N80油管钢在CO_2/H_2S水介质中的腐蚀研究

油田设施受产出水和CO2/H2S腐蚀严重.以长庆某天然气井产出水为腐蚀介质,采用失重法研究了不同腐蚀影响因素对N80钢的作用规律.结果表明,随着介质温度的升高,腐蚀速率先增加后降低,并在60℃时达到最大;Cl-的影响与温度具有基本相似的规律,在Cl-含量为30 g/L时腐蚀速率最大;随着pH值的增大,腐蚀速率持续减小,并在pH值为8.0左右时达到最低;随着CO:分压的增大,腐蚀速率呈单调增大趋势;随着H2S分压的增大,腐蚀速率先下降后又缓慢升高.     

温度对油管钢CO2/H2S腐蚀速率的影响

为了研究温度对油管钢CO2/H2S腐蚀速率的影响,采用高温高压釜装置,辅以失重法计算和扫描电镜分析,对不同温度下(80 ℃,90 ℃,100 ℃,110 ℃)油管钢N80,P110的CO2/H2S腐蚀速率进行了研究,得到不同温度下两种钢的腐蚀速率和腐蚀形貌.研究结果表明,在试验温度范围内,N80钢和P110钢都发生了极其严重的 CO2/H2S腐蚀,随着温度的升高,两种钢的腐蚀速率均先增后降,且在90 ℃时达到最大,但P110钢的腐蚀速率高于N80钢.     

管线钢在湿气介质中的H_2S/CO_2腐蚀行为研究

利用高温高压反应釜模拟高含硫气田H2S/CO2共存环境,在流动湿H2S/CO2介质中进行腐蚀实验,辅以SEM,EDS和XRD,探讨了湿气介质中高H2S分压对API-X52和API-X60管线钢H2S/CO2腐蚀行为的影响。两种钢在湿气介质中的腐蚀速率均随H2S分压的升高而增加,X60腐蚀速率略高于X52,随着H2S分压由0.15MPa增至2.0MPa,腐蚀形态由全面腐蚀趋向局部腐蚀,腐蚀过程由H2S控制,腐蚀产物以四方晶系的FeS1-x(Mackinawite)为主。X60钢表面出现氢鼓泡,内部发生氢致开裂。     

H2S／CO2环境中CO2，pH值和CI^-对P110套管钢电化学腐蚀的影响

针对目前高含H2S和CO2环境井下管材电化学腐蚀研究不深入的现状,采用动电位扫描技术分析了在H2S／CO2环境中环境腐蚀影响因素（CO2,pH值和Cl^-）对P110套管钢电化学腐蚀行为的影响。在溶解H2S和CO2且pH=2．7的含CI^-溶液中,当混合气体中CO2含量分别为17％,34％,50％时,腐蚀电流密度（J_corr）分别为0．32849,0．29573,0．23709mA／cm^2,在含50％H2S环境中,腐蚀电流密度为0．27289mA／cm^2。与单一含H2S腐蚀环境相比,在酸性环境中CO2促进金属腐蚀,而在近中性环境中,CO2抑制金属腐蚀。在含CI^-溶液中,pH值降低,J_corr增加,而在不含CI^-溶液中,pH值降低,J_corr降低。在pH=2．7的溶液中,当CI^-存在时,J_corr提高;而在pH=5．9溶液中,当CI^-存在时上J_corr降低。     

铬钢在模拟油田CO2腐蚀中的点蚀行为

在模拟油田CO2腐蚀环境中，研究了不同含Cr量N80钢的点蚀特征。结果表明，普通N80钢CO2腐蚀的腐蚀产物膜下会出现明显的点蚀现象，基体金属中加入Cr后，会有效抑制点蚀的发生；随着Cr含量增加，抑制作用越来越显著。1％Cr的N80钢点蚀坑大小明显小于普通N80钢，而4％～5％CrN80钢则呈均匀腐蚀形态，已经没有点蚀现象发生。     

CO2驱油井环境下N80钢与3Cr13钢的电偶腐蚀行为

N80钢与3Cr13钢常作为油管和水力锚等的材料使用,在CO₂驱油井环境中不可避免偶接使用易产生电偶腐蚀。为此,通过开展CO₂环境下N80钢和3Cr13钢的腐蚀速率试验和电偶腐蚀试验,明确了CO₂含量、温度、压力和矿化度等因素作用下2种钢的电偶腐蚀规律。结果表明：CO₂驱油井中2种钢产生电偶腐蚀,3Cr13钢为阴极,且不受电偶腐蚀影响,N80钢为阳极,电偶腐蚀速率增大;且N80钢的电偶腐蚀速率随CO₂含量、温度、压力和矿化度的增大而增大;电偶腐蚀敏感因子随CO₂含量和压力增大而减小,当CO₂含量达到20.0%时电偶腐蚀敏感因子为负值,随温度升高先减小后增大,随矿化度增加而增大,电偶腐蚀速率最大可高于常规腐蚀69%。     

