G-3合金在高含H_2S/CO_2环境中的腐蚀电化学行为

采用腐蚀电化学动电位扫描技术和腐蚀产物膜的SEM、EDS等微观分析手段,研究了G-3合金在高含H2S/CO2腐蚀环境中,CO2、pH值、Cl-等不同因素对镍基合金G-3腐蚀行为的影响。结果表明:Cl-不利于G-3钝化膜的形成,且使腐蚀加剧;CO2的加入促进了G-3的腐蚀,pH值的增加使G-3的自腐蚀电位出现较大负移,并影响了腐蚀产物膜的稳定性。     

原油对碳钢腐蚀行为影响的研究

为了研究原油对石油体系腐蚀行为的影响,正确评价和预测其腐蚀行为.通过失重法和电化学方法,评价了7种不同产地的原油在1%NaCl的饱和CO2体系中对碳钢腐蚀速率的影响,探讨了原油对碳钢腐蚀行为的影响机理.通过GC-MS联用,分析了试片表面吸附物质的主要成分和组分,探讨了原油的组分与碳钢腐蚀行为的相关性.试验表明,原油对碳钢的CO2腐蚀行为有显著的影响,缓蚀作用的机理主要是几何覆盖效应.原油中具有缓蚀作用的化合物吸附在金属表面,有利于生成更致密的腐蚀产物膜,在抑制表面腐蚀反应的活性点的同时阻碍了腐蚀性物质与腐蚀产物的传输,从而显著降低了碳钢的腐蚀速率.本研究对提高石油生产的经济效益意义重大.     

Cr含量和组织对含1%Cr管线钢焊接接头抗CO2腐蚀性能影响

采用高温高压反应釜和电化学技术对含1%(质量分数)Cr管线钢焊接接头的CO2腐蚀行为进行研究,目的在于揭示Cr含量和组织对焊接接头抗CO2性能的影响.结果表明,Cr含量较高的焊缝区,腐蚀产物膜出现Cr元素富集,膜较其他区域更厚更致密,抗CO2腐蚀性能更佳.而Cr含量相同、组织不同的热影响区和母材,腐蚀产物膜特征相似.对于含1%Cr管线钢焊接接头,抗CO2腐蚀性能起主要作用的是Cr含量而非组织.电化学测试表明,在CO2腐蚀介质中焊接接头的母材区域易作为阳极首先发生腐蚀,焊缝和热影响区作为阴极得到保护.     

腐蚀时间对N80钢在0.5 MPa CO2模拟油田水下腐蚀行为的影响

目前,关于腐蚀时间对N80油套管钢在CO2环境下的腐蚀行为的影响研究较少.利用SEM、XRD、EDS和电化学测试分析方法,研究了腐蚀时间对N80钢在70℃、0.5 MPa CO2的模拟油田水中的腐蚀行为的影响.结果 表明:腐蚀时间通过影响腐蚀产物膜的成分、厚度和致密性从而影响其腐蚀行为.在腐蚀起初的24h,试样表面仅产生不规则孤立的FeCO3晶粒,产物膜尚未完全在基体表面覆盖.48 h后,FeCO3晶粒开始长大并连成片形成均匀致密的腐蚀膜.在腐蚀进行96 h后,CaCO3晶粒开始在产物膜上析出,FeCO3晶粒持续长大.在腐蚀进行192 h时,大量的CaCO3晶粒覆盖在FeCO3晶粒表面,与FeCO3共同组成致密的产物膜.随着腐蚀时间延长,腐蚀膜持续增厚且致密,腐蚀速率持续降低.     

模拟塔里木油田环境5Cr套管用钢的H_2S/CO_2腐蚀行为

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究5Cr套管用钢在模拟塔里木油田环境的H2S/CO2腐蚀行为。结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,由于Cr元素在腐蚀产物膜中的富集显著改善了膜的保护性,5Cr钢表现出良好的抗CO2均匀腐蚀和局部腐蚀能力;在模拟CO2/H2S腐蚀条件下,H2S腐蚀占主导作用,其均匀腐蚀速率远小于单独CO2腐蚀环境中的均匀腐蚀速率;5Cr钢H2S腐蚀的阳极极化曲线存在较为明显的钝化区,交流阻抗图谱(EIS)拟合的H2S腐蚀极化电阻远大于CO2腐蚀极化电阻。     

3Cr低合金钢在含饱和CO_2的NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

研究了含饱和CO2的NaCl溶液pH值对3Cr低合金钢腐蚀及其电化学行为的影响。结果表明: 当NaCl溶液的pH值较低(2, 3.9)时, 腐蚀产物膜为单层结构, 呈龟裂状; 当pH值较高(6.5)时, 腐蚀产物具有三层结构, 外层腐蚀产物为颗粒状, 内层仍呈龟裂状。NaCl溶液的pH值对3Cr低合金钢的腐蚀电化学行为也有显著影响。 NaCl溶液的pH值升高能改变电极过程中的主要阴极反应, 使腐蚀电位逐渐负移, 且电荷转移电阻的增大使腐蚀电流密度减小。     

