P110SS钢在H2S和CO2环境中的腐蚀特征

利用高温高压哈氏合金反应釜对P110SS油套管钢在不同H2S和CO2环境下的腐蚀行为进行了实验。研究了H2S和CO2分压对P110SS油套管钢腐蚀规律的影响,利用SEM、EDS、XRD等方法分析了腐蚀试样的微观形貌与结构特征,发现P110SS在较低温度条件下,H2S浓度非常低时,腐蚀特征与单纯CO2腐蚀规律相似,腐蚀速率比较高。在相同的H2S分压条件下,随CO2浓度增加,腐蚀速率依次增加。通过应力腐蚀开裂试验表明,P110SS在高温205℃条件下应力腐蚀开裂敏感较小。     

低H2S、高CO2超深井环境中P110SS抗硫钢的腐蚀行为

目的研究高温条件下抗硫低合金钢P110SS在低H2S、高CO_2环境中的腐蚀行为。方法模拟我国西部酸性油田工况环境,利用高温高压设备,通过失重法测试腐蚀速率,并用SEM、EDS和XRD分析腐蚀产物。结果在8 MPa的纯CO_2环境中,腐蚀速率随温度升高而降低,210℃时为0.35 mm/a,腐蚀产物为碳酸盐。当加入6 k Pa硫化氢时,腐蚀速率依然随温度升高而降低,150℃时为0.74 mm/a,腐蚀产物呈现双层结构,内层为结晶良好的FeCO_3,外层为FeS。当硫化氢分压升至165 k Pa时,腐蚀加剧,且腐蚀速率随温度升高而增大,210℃时达2.78 mm/a,腐蚀产物主要为铁的硫化物,同时随腐蚀时间延长至2160 h,腐蚀速率有所降低。结论在纯CO2环境中,高温时生成的内层碳酸盐腐蚀产物膜相对完整,对基体的保护能力较强。当加入6 k Pa硫化氢时,腐蚀由CO_2主导,呈现与纯CO_2环境中相同的腐蚀速率规律,内层的FeCO_3细密均匀。当硫化氢分压升至165 k Pa时,腐蚀由H_2S和CO_2混合控制,疏松破损的铁的硫化物无法对基体形成良好的保护,因此腐蚀速率显著升高。     

延时电路在高温湿气环境中的腐蚀行为与机理研究

目的提高延时电路的贮存环境适应性。方法在80℃、90%RH的湿热条件下,开展延时电路实验室加速老化试验,分别在老化0、97、133 d时取样,检测电性能,分析电路外表面腐蚀损伤特征,测试内部缺陷和多余物,检查腔体密封性,定位失效部位,观测内部芯片腐蚀损伤特征,检测腐蚀产物,分析高温湿气对延时电路外引线-玻璃界面密封性失效与可伐合金基体腐蚀的作用机制。结果湿热老化133 d时,延时电路输出端3无输出波形。随湿热老化时间的延长,外引线-玻璃界面缝隙腐蚀程度逐渐加深,氦漏率单调上升,壳体密封性逐渐降低乃至失效。外界湿气进入延时电路内部,整个老化周期内部芯片无缺陷,但133 d时电路内腔出现多余物,位于第14外引脚引线柱边缘处,也是导通测试定位的失效点。该引线柱的可伐合金基体与其上的镀金层在高温湿气的作用下,由于电位差形成腐蚀电池,可伐合金作为阴极与湿气和氧发生电化学腐蚀,生成腐蚀产物并覆盖于镀金表面,导致第14外引脚与其上的金键合丝之间开路,延时电路失效。结论降低延时电路贮存环境湿度,同时改进生产工艺,在金属-玻璃封接界面形成一层厚度适当的致密氧化膜过渡层,可延缓湿气进入电路内部。增大可伐合金基体镀金层或镀镍层厚度,可减小基体发生电化学腐蚀几率,提高延时电路贮存环境适应性。     

抗硫套管钢P110SS在高含H2S/CO2环境中的腐蚀行为和硫化物应力开裂敏感性研究

利用高温高压反应釜模拟普光气田的工况环境,研究抗硫套管钢P110SS在高含H2S/CO2环境中的腐蚀行为和硫化物应力开裂(SSC)敏感性.结果表明,随着温度和H2S/CO2分压的升高,P110SS的腐蚀速率先降低后升高,而在相当于井中部工况的环境中,钢的腐蚀速率最低,腐蚀产物膜明显脱落.在高含H2S/CO2环境中,采用四点弯曲法加载达到P110SS屈服强度的90%时,试样表面未发现裂纹,表明SSC敏感性比较低.     

