300系列奥氏体不锈钢在油田H_2S-CO_2-Cl~-环境下耐蚀性研究

通过U型弯曲恒应变应力腐蚀试验、点蚀试验和模拟介质的全面腐蚀试验系统地研究了300系列奥氏体不锈钢材料在油气田高含H2S-CO2-Cl-环境下的腐蚀特性,分析了在该工况条件下奥氏体不锈钢作为压力容器用材的适用性和适用范围。     

油气田高含H2S、CO2和Cl^-环境下压力容器腐蚀机理研究进展

系统地分析和研究了在油气田高矿化度采出水和高含硫化氢、二氧化碳、氯离子等环境下的压力容器使用现状,分析了H2S-CO2-Cl-环境下的腐蚀失效机理.     

H2S应力腐蚀开裂和氢致开裂的评定

在开发含H2S油气田中常接触含H2S介质。由于H2S存在,当采用碳钢时除考虑化学失重腐蚀外,压力容器和压力管道受压元件还存在硫化物应力腐蚀开裂（SSC）和氢致开裂（HIC）,如处理不当,将会使压力容器和管道突然破裂,危及安全。本文从试验和工程实践中提出了硫化物应力腐蚀开裂（SSC）和氢致开裂（HIC）评定、鉴定、评审和具体作法。     

13Cr不锈钢的CO2腐蚀行为研究

试验研究了在模拟现场环境下,13Cr不锈钢中1Cr13、2Cr13、HP13Cr在高温高压下的CO2腐蚀行为.结果表明,3种材料平均腐蚀速率的对比结果为2Cr13＞1Cr13＞HP13Cr.当温度为150℃时,3种材料的平均腐蚀速率达到最大.CO2分压和流速增大,材料的平均腐蚀速率随之增大.当Cl-浓度为10×10-6～10 000×10-6时,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而增大,当Cl-浓度超过10 000×10-6后,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而稍有下降.     

双相不锈钢在克拉2气田中的应用

双相不锈钢，由于具有很高的机械强度和优异的抗腐蚀性，特别是抗CO2和Cl^-腐蚀，在化工、造纸、海水系统、电站、船舶等行业得到了广泛的应用，近年来在国外石油天然气行业、特别是海上油田中逐渐推广。克拉2气田属海相沉积气田，气田水矿化度高、CO2和Cl^-含量高，对一般钢材具有强腐蚀性，根据腐蚀试验结果，双相不锈钢是最佳的材料选择。     

13Cr不锈钢的CO_2腐蚀行为研究

试验研究了在模拟现场环境下 ,13Cr不锈钢中 1Cr13、2Cr13、HP13Cr在高温高压下的CO2 腐蚀行为。结果表明 ,3种材料平均腐蚀速率的对比结果为 2Cr13>1Cr13>HP13Cr。当温度为 15 0℃时 ,3种材料的平均腐蚀速率达到最大。CO2 分压和流速增大 ,材料的平均腐蚀速率随之增大。当Cl-浓度为 10× 10 -6～ 10 0 0 0× 10 -6时 ,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而增大 ,当Cl-浓度超过 10 0 0 0× 10 -6后 ,平均腐蚀速率随着Cl-浓度的增大而稍有下降。     

含CO_2气田的防腐对策

徐深气田腐蚀影响因素很多,其中以CO2、Cl-、流速、温度影响为主。徐深气田的腐蚀是多种因素共同作用的结果,需采用多种防腐措施相配合的形式,降低气田腐蚀速率。在现场应用316L不锈钢管道27口井,2205双向不锈钢盘管加热炉15台,现场实际应用效果较好,未发生穿孔腐蚀事件,经超声测厚无明显腐蚀现象。地面腐蚀主要集中于弯头、三通部位,可以采用内涂层防腐形式提高防腐性能,具有耐化学腐蚀性强、附着力强、抗冲蚀性好等特点。试验应用了油溶性缓蚀剂,目前已推广应用48口井,根据气井腐蚀程度不同,加注周期为7~14天一次,加注量为20~100 kg,有效降低了腐蚀速率。     

饱和CO_2环境下X65管线钢和22Cr双相不锈钢的磨损腐蚀研究

在饱和CO2的含砂体系中研究了管材磨损腐蚀行为.在不同环境条件下(温度、流速和砂含量)研究了X65管线钢和22Cr双相不锈钢材料的总失重、腐蚀、冲蚀磨损和它们之间的作用(常为协同作用).实验结果显示,22Cr双相不锈钢在固液冲击下具有良好的性能,这一结果表明22Cr双相不锈钢有很好的降低腐蚀的作用.近来的研究显示,实验数据与经验预测模型之间有很大的关联.     

