基于第一性原理掺杂稀土Ce的Cr13钢组织及其抗CO_2腐蚀性能

基于第一性原理计算法,采用CASTEP模块计算稀土Ce掺杂Cr13钢的吸附能,分析稀土Ce对Cr13钢耐CO2腐蚀性能的微观影响机制。通过等离子电弧炉制备添加不同含量Ce元素的Cr13钢,测试合金的显微组织及其在含饱和CO2的3.5%(质量分数)Na Cl液中的腐蚀电化学行为。结果表明:Cr13钢掺杂稀土Ce后,吸附结构的稳定性减小,Ce含量为0.1%(质量分数)时,吸附结构的稳定性最小。适量稀土Ce添加可细化基体铁素体晶粒、减小碳化物的数量及偏聚。稀土Ce掺杂Cr13钢在含饱和CO2介质中呈现出明显的钝化行为,Ce的添加量与钝化稳定性间存在临界值,当稀土Ce添加量为0.1%时,钝化电流密度最小、钝化区间最宽,具有最优的抗CO2腐蚀性能。第一性原理计算方法在预见材料耐CO2腐蚀性能方面具有很强的可靠性,对设计耐蚀材料具有较强的指导意义。     

氮对Cr13钢组织及耐CO_2腐蚀性能的影响研究

以Cr13钢为母材,采用真空等离子电弧炉制备不同含氮量的Cr13合金,分析氮含量对其金相组织和维氏硬度的影响,并通过电化学测试研究制备合金在含CO2腐蚀介质中的腐蚀行为,分析其耐蚀机理。研究表明:含氮Cr13钢组织为黑色索氏体和共晶莱氏体,氮的加入减少了δ铁素体含量,增加了奥氏体含量,合金组织均匀,无明显偏析;氮的加入(由于其固溶强化作用)改善了Cr13钢的机械性能,提高了钢的硬度,并随着氮含量的增加,其硬度增大;含氮Cr13钢在含CO2腐蚀介质中维钝电流较小,击穿电位较大,钝化稳定性增大,耐腐蚀性提高。     

醋酸镧及L-半胱氨酸对铝空电池阳极耐蚀影响

通过电化学阻抗谱、极化曲线、恒电流放电及浸泡腐蚀等方法,研究醋酸镧及L-半胱氨酸对质量分数为3.5％的NaCl溶液中铝合金阳极性能的影响.结果表明:醋酸镧对铝阳极腐蚀有抑制效果,为混合型缓蚀剂,抑制阴极析氢反应和因Cl-引起的阳极点蚀,缓蚀效率为67.54％;L-半胱氨酸对醋酸镧有增益作用,当L-半胱氨酸达到10 mmol/L时,复合缓蚀效果最佳,缓蚀效率达到98.51％;复合缓蚀体系在未降低铝阳极表面活性的同时提高放电性能,放电能量密度可达3370.79 mA·h/g.     

套管钢在水力喷砂压裂液中的冲刷腐蚀行为研究

以油田常用套管钢(P110、N80和J55)为研究对象,以水力喷砂压裂液为介质,借助自制管道冲刷腐蚀模拟测试实验台,研究套管钢在水力喷砂压裂液中的冲刷腐蚀行为,分析冲刷时间、含砂量、流速、冲击角度和KCl含量对其冲刷腐蚀行为的影响规律。结果表明:硬度是决定套管钢喷射冲刷腐蚀速率的主要因素,N80钢硬度高冲刷腐蚀速率最低,P110钢居中,J55次之;随着冲刷时间、含砂量、流速和KCl含量的增加,套管钢冲刷腐蚀速率增加,含砂量和流速极大地增加了冲刷腐蚀过程中的机械冲刷作用,而KCl则增加了其中的腐蚀过程;喷射冲刷腐蚀敏感冲击角度为30°;冲刷腐蚀后表面以带有飞边的压痕形貌为主,冲刷腐蚀机理主要为压痕机制。     

抽油泵能耗机理数值仿真研究

应用CFX软件,建立了三维抽油泵仿真模型,利用动网格技术,对抽油泵进行了瞬态仿真分析,模拟计算了抽油泵整个冲程在不同工况时,泵阀水力损失、柱塞间隙容积损失和柱塞摩擦损失。计算结果表明冲次、井液含水率、泵径、泵间隙级别对抽油泵水力损失功率、容积损失效率和摩擦损失功率有不同的影响。     

高速列车气动噪声的计算研究

通过对高速列车气动噪声产生的关键部位进行简化抽象,对其产生的噪声进行了数值分析。该文着重讨论了两个主要的简化模型,即二维后台阶问题以及三维圆柱绕流问题。对后台阶问题进行数值模拟时采用了NLAS和LES两种不同的方法,并同实验值进行了比较。对三维圆柱绕流问题则直接采用NLAS方法耦合FW-H声音传播方程进行了数值模拟。以此对高速列车气动噪声的机理进行了分析,并对适合于高速列车气动噪声计算的方法进行了选择。     

海洋工程腐蚀防护及水下焊接修复技术研究

从耐海水腐蚀用钢、阴极保护等方面介绍了海洋工程中常用的腐蚀防护措施,重点综述了新型海洋涂层的研究进展,指出了水下焊接技术在海洋工程结构和海底管线的腐蚀修复及应急修理中的重要角色,并总结了影响水下焊接质量的关键问题。     

Ce对空气电池用多元铝合金综合性能影响

向Al-5Zn-1Mg-0.1Ga-0.1Sn-0.05Mn母合金掺杂不同含量稀土Ce,通过金相分析、电化学测试及腐蚀形貌分析等研究合金在摩尔浓度为4 mol/L的NaOH溶液中的电化学性能。结果表明:当添加质量分数为0.3%的Ce时,合金晶粒最细小,第二相粒子分布细小均匀。Ce提高阳极活性,降低合金自腐蚀反应速率,合金的电化学性能最佳。添加Ce抑制合金在摩尔浓度为4 mol/L的NaOH溶液中的不均匀腐蚀,更趋于均匀腐蚀。Al-5Zn-1Mg-0.1Ga-0.1Sn-0.05Mn-0.3Ce具有最佳综合性能,适合作碱性电解质中铝-空气电池阳极合金。     

CO_2-EOR环境碳钢和Cr13钢腐蚀产物膜稳定性研究的展望

从CO2腐蚀产物膜稳定性出发,对CO2腐蚀过程中影响碳钢和Cr13钢产物膜稳定性的因素进行了综述,提出了目前存在的问题和解决的方向。     

抽油机系统地面装置效率试验研究

针对油田机械采油系统运行效率普遍偏低的生产现状,试验研究了抽油机系统不同动液面和冲次下电动机、皮带、减速箱和四连杆的能耗损失。结果表明,动液面和冲次对抽油机系统的电动机、皮带、减速箱和四连杆的能耗损失有不同程度的影响。