乙苯反应器腐蚀原因分析及防腐措施

应用扫描电镜能谱和X射线衍射方法对乙苯反应器腐蚀产物进行了分析.结果表明, 造成乙苯反应器内壁以及内部结构15 CrMo钢腐蚀的原因是,生产乙苯的原料气中所含O2 ,CO2,H2S等.在380～420℃时15 CrMo钢氧化、硫化所致.对15 CrMo钢表面喷铝处理 可防止此类腐蚀的发生.     

油气田腐蚀环境中N80钢和3Cr钢的腐蚀行为

采用失重法、X射线衍射法、扫描电镜观察及能谱分析等方法比较研究了N80钢和3Cr钢在模拟胜利油田某油井腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明:在试验条件下,N80钢和3Cr钢的腐蚀速率随腐蚀时间的延长均呈现先急剧降低后缓慢降低的趋势,N80钢的腐蚀速率明显高于3Cr钢的;腐蚀360h后,N80钢表面形成的腐蚀产物膜呈双层结构,XRD测试结果表明两层产物膜均由FeCO_3构成,后期沉淀形成的外层膜较为疏松,原位形成的内层膜致密完整,计算得到双层产物膜的平均密度为1.54g/cm~3;3Cr钢表面形成的腐蚀产物膜为致密完整的单层膜结构,由FeCO_3和Cr(OH)_3构成,产物膜平均密度为2.571g/cm~3。3Cr钢表面形成的腐蚀产物膜的保护性远远优于N80钢表面形成的腐蚀产物膜的。     

Q235钢在采出液中表面产物膜的结构及其对腐蚀的影响

对Q235钢在模拟某油田采出液中形成的表面产物膜,采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)观察其表面形貌,通过X射线(XRD)和能谱分析产物膜的组成,用失重法测定并研究表面垢的生长对腐蚀的影响。结果表明,Q235钢在50℃的试验溶液中形成的表面产物膜有三层结构,外层FeCO3晶体较疏松,内层FeCO3晶体较紧密,中间层介于二者之间,表面膜的主要成分为铁的碳酸盐。试验前3天腐蚀速率最大为0.1531mm/a,随着第一层膜的形成以后腐蚀速率开始下降,24天时形成沉积膜腐蚀速率降到最低为0.0259mm/a,腐蚀至34天时,由于形成的第三层膜比较松散,腐蚀速率开始回升,34天后腐蚀速率基本稳定。     

Q235钢与X70钢在新加坡土壤环境中1年腐蚀行为研究

通过土壤理化性质分析、现场埋样的腐蚀形貌观察、腐蚀产物的扫描电镜观察和X射线衍射分析以及腐蚀失重实验等分析手段,研究了国产X70钢和Q235钢在新加坡土壤中现场埋样1 a后的短期腐蚀行为特征。结果表明,新加坡土壤属于酸性土壤;埋样1 a后Q235钢平均腐蚀速率略大于X70钢,两种钢以局部腐蚀为主,Q235钢的局部腐蚀较严重;两种钢的腐蚀产物组成相似,均为Fe2O3,Fe3O4,Fe OOH和Fe OCl,腐蚀产物表面粗糙,存在裂纹与空隙,从而加速局部腐蚀的进行。     

P122钢焊接接头的热腐蚀性能

研究了涂有NaCl Na2SO4混合盐膜的P122钢焊接接头在650℃空气中的热腐蚀行为.采用X射线衍射和带有能谱的扫描电镜对腐蚀产物进行了分析.试验结果表明,在650℃增加氯化钠的含量,腐蚀速率增加,焊接接头表面形成疏松的氧化层.在相同的腐蚀条件下,P122钢焊接接头的各个区域中,焊缝是整个焊接接头耐热腐蚀最薄弱的区域;P122钢焊接接头在650℃的条件下经过热腐蚀以后得到的热腐蚀产物为Fe2O3、Na3Fe(SO4)和Na2Fe2O4.此外还探讨了P122钢焊接接头的热腐蚀机制.     