低Cr钢在H_2S/CO_2环境中的腐蚀行为研究

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究普通低Cr油套管用钢在模拟塔里木油田环境的H2S/CO2腐蚀行为.结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,Cr元素在腐蚀产物膜中的富集显著改善了膜的保护性,低Cr钢表现出良好的抗CO2均匀腐蚀和局部腐蚀能力;在模拟CO2/H2S腐蚀条件下,H2S腐蚀占主导作用,其均匀腐蚀速率远小于单独CO2腐蚀环境中的均匀腐蚀速率;低Cr材料H2S腐蚀的阳极极化曲线存在较为明显的钝化区,交流阻抗图谱(EIS)拟合的H2S腐蚀极化电阻远大于CO2腐蚀极化电阻.     

N80钢CO2腐蚀过程的EIS研究

应用电化学阻抗谱研究了N80钢在饱和CO2的模拟地层水中CO2腐蚀过程的电化学行为.结果表明:在饱和CO2的模拟地层水中阻抗谱出现三个时间常数,分别对应高频的容抗弧,中低频的感抗弧和低频的容抗弧.阳极极化条件下的阻抗谱与自腐蚀电位下的阻抗谱形状相同,表明腐蚀机理未发生改变.但极化条件下反应电阻下降,反应速率加快.阴极极化条件下,阻抗谱未出现感抗弧,表明阴极过程不存在吸附中间产物.     

TP110SS和P110钢在酸性NaCl溶液中的腐蚀行为

高含硫化氢和二氧化碳气井生产过程中油套管的腐蚀严重影响油气井安全生产.采用挂片试验和电化学技术研究了TP110SS和P110钢分别在H2S、CO2,H2S+ CO2饱和的5％NaCl溶液中的腐蚀行为,并采用扫描电镜观察腐蚀形貌.结果表明:2种钢在H2S饱和的5％NaCl溶液中的腐蚀最为严重,在CO2饱和时的腐蚀速率最低,在H2S及H2S +CO2饱和时的腐蚀以H2S腐蚀为主,且属典型的阳极溶解型腐蚀;2种钢在H2S饱和条件下的腐蚀产物比CO2饱和条件下的腐蚀产物膜更为蓬松、多孔,与基体的结合度也较差,易脱落,局部腐蚀形貌显著.     

H2S／CO2环境中碳钢的腐蚀电化学行为研究

采用电化学测试方法,结合SEM、EDS等分析技术,研究了在H2S／CO2环境中服役和未服役的碳钢弯管的电化学行为。结果表明：在H2S／CO2环境中服役后的弯管耐H2S／CO2腐蚀性能降低。在CO2体系中,电化学阻抗谱由高频容抗弧和低频感抗弧组成,金属表面局部覆盖疏松多孔且保护性差的FeCO3膜。当腐蚀体系中存在H2S时,低频感抗弧消失,金属表面形成均匀致密的FeS膜,可以显著降低弯管的腐蚀速率。     

钢铁点蚀坑内腐蚀产物对点蚀扩展的影响

为了探讨钢铁点蚀坑内部生成的腐蚀产物对点蚀生长的影响,使用自制的2种铁微电极,通过电化学三电极体系,使之在阳极极化条件下发生溶解,一定程度上模拟点蚀生长的特征。结果表明:采用微型注射器可以将2种铁微电极表面黑色腐蚀产物沉积层冲洗到模拟点蚀坑外部,消除其对点蚀扩展的影响;通过对比冲洗前后的阳极溶解电流随时间的变化趋势,可以计算该腐蚀产物对模拟点蚀生长速率的影响;借助2种铁微电极的特殊性,提出了对其点蚀内部腐蚀产物影响进行量化的方法,将其用于修正点蚀内部金属离子的扩散系数,在一定程度上可完善点蚀的生长和预测模型。     

铝稀土涂层在海洋防腐中的腐蚀行为

通过电化学交流阻抗谱(EIS)技术研究了铝稀土涂层在铜加速醋酸盐雾试验中的腐蚀行为,建立了等效电路模型并分析了相关电化学参数随时间的演变规律.结合扫描电镜、能谱分析了涂层腐蚀后的形貌及成分,阐释了电化学参数的演变规律.结果表明,盐雾试验第一阶段,铝稀土涂层由2个容抗弧组成,高频段对应致密层阻抗,低频段对应铝稀土涂层电化学反应阻抗;盐雾试验第二阶段,多孔层开始影响铝稀土涂层的电化学行为.     

