油气工业中CO2腐蚀的规律和研究趋势

阐述了油气工业中ＣＯ２腐蚀的两种机理以及温度，ＣＯ２分压，腐蚀产物膜，流速，ＰＨ＾２＋及介质组成等影响ＣＯ２腐蚀的因素和规律，分析了国内外研究ＣＯ腐蚀的水平和趋势。     

磷化设备的防腐蚀管理

本厂现有各种机械、塔、槽、管线设备等,设备多处于Ｐ２Ｏ５、Ｈ３ＰＯ４、ＮＨ３、ＨＣｌ、Ｈ２Ｓ、ＮａＣｌ、ＳＯ２、ＳＯ３、Ｈ２ＳＯ４及其混合物等多种腐蚀介质条件和大气中生产,加之高温高压及大流量等工艺要求,使设备的腐蚀加快,导致塔、槽、管线等腐蚀泄漏严重,每年用于设备的大中修理费,日常修理费多达数千万元,其中因腐蚀造成的设备更新大约占３０％～５０％左右,见表。表　防腐蚀费用统计年度１９９３１９９４１９９５１９９６１９９７１９９８设备维修费（万元）１４９１．００１５９７．００２９８．５０８３４．５０…     

锌镍合金镀层盐雾腐蚀行为的研究

研究了锌镍合金电层的盐雾腐蚀行为，结果表明，１２％－１６％Ｎｉ镀层不仅５％红锈出现时间长，红锈扩展慢，而出现腐蚀增重。ＳＥＭ、ＥＰＭＡ、ＡＥＳ和ＸＲＤ分析表明，锌镍合镀层的高耐蚀性和腐蚀增重与生成粘附力强、绝缘性好的腐蚀产物ＺｎＣｌ２．４Ｚｎ（ＯＨ）２和２ＺｎＣＯ３．３Ｚｎ（ＯＨ）２有关，腐蚀产物还密积堵塞了镀层在腐蚀过程生成的大量微裂纹。     

钢铁表面高温氧化皮对基体钢腐蚀的影响

用静态挂片法，分别研究了表面有、无氧化皮的Ｊ－５５钢试片在３％ＮａＣｌ溶液和含Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋、ＳＯ４＾２－、ＨＣＯ３＾－的３％ＮａＣｌ溶液中的腐蚀。表面无氧化皮试片均呈全面腐蚀，而表面有氧化皮试片均呈局部腐蚀。氧化皮的电位比基体电位正、氧化皮本身的不连续性是引起局部腐蚀的主要原因。     

腐蚀科学与防护技术值得注意的发展动向

论述了腐蚀科学与防护技术几个值得注意的发展动向,它们包括：（１）金属／腐蚀介质界面反应及其快速步骤的原位研究;（２）在腐蚀环境中结构的可靠性;（３）腐蚀的在线无损检测／评价和设备的维修保养;（４）材料优选的新方法－ＬＣＣ;（５）防护系统工程学;（６）腐蚀防护与环境保护;（７）微生物蚀（ＭＩＣ）;（８）腐蚀防护的计算机辅助设计;（９）钢筋混凝土结构的腐蚀防护;（１０）海洋工程结构的腐蚀防护;（１１）     

Ti3Al金属间化合物的熔盐热腐蚀

采用电化学方法并结合扫描电镜、Ｘ射线衍射、电子探针和能谱等物相分析技术研究了Ｔｉ３Ａｌ金属间化合物在８００℃熔融ＮａＣｌ－（Ｎａ，Ｋ）２ＳＯ４体系中的腐蚀行为。结果表明，Ｔｉ３Ａｌ合金耐熔盐蚀性能远低于Ｎｉ基ＩＮ７３８合金。腐蚀时在合金表面形成外层为ＴｉＯ２，内层为富Ｎｂ的Ｎｂ２Ｏ５，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２的混面腐蚀产物层迅速增厚。腐蚀产物内层的富Ｎｂ氧化物破坏了膜层与合金基体的粘附性。     

Ni_3Al－Mo金属间化合物的高温腐蚀与表面防护研究

研究了ＩＣ６合金的抗氧化、耐腐蚀性能。针对可能的实用背景，探讨了ＩＣ６合金的表面防护问题。溅射ＮｉＣｒＡｌＹ涂层可通过在表面形成保护性的Ａｌ＿２Ｏ＿３膜而使合金获得优异的抗高温氧化、热腐蚀性能，同时也不损害基材的力学性能。     