超级13Cr钢在含CO2的CaCl2完井液中应力腐蚀开裂行为

采用四点弯曲法实验研究了超级13Cr马氏体不锈钢在1.0MPaCO2、100℃和150℃下,密度为1.318kg/L的CaCl2完井液中的应力腐蚀开裂（SCC）行为;同时研究了溶液中氧含量和少量醋酸对应力腐蚀开裂敏感性的影响。结合动电位极化曲线,考察了材料在不同条件下的腐蚀电化学行为,其结果和四点弯曲法实验结果一致。在150℃不除氧条件下,材料的应力腐蚀开裂最敏感,此时开路电位（Ecorr）处于极化曲线上的第二个活化-钝化转换区域。扫描电子显微镜（SEM）结果显示,超级13Cr马氏体不锈钢以沿晶型方式开裂。     

X65/316L机械复合管焊接接头CO2腐蚀行为研究

在模拟CO<,2>腐蚀环境中,采用高温高压釜对复合管内层不锈钢焊接接头的CO<,2>腐蚀行为进行了试验研究.结果表明,焊接接头随着腐蚀温度的升高,腐蚀产物膜越来越多,到了95℃时,有脱落的趋势,腐蚀速率随温度升高不断增加.通过EDS分析结果可知,复合管内层发生CO<,2>的腐蚀产物可能为FeCO<,3>和Cr<,2>O...     

Cl~-浓度对316L不锈钢点蚀行为的影响

运用电化学动电位扫描、电化学交流阻抗技术、金相显微以及电子扫描显微技术,对常温常压下,不同浓度的Cl-对316 L不锈钢的CO2腐蚀作用进行了一系列实验。经过实验结果发现,316 L不锈钢呈现出整体腐蚀速率不高而局部腐蚀严重的态势,当氯离子的浓度升高时,316 L的腐蚀表现出整体腐蚀速率有很小的上升,而点蚀电位随着氯离子浓度的上升而降低,导致严重的点蚀。说明氯离子浓度的升高使点蚀电位严重下降,在该环境下316 L不锈钢的腐蚀主要为点蚀特征。     

氮对不锈钢抗点腐蚀性能作用分析

石化装置与设备多使用一般不锈钢,但往往遭受点腐蚀的困扰。近年国外已开发出高含氮的不锈钢,不仅提高了耐腐蚀性与强度,而且可替代部分镍,具有一定的经济效益。该文综述了高含氮不锈钢腐蚀特征的评价方法,根据ASTMG48标准方法,测得临界点腐蚀温度(CPT)和临界缝隙腐蚀温度(CCT),CPT和CCT与耐点腐蚀当量(PRE)有关。一般PRE=Cr+3.3Mo+16～30 N时,说明氮对不锈钢抗点腐蚀性能具有很大作用。氮主要是通过生成氨或NH4+以及生成硝酸根离子或促进表面膜稳定等方法来改善和提高不锈钢的抗点腐蚀性能。同时也分析了其它元素对不锈钢抗点腐蚀性能的影响,铬与钼是非常有利的元素、钨和铜是有利的元素、锰和硫是很不利的元素、镍是否是不利元素有不同观点,倾向是不利的元素。最后对200系列Cr-Mn-Ni-N不锈钢、双相不锈钢以及超奥氏体不锈钢等各种高含氮不锈钢的应用作了展望与分析。     

高压气井、凝析气井CO_2腐蚀机理及防腐技术

塔里木盆地所发现的气田、凝析气田,天然气中大多不合H2S而含有一定量的CO2。高压气井、 凝析气井中C02的腐蚀有其内在客观规律,CO2的腐蚀主要与分压、温度、含水量、pH值、盐的含量、 流速、流态、攻角等因素有关。防止CO2的腐蚀的措施是多样的,对于长期生产的高压气井、凝析气井, 采用13Cr不锈钢防腐是经济可行的。     

