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.     

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。     

模拟油田环境中P110钢的CO2腐蚀行为

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究模拟油田环境中P110油井管用钢的CO2腐蚀行为.研究结果表明:随着试验时间的延长及腐蚀产物膜的形成,平均腐蚀速率逐渐降低,在试验时间达到72h后,腐蚀速率降低的趋势变缓,腐蚀产物膜下出现典型的局部腐蚀形貌;试样的自腐蚀电位Ecorr升高,腐蚀电流icorr减小,腐蚀速率降低.P110钢的阴极Tafel区出现明显的扩散特征;在反应初始阶段EIS具有两个时间常数,随着腐蚀的进行,腐蚀产物膜越来越厚,越来越致密,EIS的低频端出现Warburg阻抗与容抗的叠加,自腐蚀电位下的电极反应属于混合控制.     

氧化铝生产过程中NaOH浓度对16Mn钢腐蚀行为的影响

拜耳法处理高硫铝土矿生产氧化铝过程中,NaOH浓度、S2-浓度、腐蚀时间等因素对设备钢材的腐蚀产生一定的影响.为此,采用电化学和失重腐蚀方法研究NaOH浓度对16Mn钢腐蚀行为的影响,采用扫描电镜分析产物微观形貌,根据元素分布情况分析腐蚀产物的成分变化规律.结果 表明:16Mn钢的腐蚀速率随着NaOH浓度的升高而增加,达到最大值后有所减小,NaOH浓度为245 g/L时腐蚀速率最大.随NaOH浓度从235 g/L增加到245 g/L,16Mn钢的容抗弧半径减小,此时腐蚀主要受电荷转移控制,主要发生S2-的吸附;当NaOH浓度为255 g/L时阻抗谱出现典型的韦伯扩散现象,腐蚀过程主要受离子扩散和电荷转移共同控制,主要发生OH-的吸附.     

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.     

塑性变形条件下16MnR钢的CO2腐蚀电化学行为

油气田管材常常在各种应力和变形状态下服役,为了研究应力和变形对钢CO2腐蚀电化学行为的影响,利用电化学技术分别测量了16MnR钢在不同弯曲塑性变形状态下的CO2腐蚀电化学阻抗谱、线性极化电阻和自然腐蚀电位.结果表明:随着应变的增大,自然腐蚀电位负移,线性极化电阻逐渐减小,腐蚀速率增大.在拉伸和压缩塑性变形状态下16MnR钢CO2腐蚀的电化学阻抗谱均由高频容抗弧和低频感抗弧组成.随着应变的增大,容抗弧和感抗弧逐渐收缩,反应的总阻抗减小.冷加工变形增大了16MnR钢的电化学活性,使阳极溶解加快,腐蚀速率增大.     

含硫油品储罐气相空间腐蚀机理研究

采用静态挂片试验,对Q235钢在模拟储罐气相空间中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,随腐蚀时间延长,Q235钢的腐蚀速率呈下降趋势。腐蚀产物硫化铁具有疏松、多孔、层状、开裂的结构。随着腐蚀反应的进行以及气氛成分的变化,在硫化铁膜层中出现了铁锈。Q235钢在不同pH值H2S溶液中的极化曲线结果表明,随着溶液pH值的减小,自腐蚀电位正移,腐蚀速率增大。H2S气体以及溶解氧是含硫油品储罐气相空间主要的腐蚀源。     

油管钢在CO2/H2S介质中的腐蚀行为

采用高温高压釜试验,辅以失重法、X射线衍射、扫描电镜和电子能谱分析,对90 ℃时油管钢P110在模拟油井采出液中的CO2/H2S腐蚀行为进行了研究.结果表明,在本试验条件下,油管钢P110的腐蚀速率高达5.126 0 mm/a,腐蚀类型以H2S腐蚀(坑蚀)为主,腐蚀产物主要为硫化物.     

16Mn钢在模拟油田采出介质中的腐蚀行为研究

采用循环流动腐蚀试验装置,研究了16Mn钢在三元复合驱采出液流动介质中的电化学腐蚀行为.通过试验得出温度、流速对腐蚀电流密度的影响规律.结果表明,在流动的三元复合驱采出溶液中,16Mn钢的腐蚀电流密度因溶液温度和流速不同而变化.通过X射线衍射分析确定腐蚀产物,并对腐蚀产物膜保护性进行了分析.     