S355J2G3与Q345R低合金钢焊接接头耐腐蚀性能对比研究

通过周期浸润腐蚀试验,对比研究了S355J2G3和Q345R低合金钢焊接接头的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察和分析.结果表明:在相同试验条件下,S355J2G3钢焊接接头的失重率低于Q345R的;Q345R钢焊接接头表面附着橘红色的疏松麻点状锈层,S355J2G3钢焊接接头表面初期也出现了橘红色的锈层,随着试验的进行,锈层颜色逐渐加深,变为黑褐色,组织较致密;Q345R钢焊接接头的腐蚀产物结构主要为块状和粉末状,形状无规则,同时锈层中存在裂纹和缝隙;S355J2G3钢焊接接头的腐蚀产物为块状和针状.     

耐候钢在含MgCl2介质的干湿环境下的腐蚀行为

通过以0.3%MgCl2溶液为介质的浸渍干湿循环加速腐蚀试验,研究了Corten-A耐候钢在干/湿环境下的腐蚀行为.扫描电镜(SEM)和能量色散X射线谱(EDX)观察分析了各腐蚀循环下的腐蚀形貌及Cl、Mg元素含量的变化.结果表明Corten-A钢的腐蚀失重与循环次数呈线性关系.腐蚀产物中的晶体相初期主要是β-FeOOH,后期主要是γ-FeOOH和少量的ε-Fe2O3.电化学测试表明铁锈的还原反应加速了阴极反应;锈层的电容值比较大,说明锈层的结构比较疏松,不具保护性.     

X80和Q345B钢在乌鲁木齐土壤模拟溶液中的腐蚀行为研究

采用失重法、扫描电镜、能谱和X射线衍射等方法研究了X80管线钢和Q345B套筒钢在乌鲁木齐土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X80和Q345B钢在土壤模拟溶液中浸泡7 d的腐蚀均属于中度腐蚀。但在相同时间段内Q345B钢腐蚀得更严重。SEM图像和XRD谱结果表明X80钢的腐蚀产物分为两层,主要是Fe_2O_3和FeO(OH),说明土壤中的O_2对X80管线钢的腐蚀起主导作用;Q345B钢的腐蚀产物分为三层,主要是FeO(OH)、Fe_2O_3·H2O和FeS,说明土壤中的O_2和SO_4~(2-)对Q345B套筒钢的腐蚀起主导作用,而且两种钢材的腐蚀产物均疏松多孔,腐蚀性离子更容易到达基体表面,加速腐蚀。X80和Q345B钢的腐蚀机理都符合阳极溶解机制。     

X80管线钢在东南酸性土壤环境中的电化学腐蚀特征研究

采用电化学测试、扫描电镜观察、表而能谱分析及X射线衍射等方法,研究了原始态与退火处理态的X80管线钢在东南酸性土壤模拟溶液中的电化学腐蚀特征与机理,分析了热处理工艺和腐蚀时间等因素对X80钢极化曲线的影响.结果表明,退火态X80钢耐蚀性低于原始态,这主要与X80钢组织因热处理发生改变有关;随着浸泡时间的延长,原始态与退火态的X80钢在东南酸性土壤模拟溶液中腐蚀趋势均减小,而腐蚀速率先增大后减小;其阴极过程受析氢腐蚀和吸氧腐蚀联合控制;腐蚀产生的锈层主要由FeOOH(表层)和Fe_3O_4(内层)组成,而腐蚀产物膜的完整性和致密性影响了X80钢表面的腐蚀过程,使管线钢表面的腐蚀破坏程度增加.研究还发现,氯离子含量是影响腐蚀的主导因素.     

常用集输管线钢在CO_2多相流中的腐蚀行为

用高温高压釜考察了动态条件下温度、CO2分压和油水比等因素对X65、Q235B、16Mn三种钢的CO2腐蚀行为的影响;用扫描电镜对腐蚀试样进行了表面形貌观察,对腐蚀产物进行了能谱分析与X射线衍射分析。结果表明,钢在CO2多相流腐蚀介质中的耐蚀顺序为:16Mn,Q235B,X65。随着含水量、压力的增加,三种钢的腐蚀速率增加;随着温度的升高,钢的腐蚀速率先升高,60℃时最大,90℃时腐蚀速率最小。     

