原油高温腐蚀性能研究

本文综述了国内外原油高温腐蚀性能的研发现状,分别归纳分析了高温硫腐蚀和高温环烷酸腐蚀在腐蚀机理及其影响因素、腐蚀预测、以及腐蚀控制措施方面的研究进展。同时探讨了存在的问题和可能的重点研究方向。     

温度对三种Cr钢腐蚀行为的影响

利用高温高压釜模拟油田高CO_2分压和高矿化度的生产环境进行腐蚀试验,测定在不同温度条件下1Cr、3Cr和13Cr钢的腐蚀速率,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段分析了腐蚀产物形貌和成分。结果表明:1Cr、3Cr钢的腐蚀速率随温度升高先增大后减小,二者的腐蚀速率均在80℃达到最大值,分别为7.515mm/a和4.339mm/a;13Cr钢的腐蚀速率在温度低于110℃时随温度的升高缓慢增大,在温度高于110℃时腐蚀速率迅速增大;1Cr、3Cr油管钢在试验温度范围内均出现局部腐蚀,13Cr油管钢在整个试验的温度区间表现出优秀的耐蚀性。     

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 针对某炼铁高炉1Cr18Ni9Ti材质的炉顶布料溜槽局部损坏,采用光学显微镜及扫描电子显微镜等设备解剖分析了承力外壳的损坏特征及其原因。分析结果认为：应力腐蚀和晶间腐蚀的共同作用是溜槽承力外壳锈蚀、减薄、开裂的主要原因。     

A new perspective on measuring the corrosion rate of localized corrosion

Many corrosion phenomena are nonuniform, which means that anodic and cathodic locations are spatially separated. An example is macrocell corrosion of steel in concrete. Under these conditions, determining the corrosion rate from polarization resistance measurements and using the Stern–Geary equation is fundamentally not possible. We present a novel theoretical approach for the interpretation of galvanostatic pulse measurements, to make them applicable as a method for corrosion rate measurements in situations of localized corrosion. Experiments show that it is important to consider that (a) only a fraction of the applied current flows through the anode of the macrocell, and (b) this current is not constant over time. We propose an approach to quantify and consider these two effects, based on information generally accessible in condition assessment of concrete structures. Our results show that galvanostatic pulse measurements are a robust method to determine the corrosion current. With the traditional empirical approach, the measurement error was generally below factor 3, and occasionally up to factor 10. With the novel approach, this error could be reduced to a factor of maximum 2 in all cases.     

低比例甲醇汽油对金属的腐蚀研究

目的减轻甲醇汽油的腐蚀性。方法以汽车油路系统常用的紫铜、黄铜、钢、铁、铝等金属材质为研究对象,采用金属试片的腐蚀度和颜色变化相结合的方法,分析判断甲醇汽油的腐蚀性,通过考察不同金属试片在不同含量甲醇汽油、含水甲醇汽油以及添加缓蚀剂甲醇汽油中的腐蚀情况,分析甲醇汽油腐蚀的主要原因,并根据缓蚀机理筛选缓蚀剂。结果低比例甲醇汽油对不同金属材质都有明显的腐蚀作用,与93#汽油相比,加入5%(体积分数)的甲醇就能使紫铜、黄铜、钢、铝的腐蚀度增加一倍以上。少量水分可加剧甲醇汽油的腐蚀,但当水含量达到一定程度时,腐蚀度减小。缓蚀剂B对铜系金属材质的腐蚀有较好的抑制作用,缓蚀剂C对铁片腐蚀有较好的抑制作用,复配缓蚀剂H对所选金属材质都有良好的缓蚀效果,可使紫铜、黄铜、铁和铝的缓蚀率分别减小82.1%、81.5%、85.3%和89.5%。结论复配的缓蚀剂能够有效地减缓甲醇汽油对金属的腐蚀。     

海洋环境硫酸盐还原菌对金属材料腐蚀机理的研究进展

硫酸盐还原菌(SRB)是一类广泛存在于自然环境中可以利用硫酸盐类物质作为呼吸代谢电子受体的厌氧类微生物,是造成金属腐蚀破坏和设备故障的主要原因之一,已经成为一个重要的研究课题。由于微生物活动的复杂性,生物膜内SRB与金属表面的相互作用缺乏深入的研究,其诱导腐蚀机理和腐蚀过程尚不清楚,难以进行有效的腐蚀预测。基于此,本文从SRB生物膜的呼吸代谢角度介绍了其诱导金属腐蚀的研究进展。介绍了SRB的生态特征和厌氧呼吸过程,重点综述了SRB腐蚀机理,包括阴极去极化、代谢产物腐蚀、浓差电池作用和胞外电子传递等理论,最后简要介绍了微生物腐蚀(MIC)研究的方法与技术手段。     