镁合金腐蚀及其腐蚀形貌分形

分形维数能有效表征材料腐蚀程度,但目前未见用分形表征镁合金腐蚀的报道。主要介绍AZ31及AZ91D镁合金在不同时间腐蚀条件下腐蚀形态特征的变化,通过引入多重分形理论来描述镁合金表面腐蚀坑形态的分布。通过研究发现:镁合金在适当腐蚀时间内,腐蚀表面具有明显多重分形的特征,D(0)、D(1)、D(1)/D(0)、Δα和Δf等特征值反映了腐蚀坑分布的非均匀质特征;AZ31镁合金的腐蚀速率较快,腐蚀时间过长,其表面几乎全部腐蚀,很难表现出多重分形特征;AZ91D镁合金的多重分形中特征值D(1)和Δα、D(1)和Δf、D(1)/D(0)和Δα、D(1)/D(0)和Δf都具有线性关系。     

低合金耐候钢在周期性交替条件下的腐蚀行为

用去离子水和3.5%NaCl模拟和缓与苛刻的腐蚀环境,进行腐蚀环境交替变换的实验研究低合金耐候钢的大气腐蚀行为。结果表明,在和缓或苛刻的单一腐蚀条件下低合金耐候钢都不易形成致密的锈层,但交替腐蚀1个周期后,形成了敛密的保护性锈层。在初期腐蚀环境苛刻、后期腐蚀环境和缓的试验条件下,与相反的试验条件相比,耐候钢能更快地形成更致密的锈层。     

癸酸基双环咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能及机理研究

为了研究癸酸基双环咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能和机理的关系,以癸二酸、癸酸与二乙烯三胺为原料,分别合成了癸酸基双环咪唑啉(BIM)和单环咪唑啉(SIM)。采用静态失重法评价了2种缓蚀剂在质量分数为15%的盐酸溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明:BIM的缓蚀效果要明显优于SIM,当加入量为3.0 mmol/L时,BIM缓蚀效率为94.87%,而同样条件下,SIM的缓蚀效率仅为78.23%。应用Gaussian 03W程序、密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-311G*方法对2种咪唑啉进行了结构优化,分别得到了两者的稳定构型及相关参数。同时对2种分子在Fe(001)晶面的吸附进行了分子动力学模拟,从分子水平上很好地解释了试验结果。     

混凝土的微生物腐蚀

混凝土的微生物腐蚀是一门新学科，它涉及到生物科学，化学，材料科学，水处理科学以及结构工程学等多个领域，是一门交叉性学科，叙述了混凝土受微生物腐蚀的原因，腐蚀过程和结果。该领域在我国尚处于研究起步阶段，需多方配合进一步探明混凝土的微生物腐蚀机理，预测在此环境下混凝土的寿命，提出防范措施。     

油田杆管腐蚀机理及化学防腐技术的应用

随着油田开发的推进,腐蚀逐渐成为影响油田正常生产的关键因素。由于腐蚀的发生,导致大量的重复作业,使原油的生产成本不断上升。针对孤东油田腐蚀严重的现状和具体情况,开发了合适的防腐技术MYD-5型缓蚀剂,并且介绍了现场应用的配套管柱,最后做了详细的适应性分析。     

绿色气相缓蚀剂的复配及其缓蚀性能研究

目的 为解决单组分绿色气相缓蚀剂缓蚀性能差的问题,复配一种绿色复合气相缓蚀剂,探究其对碳钢和黄铜金属试样的缓蚀作用。方法 采用腐蚀质量损失、接触角、电化学等试验测试分析复合气相缓蚀剂对碳钢、黄铜的缓蚀效果与成膜耐久性。结果 复合气相缓蚀剂对10号钢、H62黄铜的缓蚀效率分别为84.71%、91.67%,缓蚀性能显著优于单组分气相缓蚀剂;复合气相缓蚀剂在10号钢、H62黄铜表面均形成了缓蚀膜,H62黄铜表面形成的缓蚀膜较10号钢的更具耐久性。结论 与单组分气相缓蚀剂相比,该复合气相缓蚀剂对碳钢、黄铜均具备良好的缓蚀作用,为绿色气相缓蚀剂的防锈包装应用提供支撑。     

腐蚀环境对预腐蚀铝合金腐蚀疲劳性能的影响

采用不同环境下的轴向加载疲劳性能测试方法,研究了不同环境对预腐蚀7XXX铝合金腐蚀疲劳性能的影响.结果表明:腐蚀环境对其疲劳寿命的影响从重到轻依次是:油箱积水、盐水、潮湿空气和实验室空气.当应力比R为0.5和0.06时,潮湿空气下的疲劳寿命比实验室空气下的略低,降低的幅度随着应力的降低而增大;在低应力水平区盐水和油箱积水环境对疲劳寿命的影响基本相同.当应力比R为-1时,盐水下的疲劳寿命总是略低于油箱积水环境下的疲劳寿命;潮湿空气相比实验室空气下的疲劳寿命随着应力的降低,降低的幅度比应力比为0.5和0.06时要略大.