模拟下古气藏工况下抗硫油管钢的CO_2/H_2S腐蚀行为

为了更好地理解抗硫油管钢在含硫气田中的腐蚀行为和机理,利用高温高压反应釜装置,结合SEM和XRD分析方法,对N80S和P110S抗硫油钢管在模拟下古气藏环境中CO_2,H_2S共存时的腐蚀行为进行了研究,计算了不同CO_2和H_2S分压比时的腐蚀速率,分析了腐蚀产物特征和成分,探讨了其腐蚀机理。结果表明:2种抗硫油管钢随H_2S含量的增大,腐蚀速率先增大后减小;H_2S微量时抗硫油管钢表面形成了Fe CO3和Fe S等腐蚀物,未见明显的腐蚀坑,随H_2S含量的增大,表面的腐蚀产物为铁的硫化物且存在明显的局部腐蚀。     

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-...     

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.     

含H2S/CO2腐蚀环境下80S和80S-3Cr抗硫油管材料的性能研究

天然气开发生产中常有H2S、CO2共存,引起生产油管严重腐蚀,为了研究H2S/CO2腐蚀环境中不同含硫量对80S和80S-3Cr 2种抗硫油管材料抗腐蚀性能的影响,通过动电位极化扫描和电化学交流阻抗测试研究了2种材料的电化学腐蚀行为.研究结果表明:(1)2种材料的极化曲线均随含硫量增大向X轴负向移动,阴极反应由活化和扩散作用联合控制,当Na2S·9H2O浓度达到1.0％时极化曲线的阳极分支出现了钝化区;(2)2种材料的腐蚀电位Ecorr均随含硫浓度增大而负向增大,其腐蚀电流密度Jcorr减小,各相应条件下80S-3Cr的Jcorr相比80S更小;(3)含硫条件下Nyquist谱具有中高频区容抗弧和低频区Warburg阻抗的2个时间常数,且Warburg阻抗特征随含硫浓度增大而更明显;(4)随含硫浓度增大,电荷传递电阻Rt不断增大,而Warburg阻抗Zw减小;(5)基体表面先形成的腐蚀产物中的S元素含量更高,80S-3Cr的腐蚀产物与80S相比S元素含量更低.综合可知:H2S、CO2共存腐蚀环境中在金属表面优先形成了具有保护性的硫化铁类产物,抑制了金属材料的腐蚀,同时80S-3Cr材料与80S材料相比具有更好的抗H2S/CO2腐蚀性能.     

Solid-liquid phase equilibria of benzene + 2-methyl-2-propanol system under high pressures

Solid-liquid phase equilibria of the benzene + 2-methyl-2-propanol system have been investigated at temperatures from 278 to 323 K and pressures up to 300 MPa using a high-pressure optical vessel. The uncertainties of the measurements of temperature, pressure and composition are within ±0.1 K, ±0.5 MPa, and ±0.001 mole fraction, respectively. The freezing pressure at a constant composition increases monotonously with pressure. The eutectic point shifts to a higher temperature and benzene-rich composition with increasing pressure. In order to describe the pressure-temperature-composition relation of high-pressure solid-liquid phase equilibria, a new simple equation has been proposed as follows:

Chemical Patterning of High‐Mobility Semiconducting 2D Bi2O2Se Crystals for Integrated Optoelectronic Devices

Patterning of high‐mobility 2D semiconducting materials with unique layered structures and superb electronic properties offers great potential for batch fabrication and integration of next‐generation electronic and optoelectronic devices. Here, a facile approach is used to achieve accurate patterning of 2D high‐mobility semiconducting Bi₂O₂Se crystals using dilute H₂O₂ and protonic mixture acid as efficient etchants. The 2D Bi₂O₂Se crystal after chemical etching maintains a high Hall mobility of over 200 cm² V^?1 s^?1 at room temperature. Centimeter‐scale well‐ordered arrays of 2D Bi₂O₂Se with tailorable configurations are readily obtained. Furthermore, integrated photodetectors based on 2D Bi₂O₂Se arrays are fabricated, exhibiting excellent air stability and high photoresponsivity of ≈2000 A W^?1 at 532 nm. These results are one step towards the practical application of ultrathin 2D integrated digital and optoelectronic circuits.     

