偶电位接近16MnR钢的自腐蚀电位;随偶接时间延长,电偶电流不断衰减,24 h后趋于稳定;阳极电流密度随阴阳极面积比增大、温度升高而增大,但呈非线性增长,一定程度后增长趋势变缓;流动的腐蚀液中的阳极电流密度大于静止腐蚀液中的。     

CO2驱油井环境下N80钢与3Cr13钢的电偶腐蚀行为

N80钢与3Cr13钢常作为油管和水力锚等的材料使用,在CO₂驱油井环境中不可避免偶接使用易产生电偶腐蚀。为此,通过开展CO₂环境下N80钢和3Cr13钢的腐蚀速率试验和电偶腐蚀试验,明确了CO₂含量、温度、压力和矿化度等因素作用下2种钢的电偶腐蚀规律。结果表明：CO₂驱油井中2种钢产生电偶腐蚀,3Cr13钢为阴极,且不受电偶腐蚀影响,N80钢为阳极,电偶腐蚀速率增大;且N80钢的电偶腐蚀速率随CO₂含量、温度、压力和矿化度的增大而增大;电偶腐蚀敏感因子随CO₂含量和压力增大而减小,当CO₂含量达到20.0%时电偶腐蚀敏感因子为负值,随温度升高先减小后增大,随矿化度增加而增大,电偶腐蚀速率最大可高于常规腐蚀69%。     

铁轨钢与不锈钢在模拟雨水环境中的电偶腐蚀行为

采用电化学测试技术和盐雾腐蚀试验方法，研究了U71Mn铁轨钢与1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9三种不锈钢在模拟雨水环境中的电偶腐蚀行为，以期为解决火车在站位置检测技术提供依据。结果表明：当阴、阳极面积相等时，U71Mn钢与三种不锈钢间的电偶腐蚀敏感性均较高，其中在模拟酸雨环境中，三种电偶对的腐蚀电流较为接近；而在中性环境中，1Cr18Ni9／U71Mn电偶对的腐蚀电流最大。在模拟酸雨环境中，对于大阳极／小阴极焊接结构，不锈钢阴极腐蚀轻微，U71Mn阳极腐蚀严重，但是以自腐蚀为主，电偶腐蚀影响较小。中性雨水环境中铁轨钢上焊接1Cr13不锈钢带，酸雨环境中铁轨钢上焊接1Cr18Ni9不锈钢带，是解决火车在站位置检测的可行性技术途径。     

超级13Cr和P110油管钢在NaCl溶液中电偶腐蚀行为的研究

采用电化学方法研究了超级13Cr-P110钢偶对在NaCl溶液中的电偶腐蚀行为,测试了开路电位、电偶电流和电偶电位,采用SEM、EDS和XRD分别对腐蚀形貌和产物进行了表征。结果表明,超级13Cr和P110钢在NaCl溶液中存在明显的电位差,两者偶接时超级13Cr作为阴极被保护,而P110钢作为阳极被加速腐蚀,该电偶对产生的电偶电流密度会形成严重的电偶腐蚀,随着Sc/Sa的增大,电偶电流明显增大,阳极的腐蚀程度加重,腐蚀产物为氧化物,腐蚀破坏的形式由腐蚀产物疏松转变为腐蚀膜层开裂形成的片层状脱落。     

油田集输系统中电偶腐蚀的影响因素与防治措施分析

为避免电偶腐蚀引起的油气田集输系统腐蚀穿孔,分析了油气田集输系统中影响电偶腐蚀速度的异种金属的材料特性、几何尺寸和腐蚀环境等因素,提出了电偶腐蚀的等效电路。分析结果表明:电偶腐蚀速度和局部腐蚀位置与耦合后的极化电位差、电偶腐蚀回路总电阻、电偶腐蚀电流在阳极侧的作用面积大小密切相关;在工程实践中采用绝缘电阻大于10 MΩ的异金属绝缘法兰是一种原理可靠、技术可行、经济合理、效果显著的防治措施。     