湿气管线的顶部腐蚀与防护对策

对近年来国内外关于湿气管线顶部腐蚀与控制方面的研究文献进行了综述,介绍了湿气管线顶部腐蚀发生的原因及其多发区域位置,以及防护方法的新进展.     

80SS油管钢在塔里木气田中的腐蚀行为

为了更好地认识80SS油管钢在气田中的耐腐蚀性能,促进其在油气田中的推广应用,模拟塔里木气田地下条件,研究其在含有H2S与CO2环境中的腐蚀行为.利用扫描电镜(SEM)与X射线衍射(XRD)法,对试样表面腐蚀形态与腐蚀产物进行分析,考察了温度、H2S与CO2含量对腐蚀速率的影响.结果表明:80SS油管钢在模拟环境中,在低温时以均匀腐蚀为主;温度升高,腐蚀速率增大,并逐渐转变为严重的局部腐蚀;80SS油管钢的抗硫性能较好,但抗CO2腐蚀性能较差,可用于含硫低碳的气田.     

淡水环境中水工钢闸门的腐蚀与防护

水工钢闸门的腐蚀机理属于电化学腐蚀,即在腐蚀过程中不仅有化学反应,而且还伴随有微电流产生,目前国内闸门防腐蚀措施主要有涂料保护和金属热喷涂。从机理上分析金属热喷涂并对喷锌、喷铝进行比较,结论认为喷铝优于喷锌。介绍AC铝涂料及无机锌硅涂料。     

高Cl~-条件下H_2S分压对P110钢腐蚀速率的影响

利用高温高压釜设备模拟油气田环境并辅以失重法,研究了高Cl-条件下H2S分压对P110钢腐蚀速率的影响,结果表明:P110钢的腐蚀速率随着H2S分压的增大呈先增大后减小的趋势,且在0.06 MPa时取得最大值;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线能谱仪(EDS)技术对腐蚀产物膜进行分析知:H2S分压通过影响腐蚀产物膜厚度、微观吸附形貌和表面膜成分等,进而影响了P110钢的腐蚀速率.     

P110钢冲刷腐蚀预测模型的构建及其机理研究

目的 探究高温高压环境下P110钢在不同冲刷速度和角度下的腐蚀行为规律,揭示其冲刷腐蚀机理,建立腐蚀预测模型,以期指导油气田材料腐蚀防护与腐蚀预测。方法 采用电化学工作站和高温高压反应釜,开展高温高压冲刷腐蚀实验。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对冲刷腐蚀前后材料的微观组织结构、化学成分及物相进行表征。此外,通过调研文献数据,基于随机森林(Random Forest,RF)算法构建了P110钢的冲刷腐蚀预测模型,并开展了预测准确性研究。结果 在3 m/s的冲刷速度下,随着冲刷角度的增加,自腐蚀电流密度由30°的2.19×10⁻⁴ A/cm²降低到90°的1.449×10⁻⁴ A/cm²。在30°的冲刷角下,随着冲刷速度的增加,自腐蚀电流密度由0 m/s的6.30×10⁻⁵ A/cm²增加到3 m/s的2.19×10⁻⁴ A/cm²。腐蚀产物具有双层膜结构,外层主要由FeCO3组成,内层主要为Fe2O3。腐蚀预测模型分析结果表明:温度对P110钢的腐蚀速率影响程度最大,其次是CO2和冲刷速度。结论 在高温高压环境下,P110钢能够产生Fe2O3和FeCO3的双层腐蚀产物膜,随着冲刷速度的增加和角度的降低,腐蚀产物膜完整性破坏,腐蚀加剧。腐蚀预测模型具有良好的性能,能够有效预测腐蚀速率。     

