不同硝酸盐浓度对再生水管网腐蚀状况的影响

应用腐蚀速率计算方法、分光光度法,结合XRD及ATP、HPCs细菌检测等技术,从腐蚀速率、铁释放、腐蚀产物成分及腐蚀细菌的分布等方面,研究了不同浓度的硝酸盐对碳钢腐蚀的影响。研究发现,C(NO_3~-):0、10、100、1000 mg/L四种工况对比,C(NO_3~-):10 mg/L下碳钢腐蚀速率及总铁释放量最低,表现出抑制腐蚀;碳钢表层铁的氧化物薄膜以及腐蚀产物α-FeOOH消失和再生生成的密实腐蚀垢有助于抑制腐蚀;由于硝酸盐浓度对硝化细菌、氮还原细菌、铁氧化细菌及产酸细菌含量的影响,这些腐蚀细菌作用下形成的密实腐蚀垢、γ-Fe_2O_3保护膜及生物膜都有助于抑制腐蚀。相反,其它工况下均表现出较大的腐蚀性。     

燃煤锅炉用水冷壁管腐蚀失效分析

通过宏观形貌检查、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等手段,分析了某发电厂锅炉水冷壁管腐蚀破坏的原因。结果表明:水冷壁管破坏的主要原因是由于外壁高温烟气腐蚀与内壁垢下腐蚀、酸腐蚀共同作用的结果。燃煤中S含量和Cl含量高是引起外壁高温烟气腐蚀的主要因素;内壁存在的元素S和Cl是局部产生点蚀的主要原因。     

某集气站埋地管道腐蚀失效原因分析

对某集气站埋地管道的失效管段进行了宏观检查、腐蚀产物分析、管道材质与金相分析等,并开展了管道内部气/液两相流动计算和腐蚀模拟实验,综合分析了埋地管段腐蚀失效原因及腐蚀机理。结果表明：埋地管道的水样中存在大量的SRB,铁细菌和腐生菌,管道内流态为层流,管道底部5~7点钟部位发生了严重小孔腐蚀。细菌腐蚀和垢下腐蚀是导致管道腐蚀穿孔的主要原因,水中的Cl^-加速了腐蚀穿孔的发生。     

316L不锈钢CO2输送管线的垢下腐蚀行为

为明确316L不锈钢CO₂输送管线的垢下腐蚀行为,在模拟垢下腐蚀环境中对316L不锈钢进行了电化学测试及高温高压浸泡试验。结果表明：砂垢和碳酸钙垢均会增加316L不锈钢的垢下腐蚀敏感性,削弱其再钝化能力,砂垢会导致亚稳态点蚀发生,较厚的碳酸钙垢会降低该不锈钢的自腐蚀电位;在100℃、5 MPa CO₂环境中,316L不锈钢对垢下腐蚀具有较好的耐受度,但是,当沉积垢与材料形成合适的狭缝时,其具有一定的垢下腐蚀风险。对于高温高含CO₂的316L不锈钢管线需注意防垢、除垢问题。     

集输管线硫酸盐还原菌诱导生物矿化作用调查

利用扫描电镜 (SEM)、能谱、X射线衍射仪 (XRD) 和超景深三维立体显微镜等表面分析手段,调查研究油田污水集输管线材料的腐蚀和结垢行为。实验结果表明,暴露在没有添加杀菌剂的污水中30 d的试样表面形成了大量的垢状沉淀物,局部放大可以发现以胞外聚合物为主的生物膜覆盖在试样表面,此时生物膜的厚度高达169.6 μm,生物膜中含碳酸盐垢和细菌代谢产物硫铁化合物,且膜下基体材料局部腐蚀孔深度达到23.96 μm。在连续添加100 mg/L有机胍类杀菌剂1个月后,试样表面覆盖物中以无机矿物为主,且膜层厚度较未添加的薄,厚度为48.6 μm,膜下腐蚀较均匀,局部腐蚀轻微。硫酸盐还原菌参与的生物作用是管线局部腐蚀穿孔的主要原因之一。     

核电厂闭式冷却水系统阀门及管道内壁腐蚀瘤问题分析

某核电厂闭式冷却水系统多数阀门及管道内壁附着腐蚀瘤,经比较分析推断由垢下腐蚀所致,且这些腐蚀瘤为局部电化学腐蚀引起的非微生物腐蚀瘤。通过明确腐蚀瘤下的腐蚀机理断定溶解氧浓度是控制腐蚀瘤生长的最重要因素,进而提出为消除垢下腐蚀需最小化水中氧含量并阻止结垢形成。     