CO2制冷系统的最优高压压力研究

运用热力学模型分析气体冷却器出口温度、蒸发温度、压缩机效率、过热度和膨胀机效率等参数对最优高压压力的影响。结果表明，气体冷却器出口温度、过热度和膨胀机效率对最优高压压力的影响较为明显。最后还对几种关于CO2循环最优高压压力的关联式进行对比分析。     

M2高速钢中的M_2C碳化物

本文用扫描电镜研究了 M2 高速钢中的 M_2C 碳化物及其分解产物。在铸态下,M_2C呈“扇”状、片层状或长条状分布在晶界上。在热轧材中发现了两种混合碳化物颗粒:M_6C+MC 和M_6C+MC+M_2C。在冷拔加工时,混合碳化物易被拉裂。     

纳米氧化铋基材料高温相变的研究

以分析纯Bi(NO3)3·5H2O和Y(NO3)·6H2O为原料制备纳米β-Bi2O3和Bi2O3-Y2O3(75%(摩尔分数)Bi2O3 25%(摩尔分数)Y2O3)粉体,平均粒度分别为40和30nm.经TG-DTA、高温XRD以及高温拉曼的研究结果表明,亚稳态的纳米β-Bi2O3粉体在升温过程中于420℃先向低温稳定的α-Bi2O3转变,在720℃时向δ-Bi2O3相转变,降温过程则是由δ→β→α.由于纳米Bi2O3具有很高的活性,使得相变温度比微米Bi2O3有所降低.纳米Bi2O3-Y2O3复合粉体升温过程中,Y2O3的固溶反应在较低温度(400℃)开始,500℃时β-Bi2O3完全转变为δ相,同时Y2O3完全固溶到δ-Bi2O3晶体中.Y2O3的掺杂使得Bi2O3的β→δ相转变温度大幅降低.     

High‐Performance Photodiode Based on Atomically Thin WSe2/MoS2 Nanoscroll Integration

Self‐assembled structures of 2D materials with novel physical and chemical properties, such as the good electrical and optoelectrical performance in nanoscrolls, have attracted a lot of attention. However, high photoresponse speed as well as high responsivity cannot be achieved simultaneously in the nanoscrolls. Here, a photodiode consisting of single MoS₂ nanoscrolls and a p‐type WSe₂ is demonstrated and shows excellent photovoltaic characteristics with a large open‐circuit voltage of 0.18 V and high current intensity. Benefiting from the heterostructure, the dark current is suppressed resulting in an increased ratio of photocurrent to dark current (two orders of magnitude higher than the single MoS₂ nanoscroll device). Furthermore, it yields high responsivity of 0.3 A W^?1 (corresponding high external quantum efficiency of ≈75%) and fast response time of 5 ms, simultaneously. The response speed is increased by three orders of magnitude over the single MoS₂ nanoscroll device. In addition, broadband photoresponse up to near‐infrared could be achieved. This atomically thin WSe₂/MoS₂ nanoscroll integration not only overcomes the disadvantage of MoS₂ nanoscrolls, but also demonstrates a single nanoscroll‐based heterostructure with high performance, promising its potential in the future optoelectronic applications.     

MoSi2及MoSi2基材料的强韧化

MoSi2以其较高的熔点、适中的密度和优异的高温抗氧化性能而成为近年来倍受关注的金属间化合物,但其室温脆性和低的高温强度是限制其应用的主要原因. 从合金化和复合化等方面对MoSi2及MoSi2基高温结构材料的强韧化作了概述.     

高纯二氧化碳的提纯工艺及分析方法

根据CO_2与其中杂质性质的不同,用物理方法与化学方法相结合,逐步除掉其中的杂质。通过分析来验证,该工艺生产的高纯二氧化碳达到5N,可推广应用。     

Al对M2高速钢凝固过程的作用

研究了Ａｌ在Ｍ２高速钢凝固过程中的行为及其对凝固组织的影响。结果表明，Ａｌ具有扩大δ铁素体区，促进以柱状树权晶方式结晶的作用；在Ａｌ在Ｍ２钢中呈负偏析分布，并参与形成Ｍ２Ｃ共晶耐碳化物。     

PEG法合成多孔高比表面积SiO2

以硅酸钠，盐酸，ＰＥＧ和水为原料，采用沉淀法制备了轻质多孔材料ＳｉＯ２。