X80和X52钢在模拟海水环境中的腐蚀行为与规律

采用模拟浸泡实验、腐蚀形貌分析以及动电位极化和电化学阻抗技术研究了X52和X80钢在模拟海水环境中的腐蚀行为。结果表明:饱和氧时即模拟浅海条件下,X80和X52钢试样表面全面腐蚀和点蚀都会发生,腐蚀速率较大;低氧时即模拟深海条件下,二者主要发生点蚀,腐蚀速率较小。通过对X52和X80钢在模拟海水环境中针对含氧量这一影响因素的腐蚀行为与规律的对比分析得出,X80钢更适用于深海。     

温度对X52管线钢C02腐蚀电化学行为影响

利用动电位极化和电化学阻抗谱技术,研究了温度（30℃,50℃,70℃）对X52管线钢在饱和CO2的NaCl溶液中腐蚀过程的影响。由实验结果得出温度升高促进腐蚀反应的阳极过程和阴极过程,使X52管线钢腐蚀速率增大而且温度对阴极过程的促进作用大于阳极,使Ecorr正向移动;同时温度升高增大了腐蚀产物的形成速率,使其在电极表面析出并以膜层的形式存在,但温度的改变并没有改变X52管线钢在此环境下的腐蚀机理。     

Effect of turbulent flow on the anodic and cathodic kinetics of API X52 steel corrosion in H2S containing solutions. A rotating cylinder electrode study

This work presents the electrochemical kinetics results measured during the corrosion of API X52 pipeline steel immersed in aqueous environments, containing dissolved hydrogen sulfide (H₂S) under turbulent flow conditions. In order to control the turbulent flow conditions, a rotating cylinder electrode (RCE) was used. Five different rotation rates were studied: 0 (or static conditions), 1000, 3000, 5000 and 7000 rpm. It was found that the turbulent flow increases the corrosion rate and the corrosion mechanism for X52 steel exhibits a significant dependence on mass transfer on the cathodic kinetics.     

氯化铈对X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用浸泡试验、电化学阻抗、动电位极化曲线等方法研究了CeCl3对X80管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响规律,对腐蚀宏观形貌进行了观察,采用X射线衍射分析X80钢表面的腐蚀产物。结果表明,当添加0.5～2.0g/L CeCl3时,降低了X80钢在该条件下的腐蚀速率,当CeCl3加量为1g/L时,腐蚀速率降至最低,这是因为当溶液中的Ce3+与阴极反应产生的OH-结合成Ce(OH)3和CeO2,这些表面产物隔离了X80钢与腐蚀介质的直接接触,增大了腐蚀反应阻力,从而使腐蚀速率下降。     

X52钢在含H_2S/CO_2混合气体的三甘醇溶液中的腐蚀行为

借助静态常温常压釜和CHI660D电化学工作站,研究了X52钢在含H_2S/CO_2混合气体的80%(质量分数)三甘醇溶液中的腐蚀行为,同时借助JC2000C1接触角/界面张力测量仪研究了冷凝水及三甘醇对X52钢的浸润性。结果表明:在含H_2S/CO_2混合气体的三甘醇溶液中X52钢的腐蚀速率比在同样含H_2S/CO_2混合气体的冷凝水中的低;在三甘醇溶液浸泡后的X52钢表面几乎无腐蚀产物堆积,但存在局部点蚀坑;80%三甘醇溶液对管壁造成的腐蚀面积比相同体积的冷凝水的更大。     

Corrosion study of the X52 steel immersed in seawater with a corrosion inhibitor using a rotating cylinder electrode

A corrosion study of API X52 steel was carried out in natural seawater with several concentrations of a corrosion inhibitor (10, 100 and 200 ppm) using a rotating cylinder electrode (RCE) to control the hydrodynamic conditions at environment temperature, atmospheric pressure and 24 h of the exposition time. The rotation speed used was 1000 rpm (turbulent flow). The electrochemical techniques used in the corrosion studies were: linear polarisation resistance (LPR), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarisation curves (PCs). The superficial analysis was made using a scanning electron microscope (SEM). The results show a good correlation between electrochemical techniques used. In addition, under turbulent flow, the test solution with 10 ppm had the smallest corrosion rate (CR). It is important to mention that the morphology of the corrosion in all experiments was localised corrosion.     