90℃下油气管钢的腐蚀和缓蚀机理研究

应用现场挂片失重法、电化学极化曲线及SEM微观形貌观察,探讨了在90℃高温环境下KO80SS和N80油气管钢的腐蚀行为和腐蚀机理,评价了缓蚀剂3L的缓蚀性能。研究结果表明:在90℃高温下,未加缓蚀剂3L时KO80SS试样表面未生成连续的腐蚀膜,N80生成了一层孔隙率大、致密性差的薄层;加入缓蚀剂3L后,除了局部的微裂纹和局部剥离现象外,KO80SS和N80表面均形成连续的腐蚀产物覆盖层;而且,加入缓蚀剂3L后KO80SS和N80钢的自腐蚀电位均正移,属于阳极型吸附缓蚀剂。     

湿气管线的顶部腐蚀研究概况

本文对天然气输送工业湿气管线顶部腐蚀的典型案例、顶部腐蚀的影响因素、腐蚀控制方法及研究动态进行综合回顾,介绍了国内外顶部腐蚀的研究现状,分析了国内顶部腐蚀研究较少的原因,对今后的研究工作方向提出了建议。     

咪唑啉类缓蚀剂对 P110 钢在 CO2 注入井环空环境中应力腐蚀行为的影响

目的研究咪唑啉类缓蚀剂对P110钢在CO2注入井环空环境中的应力腐蚀(SCC)行为的影响,为CO2注入井环空环境腐蚀防护方法的建立提供参考和依据。方法在实验室模拟的CO2驱注井环空环境中进行应力腐蚀试验、电化学测试和腐蚀形貌分析。根据现场提取的CO2注入井环空介质的成分分析结果配制模拟溶液,选用咪唑啉类缓蚀剂,调节模拟液p H至4。通入高纯N2进行除氧,以防止硫化物氧化。应力腐蚀试样采用三点弯试样,通过将试样的挠度控制为设定值来控制加载载荷。应力腐蚀试验和电化学试验均在密闭高压釜内进行。实验结束后,采用扫描电镜对腐蚀形貌进行观察。结果在CO2注入井环空环境下,咪唑啉缓蚀剂的浓度对P110钢的SCC行为有重要影响。在拉应力载荷存在时,添加足量的缓蚀剂对均匀腐蚀和SCC均具有较好的抑制效果,但当用量不足时,缓蚀剂的添加会增大P110钢的SCC敏感性,其SCC机制为氢脆与局部阳极溶解的混合机制。因此,P110钢在模拟CO2注入井的环空环境中会发生SCC,其机制为AD+HE机制。结论咪唑啉缓蚀剂的浓度对P110钢的SCC行为有重要影响,足量的缓蚀剂对均匀腐蚀和SCC均具有较好的抑制效果,但浓度不足时反而会增大SCC敏感性。     

元素硫腐蚀研究进展

简述了油气田元素硫沉积的危害及元素硫腐蚀评价方法,综述了元素硫腐蚀行为的研究进展和元素硫腐蚀机理。研究发现,元素硫的沉积将会对采、输管道造成严重腐蚀,尤其是点蚀;在现有的4种元素硫腐蚀评价方法中,硫涂敷法能较好模拟现场元素硫的腐蚀状况,悬浮溶液中的腐蚀速率尽管最小,但点蚀严重;元素硫不仅促进了油套管钢的腐蚀,而且增大了镍基合金发生应力腐蚀开裂(SCC)的敏感性;元素硫因所接触的介质以及环境条件的不同导致反应后的溶液组分各异,腐蚀机理也不同。最后,对今后的研究工作进行了展望。     

温度对P110钢CO2腐蚀行为的影响

在模拟油田实际腐蚀环境中研究了温度对P110钢CO2腐蚀行为的影响．用SEM、XRD等分析了在不同温度条件下材料表面腐蚀产物膜的形貌以及对腐蚀速率和腐蚀形态的影响．结果表明，40℃时表层腐蚀产物类似于疏松的土壤，少且很松散地附着在材料表面，成份主要是溶液中沉积的KCl.90℃时腐蚀产物主要是钙铁镁的碳酸盐和少量的KCl和Fe2O3，腐蚀产物呈颗粒状，较致密但是膜层中含有大量的孔洞．140℃时，试样表层腐蚀产物呈致密的粘土形貌、下层腐蚀产物仍是颗粒状，产物层致密，成份主要是FeCO3和KCl．不同温度下不同的腐蚀产物形貌造成随温度升高。材料的平均腐蚀速率在90℃时出现峰值．     