浅谈炼油厂的腐蚀与防护

炼油厂的设备腐蚀防护工作要从管理、科研、教育等多方面入手，应加强防腐蚀项目管理，加大腐蚀监测和防腐蚀攻关力度，严把各个环节中的腐蚀控制措施，将腐蚀损失降到最低。     

镀膜工艺对复配十八烷胺膜层抗腐蚀性能的影响

研究了镀膜工艺对复配十八烷胺缓蚀剂膜层抗腐蚀性能影响,并分析了膜层的腐蚀机理。结果表明,镀膜液pH=6的膜层腐蚀发生在微观缺陷上,pH=8～12的膜层腐蚀发生在晶界上;随着镀膜液pH值升高,膜层结构完整,抗腐蚀性能增强;在镀膜液pH=8～12时,随镀膜温度升高,膜层的组织致密,抗腐蚀性能增强。镀膜液pH=10、镀膜温度250℃为复配十八烷胺缓蚀剂最佳镀膜工艺。     

镁合金腐蚀问题研究现状

镁合金是应用范围越来越广泛的轻金属材料,但是由于镁及镁合金本身的物理性能,腐蚀问题成为阻碍镁合金推广应用的一个重要问题。本文介绍了镁合金的主要应用领域和腐蚀特性,并介绍了现今国内外常用的提高镁合金耐蚀性的处理工艺。     

Influence of irradiation on water-saturated corrosion of carbon steels at 80°C

Two grades of carbon steel were exposed between 3 and 18 months at 80°C, with and without irradiation (maximum: 20 Gy/hr), in 100% humid atmosphere but some specimens were also half or totally immersed in a caustic solution. The main observations are:

• (1) No significant differences regarding the corrosion behavior between the two carbon steel grades were observed.
• (2) Generalized but nonuniform corrosion was observed in all the test conditions.
• (3) There was a large degree of scattering in the corrosion damage in a 100% humid atmosphere and this is attributed to the heterogeneity of atmospheric corrosion initiation.
• (4) Corroded areas neighboring noncorroded areas were observed on the fully immersed and semi-immersed specimens.
• (5) No major differences between the specimens exposed to irradiation and those that were not irradiated were observed; except for immersed specimens, the maximum corrosion depths were obtained under irradiations.

     

镁合金在大气环境中电偶腐蚀行为及规律的研究

在北京大气环境下，研究AM60镁合金和不同金属材料（碳钢、不锈钢、黄铜和铝合金）偶接的电偶腐蚀行为规律。研究表明，镁合金作为阳极发生不同程度的电偶腐蚀，通过1a的北京大气环境下的暴露试验后，AM60镁合金的电偶腐蚀效应由强到弱的顺序为：碳钢、黄铜、不锈钢和铝合金，其中镁合金与LY12铝合金偶接的电偶腐蚀效应最小。通过与其它地区室外暴晒的镁合金电偶腐蚀效应的对比，表明环境因素影响着镁合金的电偶腐蚀效应。同时阴极材料、试验时间、试样尺寸（偶接面积）和试验环境都会对镁合金电偶腐蚀效应产生影响。经1a曝晒的AM60镁合金形成了具有保护性的腐蚀产物层阻碍了腐蚀发展。北京地区高自然降尘量导致金属表面湿润时间加大，从而加速了AM60镁合金的电偶腐蚀。采用XRD方法分析表面的腐蚀产物，用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构，并用与之相连的能谱仪分析腐蚀产物中的元素组成。     

M24油井采出液系统的腐蚀行为与缓蚀剂的研究

本文通过EDS法分析静态挂片表面的元素组成,将动电位扫描极化曲线和滞后环等电化学实验相结合,对实验室和现场垢样的SEM和XRD的形貌和组成进行分析,研究了Q235钢在M24油井采出液系统中的腐蚀行为,用旋转挂片法对缓蚀剂进行了筛选,参照GB/T6324.1做了水溶性测定实验,参照SYT5273-2000实验方法进行了乳化倾向测定。结果表明M24油井采出液系统中引起腐蚀穿孔的原因是垢下腐蚀而不是点蚀,腐蚀的速度受腐蚀反应的阳极过程控制;用旋转挂片仪筛选出的自制缓蚀剂用量50mg/L,缓蚀率超过90%,缓蚀剂起到缓蚀作用的根本原因是抑制了电极反应的阳极过程;缓蚀剂在水中溶解性好;有轻微乳化现象,但在水相中的有效成分没有减少。     

