海洋用钢焊接件海水腐蚀性能研究

本文采用开路电位、强极化曲线以及金相显微镜和X射线衍射等手段,研究DH36海洋用钢的焊接件S-335-2在海水中的电化学腐蚀行为、电偶腐蚀的倾向及其腐蚀产物成分。结果表明,焊接件各个部位在海水中的腐蚀速率均较小,在16～20μA.cm-2范围内,阴极反应由氧扩散过程控制。开路电位和电极电位均随时间负移,各个位置电极电位差较小且负移幅度接近,发生电偶腐蚀的倾向较小。腐蚀产物以γ-FeO(OH)为主。     

X80和X52钢在模拟海水环境中的腐蚀行为与规律

采用模拟浸泡实验、腐蚀形貌分析以及动电位极化和电化学阻抗技术研究了X52和X80钢在模拟海水环境中的腐蚀行为。结果表明:饱和氧时即模拟浅海条件下,X80和X52钢试样表面全面腐蚀和点蚀都会发生,腐蚀速率较大;低氧时即模拟深海条件下,二者主要发生点蚀,腐蚀速率较小。通过对X52和X80钢在模拟海水环境中针对含氧量这一影响因素的腐蚀行为与规律的对比分析得出,X80钢更适用于深海。     

天然海水微生物对5083铝合金初期腐蚀行为的影响

利用荧光电子显微镜,扫描电镜及能谱表面分析技术和开路电位,电化学阻抗谱,动电位极化电化学技术研究了在天然海水中浸泡初期,天然海水微生物对5083铝合金腐蚀行为的影响.结果表明,在天然海水中,铝合金表面形成良好的生物膜.电化学结果表明,在天然海水中铝合金腐蚀电位负移,点蚀电位正移,电荷转移电阻增大,说明短期浸泡时,天然海水生物膜的形成可以抑制其腐蚀,尤其对点蚀具有明显的抑制作用.在无菌海水中,随时间的增长,铝合金的腐蚀也受到一定程度的抑制,原因是锈蚀产物的形成对铝合金具有一定的保护作用.     

300M超高强度钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为研究

采用模拟海水全浸区的浸泡实验和模拟海洋大气区的中性盐雾实验,结合宏观和微观形貌、三维形貌、腐蚀产物分析以及电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(PDP)测试,研究了起落架用300M超高强度钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为以及pH对其电化学行为的影响。结果表明：300M超高强度钢对p H的变化敏感,随着p H的降低,开路电位正移;阳极过程始终由活性溶解控制,阴极过程由氧还原为主转变为析氢反应为主;容抗弧半径下降,电荷转移电阻下降,腐蚀电流密度上升,腐蚀加快。失重法得出的腐蚀速率说明在盐雾环境中比人工海水环境中的腐蚀更为严重;两种环境中的腐蚀产物均主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、α-Fe2O3和Fe3O4组成;腐蚀呈现均匀腐蚀的特征。由于氧浓度和Cl-浓度的差异导致300M超高强度钢在两种环境中的腐蚀电化学和腐蚀产物沉积过程改变,从而腐蚀行为出现差异。盐雾环境中供氧充足,同时试样表面覆盖的薄液膜促进了腐蚀产物沉积使腐蚀更为严重。     

含砂海水中环氧树脂/Q235钢体系的冲刷腐蚀行为研究

目的 研究环氧树脂/Q235钢体系在含砂流动海水中的耐冲刷腐蚀性能.方法 采用旋转冲刷腐蚀试验装置进行不同流速、不同含砂量下环氧树脂/Q235钢体系的冲刷腐蚀试验,利用表面观测、电化学测试以及扫描开尔文探针(SKP)技术研究冲刷腐蚀后体系的腐蚀规律.采用计算流体动力学(CFD)方法模拟计算冲刷流场和砂粒分布.结果 高流速下的砂粒不断冲击涂层表面,导致涂层破损,使基体与海水直接接触,造成基体腐蚀,基体腐蚀又导致涂层的进一步破损.当冲刷流速在5～6 m/s之间时,涂层发生破坏,涂层底部腐蚀连接成片,生成片状腐蚀产物,腐蚀产物表面有较长裂缝.当含砂量达到1.5％(质量分数)时,涂层也发生破坏,但是其以孤立的腐蚀坑为主.Q235钢基体发生点蚀后,点蚀周围的腐蚀敏感性增加.随着腐蚀时间的增加,阳极区逐渐变宽,阴极区逐渐向外移动.腐蚀区域逐渐扩大,形成腐蚀通道.最终,腐蚀通道相互连接,从而在涂层下引起更大范围的腐蚀.结论 与含砂量相比,环氧树脂涂层的冲刷腐蚀对流速敏感性更高.     

