G105钢钻杆在不同浓度NaCl溶液中的高温高压腐蚀及常温电化学行为

目前,对G105钢钻杆在不同Cl-浓度下的腐蚀研究较少,通过高温高压釜模拟石油井动态高温高压环境,研究了G105钢钻杆在不同浓度NaCl溶液中的高温高压腐蚀行为,采用极化曲线研究了其常温电化学腐蚀行为。采用体式显微镜和扫描电镜(SEM)观察腐蚀产物膜形貌;采用X射线能谱分析仪(EDS)分析了腐蚀产物膜成分。结果表明:G105钢钻杆在含Cl-介质中发生孔蚀,严重时会出现明显的蚀坑;随着Cl-浓度的增加,钻杆的腐蚀速率和程度增加。     

X80钢在不同土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用失重法、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)等方法研究了X80钢在3种土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X80钢在鄯善和新洲模拟溶液中以均匀腐蚀为主;而其在樟树模拟溶液中以点蚀为主。X80钢在3种不同模拟溶液中的腐蚀速率满足:樟树新洲鄯善。在鄯善模拟溶液中,结晶盐CaSO4.2H2O随浸泡时间的增加不断析出并沉积在腐蚀产物层表面,一定程度上抑制了Cl-和溶解O对X80钢的侵蚀作用,减缓了X80钢的均匀腐蚀速率。在樟树模拟溶液中,X80钢表面难以形成保护性产物层,腐蚀随时间不断加剧,最终促进点蚀的发生。     

3Cr钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学测量技术、静态和动态浸泡试验研究了3Cr钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,从而为3Cr钢在Cl-腐蚀环境中的使用提供参考。结果表明:3Cr钢在动态腐蚀条件下比静态腐蚀时具有较正的开路电位、较高的电化学腐蚀速率和低的电化学阻抗;长期静态浸泡后,动态腐蚀加速了3Cr钢的腐蚀,点蚀更为严重;在25~80℃内,动态腐蚀速率在60℃时为最大值。     

基于COMSOL Multiphysics的3Cr钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为研究

目前,关于低Cr钢在流动性腐蚀介质中的研究相对较少。为了进一步了解低Cr钢在实际工作环境下的腐蚀特性,尤其是在高温、高Cl-腐蚀环境中的腐蚀行为,基于大型仿真软件COMSOL Multiphysics,从静态和动态两个方面对3Cr钢在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀行为进行了模拟仿真,从而为3Cr钢在Cl-腐蚀环境中的使用提供参考。结果表明:浸泡液静态时,3Cr钢在3.5%NaCl溶液中具有较高的腐蚀敏感性,腐蚀等级属于严重腐蚀; 3Gr钢在动态腐蚀条件下比静态腐蚀时具有更高的电化学腐蚀速率;浸泡液的流动极大地加速了3Cr钢的腐蚀过程,室温(25℃)下,浸泡溶液的流速为1 m/s时,最大腐蚀速率约为静态最大腐蚀速率的7.5倍;在25～80℃内,动态腐蚀速率先增大后减小,在60℃时为最大值。     

镀锌钢在含氯离子锈层中的腐蚀行为

Cl-对镀锌钢在锈层环境中具有强烈的点蚀作用,易引起锌镀层的破坏,造成经济损失。探究其腐蚀机理和腐蚀过程有利于预防Cl-对镀锌钢的腐蚀。采用电化学阻抗谱(EIS)研究镀锌钢在锈层模拟溶液中的腐蚀行为,并应用电子扫描电镜(SEM)观察了镀锌钢在不同浸泡时间的腐蚀形貌。结果表明:镀锌钢在锈层模拟溶液中包含2个时间常数,分别对应锈层和界面的双电层;镀锌钢的阻抗谱随浸泡时间和锈层成分的变化而改变;在无Cl-的锈层溶液中,锈层可以提高镀锌钢的耐蚀性能,在含3.5%NaCl锈层模拟溶液中,Cl-逐步侵蚀并破坏了锈层结构,促使镀锌钢点蚀的发生。     