盐碱土环境中涂覆导电混凝土Q235钢的腐蚀机理

通过极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),研究了水饱和盐碱土环境中涂覆导电混凝土Q235钢的腐蚀机理,探讨了Na2 MoO4与Na3 PO4复配缓蚀剂的协同缓蚀作用机理.结果表明:在盐碱土环境中加速腐蚀45 d后,试样表面出现大量的孔洞以及少量的裂纹,腐蚀过程经历混凝土劣化、钝化膜的形成与破裂以及腐蚀稳定三个阶段.当Q23...     

高含硫油气田BG110SS钢油管腐蚀原因

川东北某高含硫油气田现场使用的两种尺寸BG110SS钢油管在服役1 a后发生腐蚀,采用宏观观察、化学成分分析、物相分析、扫描电镜及能谱分析等方法,分析了油管腐蚀的原因。结果表明：BG110SS钢油管外壁以均匀腐蚀为主,内壁以严重的局部点蚀为主,?88.90 mm油管的腐蚀程度比?73.02 mm油管的更加严重;点蚀主要是油田高含硫环境、Cl^-富集和吸氧腐蚀的共同作用下导致的,S^2-、HS^-和CO₂渗透至基体表面,加剧了基体腐蚀,在环境、载荷等多因素耦合作用下,导致油管腐蚀逐渐发展。     

流动NaCl溶液中P110钢的电化学腐蚀行为

利用循环流动试验装置,进行了多点在线电化学腐蚀参数测量,分析了P110钢在流动NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,讨论了流速和NaCl浓度对P110钢腐蚀行为的影响。结果表明：在流动的2%(质量分数)NaCl溶液中,随着流速的增大P110钢的腐蚀速率升高,该过程中腐蚀反应主要由阴极氧扩散和阳极溶解反应共同控制;在高流速NaCl溶液中,液体对壁面的剪切力和Cl^-共同作用破坏了腐蚀产物膜,导致Cl^-浓度升高后电荷传递电阻持续减小,腐蚀速率增大。     

温度对P110钢腐蚀行为的影响

模拟油气田环境,采用高温高压釜进行失重法腐蚀实验,用扫描电子显微镜(SEM)、能散X射线谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)技术研究油管钢P110在不同温度下的CO₂ 腐蚀产物。结果表明：静态和流速为5 m/s时,随着温度的升高,P110钢的腐蚀速率先增大后减小,前者在100 ℃时达到最大,后者在60 ℃时达到最大,且在160 ℃时,两者腐蚀速率趋同;温度大于140 ℃时,流速对腐蚀速率的影响已不再明显,随着温度的继续升高,腐蚀速率变化趋于平缓。温度通过影响腐蚀产物膜的形貌、结构、化学组成、产物膜因子和膜的厚度等,进而影响材料的腐蚀速率。     

X70管线钢CO_2湿气顶部的腐蚀行为

采用高温高压冷凝反应釜模拟CO2湿气顶部腐蚀环境,研究了X70钢在不同腐蚀时间和温差条件下的腐蚀行为。采用SEM和EDS等分析方法究了腐蚀产物膜的宏观、微观形貌和结构特征,明确了湿气条件下腐蚀产物膜与局部腐蚀之间的关系,探讨了CO2湿气顶部腐蚀机理。结果表明,在不同的腐蚀时间条件下,X70钢的局部腐蚀与腐蚀产物膜脱落位置呈对应关系;在不同温差条件下,当腐蚀产物膜达到一定厚度后,腐蚀产物膜上也可能存在温度梯度,从而导致腐蚀膜更容易发生局部脱落。     

淡水环境中水工钢闸门的腐蚀与防护

水工钢闸门的腐蚀主要属于电化学腐蚀,在腐蚀过程中不仅有化学反应,而且还伴有微电流产生。目前国内闸门腐蚀防护措施主要为涂料防护和金属热喷涂防护。对喷锌层与喷铝层的腐蚀防护进行比较,喷铝层优于喷锌层,并介绍了AC铝涂层及无机锌硅涂料。