输油管道腐蚀垢样中硫酸盐还原菌对Q235钢腐蚀行为的影响

取某输油管线腐蚀管垢进行硫酸盐还原菌(SRB)的富集培养,并测量SRB在生长周期内H2S含量变化趋势。采用腐蚀挂片和电化学试验研究了Q235钢在接种SRB溶液及无菌溶液中的腐蚀行为,并对腐蚀挂片表面形貌和产物进行了分析。结果表明:某输油管线中存在SRB,细菌代谢过程中产生了H2S气体,增加了管线钢硫化物应力腐蚀开裂的可能性;SRB导致Q235钢局部腐蚀严重,使得钢片表面腐蚀形式由轻微不非均匀腐蚀向严重局部腐蚀转变;SRB代谢产物主要为含硫化合物,这可能是诱发钢片局部腐蚀萌生的主要原因。     

铝箔在HCl中交流电腐蚀的起始成孔效应

研究了在5.5mol/LHCl高纯铝箔交流电腐蚀的起始成孔对后续蚀孔发展以及表面扩大率影响。50Hz交流电直接腐蚀时,在小于0.2A/cm2时产生大的圆孔,大于0.2A/cm2时产生覆盖有厚膜的小孔,并导致小孔堵塞。用交流预腐蚀发孔,得到覆盖有透明钝化型薄膜的小孔,孔径较大,并为后续的交流电腐蚀继承和延续。起始蚀孔的几何尺寸和表面膜形态决定后续蚀孔的尺寸和表面膜。     

碳钢在CO2环境中无机垢下腐蚀研究进展

垢下腐蚀(UDC)是油气管道失效的重要原因之一。垢层下腐蚀环境区别于无垢层覆盖区域,可能产生严重的局部腐蚀,甚至引起管道穿孔。针对CO2环境下的无机物垢层,对油气管道中碳钢的垢下腐蚀研究进展进行了综述,简述了垢下腐蚀的作用机理、影响因素和控制方法。由于化学成分和环境的多样性,垢下腐蚀的作用机制并不唯一,发现在CO2环境下电偶腐蚀机理被普遍讨论,根据阴阳极的分布情况,从3个方面对电偶腐蚀机理进行了概括。垢下腐蚀速率主要与垢层性质和介质环境有关,总结了无机物垢层性质、pH值和不同工况条件对碳钢垢下腐蚀的影响。概述了垢下腐蚀的主要控制方法,着重介绍了缓蚀剂的作用机理,发现缓蚀剂的效果很大程度上受到垢层性质的影响。最后,对垢下腐蚀未来的研究方向及发展趋势进行了展望,为进一步揭示无机盐与CO2腐蚀产物混合层的保护性,有必要从半导体电子微观的角度进行分析。同时,在高浓度CO2环境下探讨垢下腐蚀的作用机制与影响规律,也是未来的研究方向之一。     

某油田掺输管网腐蚀原因分析及防护对策研究

某油田采油厂掺输管网腐蚀严重，通过对其水质和腐蚀产物进行分析，查明了该掺输管网的腐蚀原因.认为结垢及垢下局部腐蚀是该管网腐蚀的主要特征,高氯离子、SRB和硫化氢是诱发垢下局部腐蚀的主要因素.同时还提出了防护对策.     

J55套管在某油田油层水中的腐蚀现象研究

通过对J55套管在某油田油层水中的腐蚀现象的研究,发现在此环境中,试样的平均腐蚀速率为0.128mm/a,试样表面存在轻微局部腐蚀现象,腐蚀产物主要由FeS、CaCO_3和NaCl组成。对试验前后油层水的成分分析发现,H_2S、CO_3~(2-)、HCO_3~-在试验过程中被大量消耗,说明在这种环境中,套管腐蚀是CO_2腐蚀、H2_S腐蚀、细菌腐蚀、垢下腐蚀共同作用的结果。     