空蚀对20SiMn在3%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为的影响

利用带电化学测试系统的磁致伸缩空蚀试验机研究了 20SiMn低合金钢在3%NaCl水溶液中的电化学腐蚀行为，通过空蚀和静态条件下的自腐蚀电位变化以及交流阻抗谱和动电位极化曲线的比较，分析了空蚀加速20SiMn低合金钢电化学腐蚀的机理.结果表明，空蚀使20SiMn低合金钢的自腐蚀电位正移200 mV，并显著降低电荷转移电阻和线性极化电阻，使电化学腐蚀速率增大约54倍；随着空蚀的进行，电荷转移电阻和线性极化电阻减小，空蚀3 h后逐渐趋于稳定.     

带损伤环氧涂层钢筋在Cl-和碳化耦合作用下的腐蚀行为

通过与裸钢筋和完好涂层钢筋对比,研究了带损伤环氧涂层钢筋在Cl~和碳化耦合作用下的腐蚀演化行为。在表征环氧涂层组成与结构特征的基础上,采用CLSM及Raman光谱分析涂层损伤处的腐蚀形貌及产物组成;采用腐蚀电位与电化学阻抗谱监测腐蚀过程,揭示腐蚀演化动力学规律。结果表明,无预制损伤的环氧涂层对钢基体具有良好的保护作用,在6种Cl~及碳化侵蚀性环境中长期浸泡均未发生腐蚀。预制损伤涂层钢筋试样的腐蚀活化/钝化行为与未涂装的裸钢筋一致,均明显地受Cl~和碳化影响。在无Cl~且pH值为12.6和9.8的溶液中发生钝化;在无Cl~且pH值为9.2的溶液以及0.6 mol/L NaCl的不同p H值溶液中均发生活化溶解,且腐蚀速率随时间延长呈增加趋势。在不含Cl~溶液中,长期腐蚀后的腐蚀产物主要为α-FeOOH;而在不同pH值的含Cl~溶液中,其腐蚀产物除α-FeOOH之外,还含有β-FeOOH及少量Fe3O4。在Cl~和碳化耦合作用下,预制损伤涂层钢筋的腐蚀仅发生在损伤部位,腐蚀向基体深处扩展,不会造成其它部位涂层的剥离。     

本征态聚苯胺对碳钢在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为影响

通过化学方法合成本征态聚苯胺,采用动电位极化曲线、电化学噪声(EN)和扫描电化学显微镜(SECM)等方法研究了它对碳钢在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响.结果表明:涂覆本征态聚苯胺后使碳钢的阳极塔菲尔斜率明显增大,抑制了碳钢的阳极过程;随着浸泡时间的延长,本征态聚苯胺涂层的开路电位明显高于碳钢的值,并呈不断升高的趋势,涂层的保护性逐渐增强.电化学噪声随机分析的结果显示聚苯胺涂层的腐蚀孕育速度以及腐蚀发生的概率都要低于碳钢试样.     

水中建筑用碳钢的初期选择性腐蚀行为研究

采用全浸腐蚀和电化学测试方法,对水中建筑用08F碳钢的初期选择性腐蚀行为进行了研究。结果表明,水中建筑用08F碳钢试样在海水(p H=7.9~8.4)中全浸腐蚀过程中的初期选择性腐蚀为典型的点蚀,其质量损失率先显著增大后趋于稳定、开路电位先负移后正移、腐蚀电流逐渐减小、腐蚀速率先快后慢;其初期选择性腐蚀产物主要由Fe OOH、Fe3O4和Fe3+与C/N/O/S结合而成的有机化合物组成。     

海水流速对经抛光和钝化表面处理的2205不锈钢点蚀的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱以及Mott-Schottky曲线等电化学测试方法研究了2205不锈钢管路材料在流动海水中的耐点蚀性能,并对测试后的试样进行了腐蚀形貌观察。结果表明,抛光状态和钝化状态下,试样表面均出现了明显的点蚀形貌,点蚀电位在0.9～1.2 V之间。在静态环境中材料的耐点蚀性要强于流动海水中;随着流速上升,材料的耐点蚀性并未发生明显变化,但表面钝化膜在流动海水中失去了再钝化能力。2205不锈钢表面钝化膜呈现n型和p型两种半导体特征,说明不锈钢表面钝化膜呈现双层结构,主要由外层Fe的氧化物和内层Cr的氧化物组成。钝化处理后试样的耐点蚀性能有所上升,但钝化膜的半导体性质未发生明显变化。海水冲刷使得不锈钢耐点蚀性能下降,不同表面处理的2205不锈钢在海水冲刷下表面钝化膜特性差异导致不锈钢点蚀敏感性不同。     