X80管线钢在0．5mol／L NaHCO3＋0．02mol／L NaCl溶液中的点腐蚀性能

采用动电位极化和电化学阻抗法研究了X80和X70管线钢在0.5 mol/L NaHCO3 0.02 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为,并通过电容测量方法对其腐蚀机理进行了探讨.结果表明:在0.5 mol/L NaHCO3 0.02 mol/L NaCl溶液中,X80管线钢的点腐蚀电位Epit比X70钢的要正一些,发生点腐蚀的倾向性更小.Mott-Sehottky分析表明:X80比X70管线钢表面钝化膜内的施主密度更低,缺陷数量更少,从而减少了点腐蚀萌生的潜在位置,使X80钢比X70钢具有更好的耐点蚀性能.     

正交试验法研究X90管线钢在CO_2环境中的腐蚀行为

通过正交试验法研究了CO_2环境中各因素对X90管线钢腐蚀行为的影响。结果表明:各因素对X90管线钢在CO_2环境中腐蚀速率的影响按大小顺序是原油含水率、温度、CO_2分压、流速;X90管线钢腐蚀产物膜表面布满网状裂纹,呈鳞片状,产物膜结构疏松,对基体保护作用较弱,表面点蚀坑较多,点蚀严重,X90管线钢抗CO_2腐蚀性能较差;产物膜成分随腐蚀环境变化而不相同,所有产物中都含有FeCO_3和Fe,部分试样产物膜中还有腐蚀介质析出的碳酸盐。     

X80钢在干湿交替与水饱和哈密土壤环境下的腐蚀行为

目的揭示X80钢在干湿交替与水饱和哈密土壤环境下的腐蚀行为与规律。方法采用失重实验和电化学测试分析腐蚀速率与阴阳极电化学过程的变化规律,利用金相分析观察母材和焊缝的组织特征,通过SEM、EDS、XRD等微观分析手段观察腐蚀产物形貌、元素含量与物相组成,从而研究干湿交替与水饱和土壤环境对X80钢腐蚀行为的影响。结果 X80钢在干湿交替环境下的腐蚀速率是水饱和下的2～3倍,其在干湿交替与水饱和哈密土壤环境下的腐蚀产物物相均由Fe3O4、FeOOH、FeS所构成。X80钢在干湿交替环境下,表面的腐蚀产物膜出现大量凹坑与裂隙,使O2在试样表面分布不均,形成氧浓差电池,并且该凹坑与裂隙有利于腐蚀性离子进入,加剧局部腐蚀。在同一环境下,由于焊接接头各区域组织差异引起的微电偶腐蚀,X80钢焊缝的腐蚀速率明显高于母材。结论干湿交替环境与土壤中大量存在的Cl-显著加速了X80钢母材及焊缝的局部腐蚀,且X80焊缝耐蚀性明显低于母材,其腐蚀机理均为氧浓差电池和局部腐蚀自催化效应共同作用,腐蚀形态也由以全面腐蚀为主(水饱和环境)转变为以点蚀+溃疡状腐蚀为主(干湿交替环境)。     

离子渗氮对 X80 管线钢在碱性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

目的对X80管线钢表面进行离子渗氮处理,研究其渗氮层在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡30,60,90 d的腐蚀性能及规律。方法通过动电位极化和交流阻抗谱分析X80管线钢渗氮层对腐蚀性能的影响,采用SEM,XRD和EDS技术对腐蚀产物膜的表面形貌和组成成分进行分析测试。结果随着腐蚀时间的增加,渗氮X80钢的自腐蚀电流密度减小到1.33μA/cm2,自腐蚀电位增加至-225 m V,腐蚀速率显著减小;腐蚀产物主要为Fe2O3,Fe O(OH),Fe(OH)3和Fe3O4。结论浸泡相同时间,离子渗氮试样的自腐蚀电位更正,自腐蚀电流密度降低1个数量级,电荷转移电阻增大2个数量级,比原始X80管线钢更耐蚀。