模拟沿海大气环境下铝合金搭接件电偶腐蚀行为研究

铝合金搭接结构材料2A12与螺栓材料ML30CrMnSiA因存在电位差,在沿海潮湿的大气环境中服役时会发生电偶腐蚀。采用自制实验装置模拟沿海大气环境,通过电化学极化曲线测试法分别测量铝合金材料和螺栓材料在0.5mm厚液膜下的边界值,运用数值仿真软件BEASY对搭接件表面偶合后的电位、电流密度分布及腐蚀速率进行模拟计算。研究结果表明,铝合金板2A12与螺栓搭接后作为偶对阳极电位正移:与螺栓直接接触的位置,阳极极化程度最高,电偶腐蚀速率最大;随与螺栓距离增大,铝合金板的电偶腐蚀速率向两侧递减。     

用失重法研究二氧化碳环境中的电偶腐蚀

采用失重法研究了二氧化碳腐蚀环境中碳钢/不锈钢(N80/S31803)电偶对在高温高压下的电偶腐蚀行为,探讨了温度、压力及面积比对电偶腐蚀的影响.结果表明:常压下,随着温度的升高,CO2腐蚀环境中电偶对阳极(N80钢)的腐蚀速率有一个极大值;腐蚀速率的对数值与面积比的对数值呈线性关系.CO2分压为2.5 MPa、阴阳极面积比≤4时,电偶对阳极(N80钢)的腐蚀速率在不同温度下分别存在一个极大值和一个极小值;腐蚀速率都随着面积比的增大而增大.     

NaCl溶液中Zn－Al－Cd合金的接触腐蚀研究

研究了作为牺牲阳极材料的Ｚｎ－Ａｌ－Ｃｄ合金在ＮａＣｌ溶液中与Ａ３钢、３０２不锈钢和纯铜偶接时的接触腐蚀行为，探讨了溶液中Ｃｌ－浓度变化，以及电偶对中阴极金属材料和阴阳极面积比Ａｃ／Ａａ不同时对电偶电流密度ｊＺｎｇ和电偶电势Ｅｇ的影响。结果表明，电偶对中阴极金属材料不同，ｊＺｎｇ随Ｃｌ－浓度增大有不同的变化趋势；ｊＺｎｇ与Ａｃ／Ａａ成正比关系；Ｃｌ－浓度变化对Ｅｇ的影响较大，而大多数浓度下阴极金属材料和阴阳极面积比不同对Ｅｇ的影响较小     

新型航空T-31钛合金导管连接件在模拟服役环境中的抗腐蚀性能研究

使用自行研制的航空导管连接件腐蚀试验系统,研究了新型航空T-31钛合金导管连接件在模拟服役环境中的气密性、油压气密性以及应力腐蚀、表面腐蚀等综合性能.对这种钛合金导管连接件在高温盐水溶液浸泡与烘烤循环条件下的表面腐蚀及应力腐蚀行为进行了评价;初步探讨了在模拟服役环境中,这种钛合金发生腐蚀的机理.并比较研究了导管材料1Cr18Ni9Ti与连接件钛合金在6%NaCl水溶液中的电偶腐蚀敏感性.研究发现,T-31钛合金导管连接件在模拟服役环境中只在应力集中处发生轻微孔蚀,在试验应力水平下,无应力腐蚀倾向,具有良好的耐蚀性能;并证明,腐蚀介质通过钛合金阳极化膜层小孔渗入基体对基体造成轻微腐蚀,试验应力水平未造成孔蚀发生处裂纹形核;电偶腐蚀试验进一步说明1Cr18Ni9Ti / T-31电偶对有很小的电偶腐蚀电流,用它们制备的导管及导管连接件能安全地进行偶接.     

镁合金电偶腐蚀研究及其进展

研究了镁合金AM60与异种金属Q235碳钢、18-8不锈钢、LY12铝合金和纯铝之间的电偶腐蚀,介绍了镁合金电偶腐蚀的最新研究进展,重点探讨了影响镁合金电偶腐蚀的因素和减轻镁合金电偶腐蚀的措施,最后提出了镁合金电偶腐蚀研究中需要解决的科学问题.研究和讨论分析表明,为防止镁合金电偶腐蚀,应全面而系统地进行合理的结构设计、选择合适的匹配材料、在镁合金和异种金属表面分别涂装性能优良的耐碱性涂层体系.由于镁腐蚀发生碱化,所以防止电偶腐蚀的环境应避免选用含铝涂层体系.     