钛合金的电化学特性和腐蚀行为

ＳＳＴ－８６１钛合金在含有Ｃｌ＾－Ｈ２ＳＯ４溶液中的电化学特性和腐蚀行为表明，Ｃｌ＾－１对钛合金一定的活性作用，使钛合金溶解电位降低，Ｃｌ＾－浓度越大，其活化作用越强，腐蚀速度工大，稳定的钝化膜和ＭｎＯ２层对钛合金角保护作用，使腐蚀速度小，Ｃｌ＾－对其特性的影响也较小。     

Ni3Al—Mo金属间化合物的高温腐蚀与表面防护研究

研究了ＩＣ６合金的抗氧化、耐腐蚀性能。针对可能的实用背景，探讨了ＩＣ６合金的表面防护问题。溅射ＮｉＣｒＡｌＹ涂层可通过在表面形成保护性的Ａｌ２Ｏ３膜而使合金获得优异的抗高温氧化、热腐蚀性能，同时也不损害基材的力学性能。     

土壤中1Cr13不锈钢的某些腐蚀行为研究

用埋设试件的方法,研究了１Ｃｒ１３不锈钢在酸性、中性及碱性土壤中,经过１、３、５年三个试验周期后的腐蚀行为特征。结果表明,１Ｃｒ１３不锈钢在酸性及中性土壤中腐蚀轻微,在高盐碱性土壤中腐蚀严重,而且以点蚀为主。土壤中Ｃｌ－及ＳＯ２－４是影响１Ｃｒ１３不锈钢腐蚀的最主要因素,随着土壤中Ｃｌ－及ＳＯ２－４增多,１Ｃｒ１３不锈钢的腐蚀失重近似线性增大     

X80管线钢在CO_3~(2-)、HCO_3~-及Cl~-协同作用下的腐蚀行为

目前,有关土壤介质中管线钢腐蚀的研究仅局限于单一环境因素的影响,环境因素协同作用的报道较少。通过正交试验法和动电位扫描技术对X80管线钢在高p H值模拟溶液中CO_3~(2-)、HCO_3~-及Cl~-等因素协同作用下的腐蚀行为进行研究。结果表明:CO_3~(2-)、HCO_3~-及Cl~-等因素的共同作用对X80钢腐蚀行为的影响较大;当CO_3~(2-)浓度由0.03 mol/L增大到0.09 mol/L时,X80钢的腐蚀电流密度逐渐增大,当CO_3~(2-)浓度为0.09 mol/L时,试样的腐蚀电流密度达到55.69μA/cm~2;随Cl~-浓度的不断降低,试样的腐蚀电流密度明显减小;随HCO_3~-浓度的升高,试样的腐蚀电流密度呈逐渐增大的趋势;HCO_3~-浓度对X80钢的腐蚀性影响最大,而CO_3~(2-)浓度对金属腐蚀性的影响最小。     

湿气输送对管道的腐蚀损伤

通过现场调研及采用宏观分析、能谱和X射线衍射等方法分别对经过湿气输送后管道的腐蚀损伤形式扣腐蚀机理进行了分析研究。结果表明,管道内壁发生了较严重的均匀腐蚀;管道内壁环焊缝处无内涂层保护部位也发生了局部腐蚀。腐蚀机理属于CO2腐蚀,腐蚀产物主要是FeCO3,FeO（OH）和Fe3O4。     

某单井管道失效原因分析

利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和水介质模拟软件(OLI)等手段对单井管道出现的腐蚀失效问题进行了分析。结果表明:失效管道材质满足GB/T 699-2015的要求,管道内表面存在有由FeCO3、CaCO3等物质组成的腐蚀产物层,腐蚀产物的不均匀分布导致管道发生垢下腐蚀,并在CO2-H2S-Cl-介质的促进作用下,导致管道腐蚀穿孔。建议定期开展清管作业,并使用配套的清管缓蚀剂进行防护。     

国内外油气管道腐蚀与防护的研究进展

国内外的石油行业发展中,普遍存在着油气管钢材易被腐蚀而发生事故的现象.对此,综述了影响油气管钢材腐蚀的5种因素,即CO2含量、H2S含量、含砂量、有机酸、温度,在其他条件保持不变的情况下,增加这5种因素中的任何1种,都会加速钢材的腐蚀.同时,还综述了国内外针对油气管材防腐蚀的多种方法,如:在碳钢中加入Cr、V等合金元素,涂覆、浸镀耐腐蚀涂层,使用缓蚀剂,这3种方法均能有效改善石油管材被腐蚀的现象.     