陕西土壤模拟液中3种典型接地金属材料的腐蚀行为

为了弄清3种典型接地金属材料(H62黄铜、Q235钢、镀锌钢)在陕西土壤中的腐蚀情况,采用失重法(外加电流浸泡)、电化学测试、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了其在陕西中部土壤模拟液中的腐蚀行为和电化学规律。结果表明:在有外加电流的模拟液中浸泡,随浸泡时间延长,Q235钢腐蚀速率逐渐变慢,镀锌钢表面镀锌层腐蚀较快,H62黄铜的腐蚀速率变化不大;Q235钢、镀锌钢、H62黄铜的腐蚀产物分别主要为α-FeOOH、β-FeOOH、Fe3O4,ZnO、Zn(OH)2、FeOOH、Zn5(CO3)2(OH)6和Cu2O、CuO、CuCl2;在含相同NaCl浓度的模拟液中,H62黄铜的耐腐蚀性能最好,镀锌钢的次之,Q235钢的最差。     

Evaluation of the Corrosion Protection Performance of Epoxy-Coated High Manganese Steel by SECM and EIS Techniques

The corrosion protection performances of epoxy-coated Mn steel and carbon steel were evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and scanning electrochemical microscopy (SECM) analysis. EIS was performed on coated Mn steel with a scratch in a 0.1 M NaCl solution after a wet/dry cyclic corrosion test. The charge transfer resistance (R _ct) and film resistance (R _f) of the coated Mn steel displayed a higher value than the coated carbon steel. The increase in the charge transfer resistance and film resistance of the coated steel is due to the presence Mn in steel. SECM was conducted to estimate the corrosion protection performance of the epoxy-coated Mn steel immersed in a 0.1 M NaCl solution. It was found that dissolution of Fe²⁺ was suppressed at the scratch on the coated Mn steel due to the higher resistance for anodic dissolution of the substrate. SEM/EDX analysis showed that Mn was enriched in corrosion products at a scratched area of the coated steel after corrosion testing. FIB-TEM analysis confirmed the presence of the nanoscale oxide layer of Mn in the rust of the steel, which had a beneficial effect on the corrosion resistance of the coated steel by forming protective corrosion products in the wet/dry cyclic test.     

磷酸盐溶液中碳纤维表面电化学改性

对比研究(NH₄)₂HPO₄和NH₄H₂PO₄两种不同电解质对碳纤维电化学改性效果的影响。通过拉丁方试验,研究了各改性参数对纤维表面改性效果的影响程度,采用XPS、AFM、BET技术对纤维表面化学组成、形貌及其比表面积的变化进行了表征分析。结果表明:以(NH₄)₂HPO₄为电解质处理时改性效果主要受相对电流密度的影响,而以NH₄H₂PO₄为电解质时电解液浓度是最主要的影响因素;在(NH₄)₂HPO₄电解液中,纤维表面氧化刻蚀温和,改性效果显著,层间剪切强度可提高到79.8MPa,而在NH₄H₂PO₄电解液中,纤维表面受到较强烈氧化刻蚀,本体强度损失较大,复合材料层间剪切强度仅能提高到70.8MPa。      

应力作用下X80钢焊接接头在近中性pH值溶液中的电化学行为研究

管线钢近中性p H值环境应力腐蚀开裂(SCC)是管线失效的一种重要形式,但其发生机理仍不清楚,现场实际发现其易发生在焊缝附近。采用动电位极化和电化学阻抗技术研究了外加拉应力对X80钢焊接接头在近中性p H值溶液中电化学行为的影响。结果表明:应力使X80钢母材和焊缝的腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,应力促进了母材和焊缝的阳极溶解和阴极反应;在弹性变形区间,外加应力没有破坏腐蚀产物膜的完整性,腐蚀产物膜电阻几乎不变,应力使腐蚀产物膜孔隙结构变大,促进侵蚀性离子向电极表面扩散,母材和焊缝的电荷转移电阻明显减小;由于组织结构的原因,焊缝的应力影响系数比母材的大,X80钢焊缝比母材有更强的应力敏感性。     