电偶对中6A01铝合金的电化学腐蚀行为研究

为了解决高速列车环境下6A01铝合金的电偶腐蚀问题,利用电化学阻抗谱和极化曲线等电化学方法研究了6A01铝合金在不同溶液中的电偶腐蚀行为.结果表明:6A01铝合金在NaCl溶液和模拟污水溶液中以点蚀为主,模拟污水溶液中铝合金的腐蚀速率较小,腐蚀速率随时间先增大后减小,再增大再减小,最后趋于稳定,铝合金的耐蚀性能减弱.铝...     

连续重整装置中三通管开裂分析

采用宏观形貌分析、扫描电镜观察、电子探针能谱分析、电极电位测定和电偶电流测定等手段,分析了某石化公司连续重整装置中氢气与石脑油混合的三通管的开裂原因。结果表明:开裂邻近三通管与变径管的焊接焊缝处,导致三通管开裂的主要原因是叠加在气蚀、氯和硫腐蚀基础上的电偶腐蚀;开裂三通管材料为Cr5Mo钢,而焊缝材料为铬镍不锈钢,两者之间的电位差高达60 mV,形成了电偶腐蚀,其中三通管因其电极电位比焊缝的更负,成为电偶对中的阳极而被加速腐蚀,从而使三通管在邻近焊缝处的壁厚不断减薄并最终开裂。     

高温高压下超级13Cr不锈钢抗CO2腐蚀性能

为了推进超级13Cr不锈钢在油气田中的应用,用高温高压釜系统模拟了油气田腐蚀环境,研究了超级13Cr不锈钢在动静态环境中高温高压下的CO2腐蚀行为,利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等对超级130r不锈钢表面腐蚀产物的形貌及成分进行了分析。结果表明：动态腐蚀时超级13Cr不锈钢的腐蚀速率随温度的升高而增大,150℃时最大,此后腐蚀速率随温度的升高而下降;静态腐蚀速率随温度的升高呈上升趋势;动态腐蚀速率高于静态的,动静态平均腐蚀速率均较小,属于轻度或中度腐蚀,在油气田的安全使用范围之内;动静态腐蚀时超级13Cr不锈钢表面均生成均匀、致密的钝化膜层,表现为均匀腐蚀,腐蚀产物成分为不锈钢基本成分,未发现CO2腐蚀产物,超级13Cr不锈钢具有良好的抗高温高压CO2腐蚀性能。     

不锈钢管道在海水中的腐蚀研究

采用失重分析和电偶腐蚀测试等方法研究了气田立管采用的316L／625复合管材料在海水中的腐蚀情况，结果表明，复合管316L不锈钢和625合金在10℃海水中浸泡3个月后，平均腐蚀速率均低于0．01mm／a，而焊接接头处的腐蚀速率较大，为0．015mm／a，电偶腐蚀对316L不锈钢的影响不大，电偶腐蚀系数不超过130％。     

稀土元素(La,Ce)对镁合电偶腐蚀的影响

针对镁合金化学和电化学活性较高,与其他金属材料接触时易产生电偶腐蚀的特点,主要研究了其电偶腐蚀特性及环境因素的影响规律.采用电化学方法通过测定电偶电流密度,研究了添加约1%混合稀土RE(45%La,50?)的AZ91合金在NaCl溶液中与A3钢、紫铜偶接时的电偶腐蚀行为,探讨了溶液中氯离子浓度、偶接金属种类以及阴阳极面积比对电偶电流密度JgMg的影响.结果表明:Cl-浓度增大,JgMg变大;阴阳极面积比越大,JgMg也越大;偶接金属A3钢比紫铜更易促进镁合金的腐蚀;稀土La,Ce的添加使电偶腐蚀有效距离变窄.     

AZ91D镁合金电偶腐蚀的扫描开尔文探针原位表征

AZ91D镁合金在潮湿、含C1-大气环境中会发生严重的电偶腐蚀.对AZ91D镁合金与Q235碳钢偶接试样在中性盐雾条件下进行了电偶腐蚀试验,利用扫描开尔文探针技术(SKP)原位测量了不同盐雾试验时间后两偶合件表面伏打电位的变化规律.结果表明:由于AZ91D镁合金与Q235碳钢偶接试样存在较大的伏打电位差(约为-1.14...