X80管线钢在硫酸盐还原菌作用下的腐蚀行为

目的 通过实验模拟硫酸盐还原菌（SRB）对X80钢的腐蚀,探究硫酸盐还原菌的腐蚀过程。方法 通过细菌培养实验,计数得到固着SRB和浮游SRB的生长曲线以及溶液中pH值的变化曲线。通过腐蚀电化学测试,研究了SRB对X80腐蚀的影响。通过浸泡实验,获得SRB对腐蚀速率的影响。采用扫描电镜和激光共聚焦显微镜对SRB腐蚀后的表面形貌和最大点蚀深度进行了分析,利用EDS和XPS对腐蚀产物的成分进行了分析。结果 在接种SRB的溶液中,X80钢表面固着的SRB比浮游的SRB多;随着培养时间增长,溶液pH增大。接种SRB环境中,X80钢阻抗和线性极化电阻均小于无菌环境中的值,有菌环境中腐蚀电流密度大于无菌环境中的值。随着浸泡时间增长,最大点蚀坑深度变深。通过EDS能谱分析发现,在含有SRB的环境中,S元素和O元素的含量较无菌环境中高,XPS结果表明,SRB环境中腐蚀产物多为Fe的硫化物。结论 固着SRB使试样表面的铁溶解为铁离子,铁离子与溶液中的硫酸根离子在SRB生命活动的作用下生成铁的硫化物,从而促进了X80钢的腐蚀。     

油井井下防腐工具的应用评价

目的评价井下防腐工具的现场应用效果,探讨其对管杆的防腐应用前景。方法通过对延长油田某区块油井采出水进行水质分析,并结合室内腐蚀试验,测定油井管材在该采出水中的腐蚀速率。选取腐蚀严重的油井安装井下防腐工具,定期检测安装工具后产出液中总铁离子的含量和管材的腐蚀速率。对比安装前后的修井次数、油管和抽油杆的更换数量、总铁离子的含量、腐蚀速率,综合评价井下防腐工具的应用效果。结果实施措施前,管材的腐蚀速率在0.199~0.386 mm/a之间,远远超出了0.076 mm/a的标准要求。实施措施后,每口井每年平均修井次数由3.4次下降到1.2次,下降率为64.7%;每口井的油管和抽油杆每年平均更换长度由11.6、33.6 m分别下降至5.7、8.0 m;总铁离子含量的下降率都在42%以上。结论该区块采出水中的腐蚀性介质(溶解氧、CO_2、H2S、Cl?)含量较高,对油井管材造成了严重腐蚀。安装井下防腐工具后,管杆的更换数量、产出液总铁离子含量及腐蚀速率均大幅下降,表明该工具能有效减缓井下管柱的腐蚀,具有一定的现场应用前景。     

二氧化碳腐蚀缓蚀剂及其缓蚀机理的研究进展

首先分别论述了单组分缓蚀剂和复配型缓蚀剂的缓蚀机理,即不同类型的缓蚀剂在金属表面所具有的不同吸附过程。单组分缓蚀剂中特殊的分子基团在金属表面通过物理吸附、化学吸附或混合吸附过程起到缓蚀作用,复配型缓蚀剂在金属表面通过各组分间协同吸附或竞争吸附过程起到缓蚀作用,并指出了缓蚀机理的研究所存在的问题。然后,主要综述了近几年来国内外对用于二氧化碳腐蚀缓蚀剂的研究进展,包括咪唑啉衍生物、表面活性剂、季铵盐、有机胺和复配型缓蚀剂,结合缓蚀剂的分子结构和缓蚀效率等对其进行了阐述。介绍了几种用于二氧化碳腐蚀的新型缓蚀剂,如多活性位点有机化合物、硫醇、席夫碱和聚合物等。最后针对二氧化碳腐蚀环境的复杂性,对未来缓蚀剂及其缓蚀机理的研究方向进行了展望。     

高温高压CO2多相介质腐蚀研究及应用的新进展

CO2腐蚀是油气生产中所遇到的重大腐蚀难题之一。本文论述了腐蚀产物膜在 CO2多相流动介质中的作用，腐蚀产物膜力学性能测试和表征方法研究的进展及存在问题， CO2腐蚀形貌的类型及特征。     

压铸镁合金腐蚀行为研究进展

讨论了压铸镁合金的腐蚀类型,介质环境对腐蚀行为的影响和各种合金元素在镁合金腐蚀过程中起到的作用。认为对镁合金腐蚀行为和机理的认识仍不完全清楚,对接触腐蚀和应力腐蚀等多种腐蚀形式协同作用下腐蚀研究不够全面,这些领域是当前镁合金腐蚀研究亟待解决的问题。提出采用向合金中加入稀土等微量元素的方法,降低有害杂质的含量,改善合金的微观结构,开发新型抗腐蚀镁合金,是镁合金腐蚀防护研究的重要发展方向。     