AZ91D镁合金在NaHCO_3薄液膜下的腐蚀行为

镁合金大气腐蚀的研究十分重要,而目前有关侵蚀性离子HCO_3~-在薄液膜下对镁合金腐蚀行为的研究报道较少。通过阴极极化曲线和电化学阻抗谱研究了AZ91D镁合金在NaHCO_3薄液膜下的腐蚀行为,详细讨论了液膜厚度、NaHCO_3浓度和时间等参数的影响,并用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)进行了表征。结果表明:随着液膜厚度的降低,阴极和阳极过程均受到限制,AZ91D镁合金腐蚀速率变小;NaHCO_3浓度增加会加剧AZ91D在薄液膜下的腐蚀;浸泡24.0 h后,本体溶液中腐蚀表现为均匀腐蚀,主要腐蚀产物为MgCO_3和Al_2O_3,而薄液膜下则表现为局部腐蚀,主要腐蚀产物为MgCO_3,Al_2O_3,MgCO_3·2H_2O和Mg_5(CO_3)_4(OH)_2·5H_2O。     

Determination of the best behavior among AISI D3 steel, 304 stainless steel and CrN/AlN coatings under erosive-corrosive effect

The erosive-corrosive effect of aqueous NaCl slurries on metals and metals coated with a multilayer system was analyzed. The erosion-corrosion experiments were performed in a test machine in which the impingement velocity, impact angle, concentration of solids and pH of the solution were controlled. Polarization curves were simultaneously obtained to correlate the electrochemical effects to the erosive wear mechanisms. The slurry used consists of silica particles suspended in a mixture of acid solution and 3.5% NaCl, with a pH value of 5.6. Electrochemical results showed the best corrosion resistance for steel coated with CrN/AlN system deposited with 50 bilayer. Additionally, the surface analysis by SEM micrograph revealed formation of cracks in CrN/AlN multilayers coating and plastic deformation in both steel substrates (AISI D3 steel and 304 stainless steel), especially when the mean impact angle is a critical value of 90°. Measurements of critical and passive current densities showed that the behavior of coated materials differed depending on the substrate that is used. Nonetheless, in a general way, by increasing the impact angle and by changing its incidence from normal to grazing, it led to an improved resistance to erosion-corrosion processes.     

渗铝钢在Na_2S溶液中的腐蚀行为研究

用热浸镀方法制备了一种渗铝钢 ,并通过静态腐蚀失重试验、电子探针微观分析和X 射线衍射分析对渗铝钢、工业纯铝、碳钢在不同浓度Na2 S溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明 ,随着溶液中Na2 S浓度的升高 ,渗铝钢因表层 (Al2 O3+Al)发生溶解而形成均匀腐蚀 ;而碳钢则发生不均匀腐蚀和点蚀 ;纯铝在低浓度Na2 S溶液中发生点蚀 ,在高浓度时则发生严重的剥蚀。     

30CrMnSiNi2A钢在模拟油箱积水环境中的腐蚀行为研究

通过分析探讨腐蚀面积、腐蚀失重速率、模拟油箱积水中的溶解氧含量和pH值、材料表面腐蚀电位等变化,研究了30CrMnSiNi2A高强钢在模拟油箱积水环境中的腐蚀行为。研究发现:30CrMnSiNi2A高强钢在模拟油箱积水中的腐蚀可分为三个阶段:快速腐蚀阶段(0～24h),腐蚀面积小,腐蚀速率快;中速腐蚀阶段(24～168h),腐蚀面积大,腐蚀速率相对减慢;慢速腐蚀阶段(168～480h),发生全面腐蚀,腐蚀产物的大面积覆盖使得腐蚀速率缓慢。随着腐蚀的进行,模拟油箱积水中的溶解氧含量从开始的逐渐减少到保持稳定;pH值从开始的迅速增大到小幅度波动变化;腐蚀电位在整个腐蚀过程中呈指数函数递减变化。另外,电化学交流阻抗谱和Tafel极化曲线测试结果表明,30CrMnSiNi2A钢在三个特征pH值处的腐蚀速率快慢为V4.2>V4.8>V5.2。     

水溶性环烷基咪唑啉甜菜碱的合成及其对碳钢的缓蚀性能

目前,对水溶性环烷基咪唑啉甜菜碱的合成和应用研究不够,用环烷酸、三乙烯四胺、氯乙酸钠等原料合成后作碳钢缓蚀剂,用静态挂片失重法和电化学方法,研究了其在HCl,HCl-H2S水相体系中的缓蚀性能。结果表明：水溶性环烷基咪唑啉甜菜碱在1000mg／LHCl腐蚀体系中为以抑制阳极过程为主的阴阳极混合型缓蚀剂,在HCl,HCl...