富含CO_2凝析气井的腐蚀与防腐技术

富含CO2凝析气藏气井的腐蚀具有普遍性,作者对凝析气井多相流动腐蚀现象进行了阐述,分析了富含CO2凝析气藏气井的腐蚀机理是金属表面在酸性环境中形成微电池产生的电偶腐蚀作用的结果,研究了凝析气井多相流动腐蚀影响因素,包括温度、CO2分压、流速、相态的影响、流型等。提出了几种凝析气井腐蚀的防治的有效措施:不锈刚管、玻璃钢管,涂镀层油管,加入缓蚀剂,阴极保护,增加pH值,并以黄桥富含CO2凝析气田为例,指出对该富含CO2凝析气田所采取防腐措施是有效的。     

不锈钢复合板压力容器焊接技术的探讨

焊接是不锈钢复合板压力容器制造过程中最重要的环节之一.其焊缝质量直接关系到设备的安全性、耐腐蚀性和设备的使用寿命,焊接质量控制是不锈钢复合板推广应用的关键环节.不锈钢复合板是不锈钢板与碳钢或低合金钢板复合而成,其焊接既不同于不锈钢,也不同于碳钢或低合金钢,而有其特点和难点.笔者通过对不锈钢复合板的焊接方法、焊接材料、坡口设计、焊接顺序和焊缝无损检测等方面的论述,对不锈钢复合板压力容器焊接技术进行探讨.     

二氧化碳环境中碳钢电偶腐蚀行为研究

电偶腐蚀是油气开采运输过程中危害性较大的一种腐蚀。利用失重法和电偶电流测量以及扫描电镜和X衍射分析研究了饱和CO₂的1％NaCl水溶液中碳钢/不锈钢，以及碳钢/腐蚀产物膜之间的电偶腐蚀行为。结果表明，相同温度条件下，碳钢/不锈钢电偶对阴阳极面积比越大，电偶对中阳极(N80钢)的腐蚀速率就越大。当CO₂分压较低时（0.1 MPa），随着温度的升高，电偶对阳极的腐蚀速率有一个极大值，且腐蚀速率的对数值与阴阳极面积比的对数值之间呈线性关系；而在高CO₂分压（2.5 MPa）条件下，阴阳极面积比小于等于4时，电偶对阳极的腐蚀速率存在一个极大值和一个极小值。试验结果还表明，温度对碳钢的CO₂腐蚀产物组分有很大的影响，不同温度下碳钢表面形成的腐蚀产物膜都能与裸金属之间形成腐蚀电偶，且温度为90 ℃时生成的腐蚀产物膜与碳钢的电偶腐蚀最为严重。     

乙二醇冷却液中316L和304不锈钢的腐蚀行为研究

以乙二醇为冷却液,设置冷却系统的温度为25℃和50℃,工作压力为4 MPa和8 MPa,研究了不同温度、不同压力下系统中316L和304不锈钢的腐蚀行为。研究结果表明:温度和压力对冷却系统中不锈钢的腐蚀均有影响,随着温度的升高和压力的增大,不锈钢腐蚀更严重;相同条件下,304不锈钢的腐蚀速率比316L不锈钢更高,同时由于不锈钢的氧化作用使得试验后的冷却液颜色变浅。冷却系统中的不锈钢腐蚀是一个复杂而又缓慢的过程,温度、压力及水分等因素对腐蚀均有影响。     

TiN膜层提高2Cr13不锈钢叶片的抗冲刷腐蚀性能

采用多弧离子镀技术在2Cr13不锈钢基体上沉积TiN硬质膜层。通过对多弧离子镀TiN试样的磨损、腐蚀及冲刷腐蚀试验,探讨了TiN膜层对2Cr13不锈钢基体冲刷腐蚀性能的影响,以及腐蚀、磨损和冲刷腐蚀三者之间的作用关系和机理。结果表明,TiN膜层的表面硬度是基体表面硬度的6.7倍,提高了表面的耐磨损性能;TiN膜层的点蚀电位远高于基体,抗点蚀能力强,耐腐蚀性能明显提高。因此,TiN膜层能显著减弱腐蚀与磨损之间的相互作用,从而提高基体的抗冲刷腐蚀性能。