X52钢在H2S/CO2饱和5%NaCl溶液中的腐蚀行为研究

通过动电位扫描、交流阻抗、失重法等试验方法和SEM、EDS、XRD等表面分析技术对APIX52钢在35℃的H2S/CO2饱和5%Nacl溶液中的腐蚀行为进行了研究.结果表明,在本试验条件下,APIX52钢以H2S腐蚀为主,随着时间的延长,X52钢的腐蚀速率逐渐减小,最后趋于一稳定值;腐蚀产物膜为双层结构,膜外层较为致密,富含元素Fe和S,膜内层比较疏松,富含元素Fe和O.这种双层结构与腐蚀产物膜的离子选择性有关.     

16Mn钢在模拟油田采出介质中的腐蚀行为研究

采用循环流动腐蚀试验装置,研究了16Mn钢在三元复合驱采出液流动介质中的电化学腐蚀行为.通过试验得出温度、流速对腐蚀电流密度的影响规律.结果表明,在流动的三元复合驱采出溶液中,16Mn钢的腐蚀电流密度因溶液温度和流速不同而变化.通过X射线衍射分析确定腐蚀产物,并对腐蚀产物膜保护性进行了分析.     

用电化学噪声技术研究Q235钢在含氯盐模拟混凝土孔隙液中的腐蚀行为

采用电化学噪声技术(EN)和电化学阻抗谱(EIS)研究了Q235钢在0.5 mol/L NaCl的饱和Ca(OH)₂溶液(SCP)中的腐蚀过程,并对噪声数据进行时域分析与频域分析,对阻抗谱数据进行等效电路分析。采用SEM结合EDS和XRD研究了Q235钢的表面形貌和结构组成。结果表明,Q235钢在SCP溶液中的腐蚀过程可分为钝化膜的形成与破裂阶段(Ⅰ)、亚稳态点蚀阶段(Ⅱ)和Ca²⁺沉积和腐蚀产物形成阶段(Ⅲ)。在(Ⅰ)阶段,电流噪声的波动幅值较小,电流噪声标准偏差S_I、白噪声水平W_I较小、噪声电阻R_n较大;在(Ⅱ)阶段,电流噪声波动幅值较大,S_I、W_I呈现阶跃式增长,R_n显著降低;在(Ⅲ)阶段,电流噪声波动幅值增大到200 nA,S_I、W_I、R_n平稳波动。Q235钢在SCP溶液中腐蚀10 d后在其表面出现Fe₂O₃和弥散分布的CaCO₃晶体,此时阻抗谱中出现类Warburg阻抗,腐蚀反应受电荷转移和O₂扩散的联合控制。     

16MnR钢在液氨环境中的应力腐蚀裂纹扩展研究

采用T形楔形张开加载(T-WOL)恒位移试样,进行16MnR钢在无水液氨环境的应力腐蚀实验.实验中采用了8只预裂纹试样,分别加载到不同应力强度因子K1值,放入盛有液氨的实验容器中.试样定期取出测量裂纹的长度,经总共3450h应力腐蚀实验,测得各试样的裂纹扩展速率在0.08×10-8～3.54×10-8 mm/s之间.结果表明:16MnR材料在无水液氨环境中裂纹基本没有扩展,其应力强度因子临界值KISCC大于90 MPa√m.同时分析了应力腐蚀开裂机理和影响其应力腐蚀行为的介质与材料因素.     

盐水钻井液中钻杆的钨酸盐系缓蚀剂研究

为了延长盐水钻井液中G105钢钻杆的使用寿命,通过电化学阻抗谱(EIS)的测量分析,对在盐水钻井液中G105钢钻杆的钨酸盐系复合缓蚀剂进行了研究,并采用失重法通过室内动态模拟试验对所获配方进行了验证.结果表明,钨酸盐与有机胺A有较好的协同效应,复配而成的缓蚀剂具有较好的缓蚀效果;最佳配比为:钨酸盐∶有机胺A=1∶1(质量比),复配缓蚀剂在最佳用量为0.12%(质量分数)时,缓蚀率在85%以上.     