渤海油田井下管柱CO2腐蚀规律与防腐选材现状

随着渤海油田的快速发展,CO2腐蚀成为阻碍油气田开发的关键因素之一,由 CO2引起的油气井管材腐蚀破坏问题日益严峻,严重影响井下管柱的使用寿命,制约着渤海油田降本增效的发展目标。综述了CO2对井下管柱的腐蚀机理及影响因素,总结了渤海油田中油气产量较高区块的CO2腐蚀情况及防腐选材研究现状,针对性调研了绥中36-1、埕北等10个油田的生产井的CO2分压、温度分布及腐蚀情况,探讨了渤海油田水介质、pH值、CO2分压、温度对CO2腐蚀的影响规律。结果表明CO2分压小于0.023 MPa时,碳钢油管未发现严重腐蚀;当CO2分压超过0.2 MPa时,井下管柱腐蚀破坏率迅速增加, CO2分压为0.3 MPa时,碳钢油管腐蚀比例约为19.15%,这和理论研究一致。在渤海油田油气开发生产过程中,各种因素可能同时出现,并相互作用,加剧管材的 CO2腐蚀。合金元素 Cr能显著提高油套管的抗腐蚀性,低Cr钢具有良好的耐腐蚀性能和经济性,未来低Cr油套管在渤海油田的适应性评价需要开展进一步的研究。     

钢在流动人造海水中的冲刷腐蚀行为与防护研究

目的 研究钢在流动人造海水中的冲刷腐蚀行为及防护方法.方法 采用自制的冲刷试验平台,利用扫描电镜、电化学阻抗、电化学噪声、最大熵值变换等方法,分析钢在流动人造海水中各阶段的冲刷腐蚀行为特征,验证材料表面涂覆新型环氧涂层的方法对提高钢耐流动人造海水冲刷腐蚀的有效性.结果 钢在2 m/s流动人造海水中30 d的冲刷腐蚀行为特征可以分为三个阶段,第一阶段,金属开始发生点蚀,生成网状腐蚀产物,反应电阻上升后持续减小至400?,电化学噪声电位发生负移,SE值较大,电化学腐蚀速率增强;第二阶段,点蚀速率减弱,开始出现颗粒状腐蚀产物,反应电阻相对稳定在300? 左右,电化学噪声电位发生正移,SE值数值较小,电化学腐蚀速率保持相对稳定;第三阶段,外层腐蚀产物剥离,反应电阻和SE值发生较大的波动,冲刷作用导致了腐蚀产物的快速形成和脱离.涂覆绝缘涂层的钢试样总电阻稳定在6.0×105?左右,高出无涂层裸露试样总电阻(1.0×103?)2个数量级.结论 钢在2 m/s流动人造海水中30 d的冲刷腐蚀行为特征可以分为加速腐蚀-动态平衡-平衡破坏三个阶段,新型环氧涂层具有较好的耐冲刷腐蚀性能.     

碳钢CO2腐蚀的缓蚀剂策略及缓蚀行为研究进展

从新型CO₂缓蚀剂合成制备、绿色动植物成分作为CO₂缓蚀剂开发、CO₂缓蚀剂协同效应研究、苛刻环境下的缓蚀剂性能探究、缓蚀剂构效分析及影响因素评价等5个部分对CO₂缓蚀剂的最新研究进展进行综述分析。针对现有部分缓蚀剂存在性能不足、污染大等问题，CO₂缓蚀剂的增效思路主要包括新型缓蚀剂分子合成、绿色缓蚀剂提取和缓蚀剂复配研究。新型缓蚀剂合成是通过有机化学反应，以杂环分子为原料进行结构设计、官能团接枝或修饰得到新型缓蚀剂分子。该部分同时介绍了纳米缓蚀剂的前沿发展及面临的瓶颈问题。绿色缓蚀剂提取是以天然动植物为原料，改善缓蚀剂的生态安全性，针对绿色缓蚀剂的快速发展提出“全流程”绿色控制理念，建议确立绿色定义标准。缓蚀剂协同效应研究旨在阐明不同缓蚀剂间复配增效的本质机理，当前需要建立快速评价体系，健全探寻最佳复配比的指导理论。另外，缓蚀剂在复杂或极端工况下的结构稳定性、缓蚀性能持久性和缓蚀机理变化对其实际应用至关重要，油气田开发苛刻环境下“防腐+”一体化试剂的需求增大。除上述制备与应用...