春晓油气田混输海管清管腐蚀研究

结合清管作业研究了C平台至CEP平台混输海管的内腐蚀情况。C平台至CEP平台海管腐蚀为中度腐蚀,微生物腐蚀(MIC)和"垢下"腐蚀是腐蚀防护重点;清管能有效清除管壁沉积物,破坏硫酸盐还原菌(SRB)的生长环境,化学药剂抑制了硫酸盐还原菌(SRB)的繁殖;垢样分析知主要腐蚀产物为Fe2O3和FeS;海管入口处存在H2S,应对H2S腐蚀采取相应措施。清管作业可清除管壁结垢、降低微生物腐蚀(MIC)和"垢下"腐蚀。清管加药剂的处理模式,可确保海管内腐蚀控制效果。     

Q235钢在油田污水处理系统中的垢下腐蚀行为

采用人造岩心模拟垢层,利用电化学测试及腐蚀形貌分析,研究了不同渗透率垢层覆盖下Q235钢在模拟生产水中的垢下腐蚀行为。结果表明:覆盖在Q235钢表面的垢层对基体的腐蚀反应有抑制作用,且垢层的渗透率越小,其抑制作用越强,随着腐蚀时间的延长,垢层对腐蚀反应的抑制作用先增大后减小;垢层覆盖下,Q235钢的均匀腐蚀减缓,但局部腐蚀发生的概率大大增加。     

微生物胞外聚合物(EPS)对金属耐蚀性的影响

微生物胞外聚合物(EPS)对金属腐蚀具有抑制作用,研究了EPS中的主要成分蛋白质和多糖对碳钢、铸铁、黄铜和304不锈钢腐蚀速率的影响,并以此为基础,开展了蛋白质、多糖抑制碳钢腐蚀的单因素试验以及正交试验。结果表明:单因素作用下,蛋白质或多糖的质量浓度为1.0mg/mL时,碳钢的腐蚀速率最低;多因素作用下,多糖加入量为0.7mg/mL、蛋白质加入量为0.7mg/mL、浸涂时间为36h时,碳钢的腐蚀抑制效果最佳。研究结果可以为金属防护领域研发新型防腐蚀涂料提供技术支持。     

低温多效海水淡化铝合金换热管的化学清洗

目的研究低温多效海水淡化系统铝合金换热管的化学清洗技术及现场应用。方法利用X射线荧光光谱分析现场铝合金换热管垢样成分,采用旋转挂片腐蚀模拟试验对5052铝合金试样在不同清洗介质下的腐蚀速率进行测试,并对不同浓度下的缓蚀剂性能进行评价。在现场应用中,通过监测系统pH值、钙镁离子浓度、铝合金试样现场腐蚀速率以及铝合金换热管表面形貌,对清洗过程进行控制,评价清洗效果。结果现场铝合金换热管结垢主要成分为Ca CO3及Ca SO4。所选清洗介质中,铝合金在盐酸中的腐蚀速率最大,在柠檬酸中的腐蚀速率最小,结合腐蚀性及溶垢能力,选择氨基磺酸为酸洗剂。40℃下,铝合金在4%氨基磺酸溶液中的腐蚀速率为1.434 mm/a,添加质量浓度为2 g/L的HSD103酸洗缓蚀剂后,腐蚀速率降低至0.084 mm/a,缓蚀效率为94.14%,此后继续增加缓蚀剂浓度,并未明显提升缓蚀效率。现场应用中,铝合金腐蚀挂片平均腐蚀速率为0.146 mm/a,缓蚀效率达到90%。现场清洗约21 h后达到酸洗终点,pH稳定在2左右,钙镁离子浓度无明显上升,铝合金表面垢层清除。结论以氨基磺酸为清洗介质可有效清除铝合金换热管表面Ca CO3及Ca SO4垢,HSD103酸洗缓蚀剂对铝合金有明显的保护作用,现场应用取得了优良的清洗效果。     