盐水钻井液中钼酸盐系缓蚀剂对钻杆缓蚀的影响

通过电化学阻抗谱(EIS)研究了钼酸盐系缓蚀剂在盐水钻井液中对G105钢钻杆缓蚀的影响,以寻求该体系中较佳的缓蚀方案,并用Zview2.1软件对试验数据进行了处理.结果表明,按钼酸盐:含硅化合物:有机胺B=1:4:1(质量比)复配而成的缓蚀剂,可以达到低成本、高缓蚀率的效果;并通过失重法利用室内动态模拟试验对最优配方进行了验证,证明复配缓蚀剂的缓蚀率接近95.0%,明显高于单组分缓蚀剂.     

磺化钻井液对碳钢的腐蚀行为

为了解决磺化钻井液对S135钢钻具的腐蚀,对现场腐蚀物进行了X射线衍射分析,发现现场腐蚀物的主要成分为γ-Fe-2O-3,是氧腐蚀造成的.采用失重、极化曲线等方法研究了氧,HCO--3,CO2--3,Cl-等对S135钢腐蚀的影响.结果表明,氧是引起腐蚀的主要原因,钻井液中含有大量的HCO--3对腐蚀有一定的促进作用.同时通过XPS分析,对腐蚀机理进行了探讨.     

G-355NH耐候钢在不同区域气候环境中的大气腐蚀行为研究

依据我国不同地域的气候特征,选择4种典型区域进行大气暴露试验,结合实验室周期浸润试验,开展不同气候条件下耐候钢的大气腐蚀规律研究。结果表明:区域性气候显著影响G-355NH低合金高强耐候钢的大气腐蚀行为,不同区域的G-355NH耐候钢腐蚀速率初期差异较大,温度和湿度对腐蚀速率影响显著,但当大气暴露12个月后各区域的腐蚀速率基本相同。不同区域腐蚀锈层达到一定深度趋于稳定,可有效保护基体,其中沿海高温环境下锈层厚度最大,其余区域厚度基本一致。不同区域条件下腐蚀层均包含!-FeOOH、"-FeOOH、Fe3O4等产物,在南部沿海气候特征下还会产生一定的β-FeOOH。     

CO2对钻具的腐蚀及控制

与含CO2油气层接触的钻井液会对钻具造成腐蚀.针对用于钻水平井的PRD钻井液,采用静态挂片失重法,研究了温度、CO2分压和钻井液pH值对N80钢腐蚀的影响,筛选并评价了抑制CO2腐蚀的缓蚀剂.结果表明,PRD钻井液对N80钢的腐蚀速率随CO2分压的增大和温度的升高而增大,随pH值的增大而减小.在CO2分压为0.1～1.5 MPa范围内,温度低于100℃时,N80钢的腐蚀速率较小,温度在100～140 ℃时腐蚀速率明显增大.筛选的咪唑啉硫代磷酸酯类缓蚀剂JLB能有效抑制CO2腐蚀,在CO2分压为1.5MPa和温度120 ℃下,加入量为0.5%时,可使N80钢的腐蚀速率由0.206 mm/a降至0.072 mm/a.调节钻井液的pH值在8以上和添加JLB缓蚀剂是控制CO2对钻具的腐蚀的有效措施.     

Q235碳钢在不同浓度和温度的十二硫醇中的腐蚀行为

目前,研究金属材料在十二硫醇中腐蚀行为的报道较少。将Q235碳钢挂片于不同浓度和温度的十二硫醇中进行腐蚀,并计算腐蚀速率;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对Q235碳钢表面腐蚀形貌和成分进行了观察和分析,并研究了腐蚀机制。结果表明:Q235碳钢在十二硫醇中的腐蚀速率和腐蚀机制与十二硫醇在Q235碳钢表面的吸附和覆盖状况密切相关,当十二硫醇的浓度从低到高变化时,其在Q235碳钢表面的吸附量和覆盖度也表现出从低到高的特征,Q235碳钢从局部腐蚀转变为均匀腐蚀;Q235碳钢在十二硫醇中的腐蚀速率随着温度的升高而逐渐增大,且两者之间基本满足线性关系;Q235碳钢表面腐蚀产物呈多裂纹的疏松结构,主要物相成分为Fe_2O_3、Fe_3O_4、FeS和FeS_2。     