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。     

CO2驱油田注采井油套管腐蚀速率控制值

腐蚀控制是CO2驱的关键技术,国内外CO2驱油田普遍采用普通碳钢(J-55、N-80等)油套管通过添加缓蚀剂的措施来控制腐蚀.国内普遍采用0.076mm/a作为腐蚀速率控制值,而国外则没有统一的标准.0.076mm/a来自于标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》,从测试环境、腐蚀源和腐蚀环境来看,直接把它作为CO2驱油田腐蚀环境条件下的选材与腐蚀控制衡量指标是不合理的.通过最危险工况条件下油套管的强度计算所获得的寿命周期内允许的平均腐蚀速率可以作为发生均匀腐蚀材料的选材依据.没有必要设定一个平均腐蚀速率标准值来作为CO2驱油田腐蚀环境条件下优选和评价缓蚀剂的衡量指标.     

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。     

油气工业缓蚀剂评价与腐蚀监测技术进展

油气开采行业由于井下管柱以及地面集输管线受高矿化度产液、CO2或H2S等的影响而遭受严重腐蚀,导致停工停产,甚至出现重大环境事故和经济损失。缓蚀剂是油气开采行业使用最为广泛的防腐蚀技术,当前缓蚀剂的评价方法主要包括失重法、极化曲线、交流阻抗、电化学噪声、恒电量法和电化学石英晶体微天平分析等。虽然室内评价技术比较成熟,但现场应用中由于流体复杂性和腐蚀产物包覆和FeS的导电性影响,导致现场效率与室内评价结果出现较大偏差,且缺乏可靠缓蚀剂现场评价方法。首先介绍了一些广泛使用的缓蚀剂快速评价方法,此外,结合现场腐蚀监测技术发展,介绍了电化学阻抗、电阻探针、磁阻探针、氢通量探头、场指纹电流法以及缓蚀剂残余浓度在线分析等用于监测缓蚀剂的现场效果,分析了各种缓蚀剂在线监测方案的优势与不足之处。最后还探讨了油田在线腐蚀监测与缓蚀剂智能加注管理方案。该方案不仅可有效降低设备腐蚀,还可通过比例积分微分(Proportion Integration Differentiation, PID)控制器,实现缓蚀剂的自适应加入,降低水处理成本,提高缓蚀剂使用的经济性。尽管当前油气田腐蚀在线监测技术已取得较大进展,但受制于油田腐蚀系统的复杂性,其检测精度与可靠性仍与实际要求有较大差距,大多数腐蚀监测技术对于局部腐蚀监测仍然十分粗略,难以对局部腐蚀速率和发生位置进行可靠预测,需要腐蚀科学工作者的进一步努力。     

油气井中的湿硫化氢腐蚀与防护

文中介绍了硫化氢在湿环境下，在油气井开发过程中对管柱、套管、采油设备、以及对支持保护管柱的水泥环柱的腐蚀情况，对湿硫化氢腐蚀的机理，影响腐蚀因素，如浓度、pH值和温度、材料成份等，作了一定说明。最后综述了如何在这些方面防护其腐蚀，使损失减小。     

高压蒸汽锅炉炉管腐蚀分析及探讨

大庆石化公司两台辅助高压蒸汽锅炉,在检修时发现炉管壁厚减薄量较大,出现点腐蚀,经过腐蚀分析,得出造成炉管腐蚀的因素是多种腐蚀叠加起来的,由此提出了减少或避免炉管的损坏建议。     

常压塔的腐蚀与防护

本文针对常压装置各个部位存在的腐蚀问题,分析了其腐蚀机理,研究出影响其腐蚀的主要因素,并提出相应的防腐蚀措施。     

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。     

缓蚀剂防腐蚀技术在中原油田的研究与应用

本文主要分析了高含水油井在应用缓蚀剂防腐蚀时药剂的适应性对防腐蚀效果的影响,对缓蚀剂的适应性进行了系统的分析研究和现场应用评价,对缓蚀剂防腐蚀技术在高含水油井中的应用有较好的指导作用。