氢氟酸-硝酸体系中Ti-6Al-4V的腐蚀加工溶解特征

利用E-t曲线、动电位极化曲线研究了氢氟酸-硝酸体系中溶液主体成分、温度对Ti-6Al-4V腐蚀加工溶解行为和特征的影响,通过测试阳极与阴极反应动力学揭示钛合金腐蚀加工动力学规律。研究结果表明,在该溶液体系中钛合金的腐蚀加工是侵蚀-溶解-钝化循环往复的过程,硝酸的钝化作用与氢氟酸的溶解作用同时存在,当钝化膜的生成速度和钛基体的溶解速度达到动态平衡时,腐蚀速度处于相对稳定的状态。腐蚀加工初期阶段氢氟酸浓度会影响钛合金表面氧化膜的破坏,浓度较低时,氧化膜较难破坏,自腐蚀电位正移;浓度较高时,氧化膜容易被腐蚀溶解,自腐蚀电位负移。氢氟酸浓度和温度增加,反应活化能减少,腐蚀溶解加剧。氢氟酸浓度较低时,温度对加工速度的影响占主导地位;浓度增加到80 m L/L,温度的影响减弱,氢氟酸起主要作用。硝酸的钝化作用在减少总体腐蚀速度的同时可有效改善微观表面的凹凸不平,使微观表面趋于平整。     

循环冷却水污垢垢样中各元素含量的机理解释

垢样中铁元素含量是判定循环冷却水装置腐蚀程度的重要标志.为了满足污垢特性预测的需要,实验设计为动态封闭式循环冷却水系统模拟垢样生成,并在模拟试验期间实时取动态水样检测其中的铁离子含量、微生物数;在线监测pH、溶解氧、腐蚀速率等.在垢样的精准分析中,以JY/T 015-1996等离子体发射光谱分析方法测得的垢样中铁离子、铜离子、有机物含量.结果表明,水中铁离子高,垢样中的铁元素检出值高,表明腐蚀程度也相对高;另外,垢样中的铜离子含量高,垢样中的有机物的含量就低,二者呈负相关.     

大港油田采油装置腐蚀机理研究

大港油田油藏温度差异大,地层水性质变化大,南部油田腐蚀率高于中北部数倍,尽管采取了较多措施,但腐蚀率仍然较高,因此,需要对其进行研究并寻求相应的对策。采用差点法在9个联合站取样分析水中各种离子和微生物浓度,用静态和动态法研究了含有细菌和无细菌条件下的腐蚀速率、矿化度和硫酸盐还原茵（SRB）的浓度关系等。结果表明,南部油田地层水矿化度最高（35g／L）,硫酸根含量为50—150mg／L,SRB数量虽然低于10^2 cell／mL,但是腐蚀率高于标准值71％;中北部油田的情况却相反;在SRB存在的情况下,腐蚀率较无菌条件下高73％,产出水适宜微生物生长,水的pH和Eh都有不同的变化规律。由于南部的矿化度较高,腐蚀主要原因是电化学腐蚀,微生物腐蚀占有重要的比例。产物电镜分析表明,无菌和含菌条件下主要成分为Fe、S化合物和碳酸钙类。通过不同浓度SRB与腐蚀率的实验,获得了SRB对腐蚀的贡献率,提出了控制SRB数量指标,减少SRB数量和腐蚀的初步对策。     

注水海底管道穿孔原因分析

采用宏、微观形貌观察,化学成分、腐蚀产物分析等方法对某油田平台注水穿孔海底管道的穿孔原因进行了分析。结果表明:穿孔弯管段碳含量超标,管道内壁疏松的腐蚀产物为Fe_2O_3和Fe_3O_4,是氧腐蚀产物;弯管段穿孔由冲蚀和垢下腐蚀共同作用引起,垢层下的穿孔则是由于垢下腐蚀导致的。     

流速对垢下腐蚀的影响及其腐蚀机理

采用宏、微观形貌观察,化学成分分析等方法对输油管线穿孔原因进行了分析,并通过室内失重试验和FLUENT软件模拟研究了腐蚀机理。结果表明:管道穿孔主要是冲刷和垢下腐蚀共同作用的结果;当介质流速从0增加到2.5m/s时,试样表面的垢层沉积率先增大后趋于平缓;流体的切应力导致垢层堆积不均,穿孔严重,这是由Cl-和氧气在环境中引起的。通过FLUENT软件模拟找到实际生产中较易发生垢下腐蚀的区域——在管道弯曲处及管径减小处,这是因为在这些区域,已形成的腐蚀垢层被较高的剪切力剥离并被流体带走,介质更容易透过疏松的产物层与基体反应,因此垢下腐蚀严重,此外,在管道出口处,内弧侧发生明显细湍流,容易造成水垢堆积,使垢层覆盖不均,构成浓差电池,加剧腐蚀。