奥氏体不锈钢在含铀碳酸钠溶液中的腐蚀行为

用动电位极化法和均匀腐蚀法研究了奥氏体不锈钢(1Cr18Ni9Ti)在含铀碳酸钠溶液中的腐蚀行为.结果表明:铀酰离子对碳酸钠溶液中奥氏体不锈钢电极的阳极反应有抑制作用,95 ℃温度下,经过2 000 h,奥氏体不锈钢在0.06 mol/L Na4UO2(CO3)3 1.1 mol/L Na2CO3混合溶液中未发生可观测的腐蚀.给出了奥氏体不锈钢电极在含铀碳酸钠溶液中的腐蚀电位、腐蚀电流密度.腐蚀样品经XRD分析表明沉积物由UO3和Na4UO2(CO3)3组成,XPS分析表明其中铀的氧化态为铀(Ⅵ).初步探讨了碳酸铀酰离子的作用机制,讨论了奥氏体不锈钢耐蚀的原因.     

Corrosion Behaviors of Steel A3 Exposed to Thiobacillus Ferrooxidans

The corrosion behaviors of steel A3 in synergistic action of Thiobacillus ferrooxidans （T.f） and electrochemically accelerated corrosion were studied by electrochemical, microbiology and surface analysis methods. The open circuit potential （Eocp） and electrochemical impedance spectroscopy （EIS） of the steel A3 electrodes were measured in leathen culture medium without and with T.f （simply called T.f solution in the following paper） in immersion electrode way at the time of the 2nd, 5th, 10th, 20th and 30th days, respectively. It was found that Eocp of the electrode for immersion in leathen culture medium shifted negatively with the immersion time while that for immersion in T.f solutions shifted negatively, then positively and finally negatively. On the 20th day, the corrosion of steel A3 for immersion in culture medium was in pitting initiation stage while that for immersion in T.f solutions was in pitting growth stage. It was found that the corrosion of steel A3 was accelerated by T.f. The morphology of corrosion product of steel A3 immersion in T.f solutions observed through scanning electron microscopy （SEM） transformed from solid globules to tabular plates and to spongy globules and plates.     

浓硫酸中304不锈钢焊接接头腐蚀行为的电化学研究

为了给应用于浓硫酸工业生产的304不锈钢管道的防护提供指导,采用电化学阻抗谱法与动电位扫描法研究了304不锈钢焊接接头各个区域在质量分数为98%的浓硫酸中不同温度下的腐蚀行为。结果表明:304不锈钢焊接接头在浓硫酸中的腐蚀形式以点蚀为主。在相同条件的浓硫酸介质中,焊接接头各区域耐蚀性优劣依次为:基材、焊缝、热影响区,焊接过程对不锈钢的腐蚀起到促进作用。随着硫酸介质温度的逐渐升高,基材的钝化膜比较稳定,而焊缝与热影响区的钝化膜会发生破裂;并且各区域的自腐蚀电流与腐蚀速率会逐渐增大,耐腐蚀性逐渐下降。     

医用Mg-Zn-Ca-Mn合金在PBS模拟体液中的腐蚀行为

利用真空感应熔炼,采用金属模浇铸制备了Mg(100-x-y-z)-Znx-Cay-Mnz四元合金。使用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪对合金进行分析和表征。探讨了合金在PBS模拟体液中的腐蚀行为。结果表明,Ca、Zn及Mn原子的复合加入可显著细化合金的铸态显微组织;镁合金的腐蚀发生于晶粒内部,至晶界处终止;当加入2.0%的Zn和0.5%的Ca时,铸态合金的抗腐蚀性能最佳(平均腐蚀速率为0.77mm/a);当Zn、Ca含量均大于1%时,固溶时效态合金的腐蚀速率下降为铸态的1/2～1/4,表现出优异的耐蚀性;固溶时效处理可有效减少Mg2Ca相的体积分数,改善其分布,提高合金的耐蚀性能。