埋地输油管道外防腐层破损处的检测

采用RD PCM地探仪对埋地输油管道外防腐层的露铁点进行不开挖检测 ,检测准确率达 10 0 %。其中焊接接头处未做防腐处理和防腐层质量不合格占露铁点的 80 %,硬物挤压损坏防腐层占 2 0 %。对管道开挖维修后回填 ,经地探仪二次检测 ,证明管道已处于安全保护状态。最后提出了管道施工工程中应注意的问题。     

Cl~-浓度对X80管线钢在CO_3~(2-)-HCO_3~-溶液中电化学腐蚀行为的影响

随着高强度管线钢广泛应用于油气管道输送领域,长距离埋地管道腐蚀现象越发明显。为了探究Cl~-与CO_3~(2-)-HCO_3~-共同作用下高强度钢的腐蚀行为,利用动电位极化及交流阻抗技术研究X80钢在不同浓度Cl~-的0.05 mol/L Na_2CO_3+0.10 mol/L NaHCO_3溶液中的电化学特征,并结合金相显微镜对X80钢的腐蚀形貌进行表征。结果表明:X80管线钢在不同浓度Cl~-的0.05 mol/L Na_2CO_3+0.10 mol/L NaHCO_3溶液中,其极化曲线呈现典型的活化-钝化-再活化特征;当Cl~-浓度由0 mol/L增大至0.09 mol/L时,X80钢的腐蚀速率呈现逐渐增大的趋势;当Cl~-浓度为0 mol/L时,试样表面腐蚀反应受阻,腐蚀现象较弱,只有几个小的腐蚀坑存在;当Cl~-浓度为0.09 mol/L时,极化电阻Rp出现最小值,此时X80管线钢的腐蚀现象最严重;溶液中的Cl~-吸附在X80钢表面会加速金属腐蚀反应的进行。     

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.     

高强度抗CO2腐蚀管线钢实验研究

在一定的轧制制度和轧后控冷速率下,通过添加适量的Cr能提高管线钢的抗CO2腐蚀能力,本工作重点研究了合金成分和轧制工艺参数对管线钢力学性能和耐腐蚀性的影响。结果表明:加入0.55%(质量分数)Cr,适当加大奥氏体未结晶区轧制时钢坯的累积变形量,并以23℃/s的冷却速率层流水冷,可得到屈服强度530MPa以上,抗CO2腐蚀性能较好的管线钢。     

温度对管线钢H2S/CO2腐蚀行为的影响

利用高温高压反应釜模拟高含硫气田H2S/CO2共存环境,在流动溶液介质中进行腐蚀实验,辅以SEM和XRD,探讨了温度对API-X60管线钢H2S/CO2腐蚀行为的影响.结果表明:随温度的升高X60钢的腐蚀速率先升高后降低,腐蚀形态由局部腐蚀趋于全面腐蚀,高温区有点蚀倾向.低温区形成的腐蚀产物以马基诺矿型晶体(FeS1-...     

温度对X80管线钢在0.5mol/L Na_2CO_3+1.0mol/L NaHCO_3溶液中电化学腐蚀性能的影响

目前,有关温度对CO_3~(2-)-HCO_3~-环境下X80管线钢腐蚀行为的影响规律尚无统一的认识。为了探究高强度钢在不同温度的0.5 mol/L Na_2CO_3+1.0 mol/L NaHCO_3溶液中的腐蚀行为,采用动电位极化、电化学阻抗技术,并结合金相显微镜观察研究了温度对X80管线钢在0.5 mol/L Na_2CO_3+1.0 mol/L NaHCO_3溶液中电化学腐蚀行为的影响规律,并通过Mott-Schottky曲线对不同温度下钝化膜的半导体性质进行探讨。结果表明:温度从30℃上升至75℃时,X80钢的点蚀电位和电荷转移电阻均逐渐减小,腐蚀现象越明显;当温度达到90℃时,点蚀电位和电荷转移电阻反而增大,腐蚀程度有所减缓;在0.3~0.7 V内,钝化膜呈现出典型的n型半导体特征;随着温度的升高,钝化膜内的施主电流密度和平带电位呈现先降低后增加的趋势,钝化膜稳定性先减弱后增强;在75~90℃之间存在一个临界温度,此温度下钝化膜的缺陷密度最大,保护性最差。