腐蚀缺陷管道风险评估有限元模拟研究

腐蚀缺陷的破裂是管道的主要失效形式。通过建立实体单元并考虑几何非线性和材料的非线性,采用线弹性有限元模型对腐蚀缺陷管道参数进行了计算和分析。通过对模型上不同形状和位置的缺陷进行模拟,设定不同的压力条件和缺陷处管壁的厚度,分别计算出在每个压力情况下不同厚度时缺陷处强度值,得出腐蚀缺陷管道内压、缺陷厚度与缺陷处应力三者之间的关系,进而对腐蚀缺陷管道进行初步的风险评估。     

P110钢在含Cl-介质中的冲刷与腐蚀行为研究

采用旋转圆盘装置并辅以电化学工作站测试P110钢在含Cl-溶液中的冲刷腐蚀行为。研究不同流速、不同含砂量对P110钢冲刷腐蚀质量损失速率和腐蚀电化学行为的影响规律,利用扫描电子显微镜(SEM)对冲刷腐蚀后试样表面进行分析表征。结果表明:P110钢在含Cl-溶液中的冲刷腐蚀形貌为典型的颗粒切削痕迹,并伴有少量腐蚀坑,冲刷腐蚀机理为机械和腐蚀相互协同作用;冲刷腐蚀过程存在一临界流速,当流速较低时主要体现为腐蚀作用,当流速超过4 m/s时材料冲刷腐蚀质量损失速率的增加主要来自于机械作用;含砂量对P110钢冲刷腐蚀起着重要影响,随含砂量增大,砂粒的机械冲刷作用增加导致冲刷腐蚀过程加剧,但过多的砂含量会形成"屏蔽作用"降低冲刷腐蚀。     

高效固体缓释型阻垢剂的研制及性能分析

针对大庆油田集输管道腐蚀结垢现象,以主剂、分散剂、特殊缓蚀阻垢剂和载体配制固体缓蚀阻垢剂,通过复配试验筛选出适合其采出液水质的药剂,并对其缓蚀和阻垢性能进行分析。结果表明:加注药剂后的管道钢腐蚀速率为0.070mm/a,远低于未加注前的0.310mm/a;阻垢效果15天内稳定,阻垢率约为91%,阻垢性能良好;缓释速率为约每10天溶解8%,加注周期约为3个月。所制备药剂性价比高,缓蚀阻垢综合性能良好,可作为油田水驱采出液专用缓蚀阻垢药剂。     

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。     

基于ANSYS Workbench有限元法含内腐蚀缺陷套管应力模拟研究

结合大庆油田采油六厂套管的实际服役工况,以实测缺陷为依据,借助ANSYS Workbench软件模拟了含内腐蚀缺陷套管的等效应力最大值,分析了缺陷长度、宽度和深度双变量作用对套管等效应力最大值的影响规律,结果表明:套管内腐蚀缺陷深度是影响等效应力最大值的重要因素,缺陷长度对等效应力最大值的影响次之,缺陷宽度对等效应力最大值的影响存在临界值,小于临界宽度时,等效应力最大值随宽度增加而减小。     

P110钢在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀行为研究

采用全浸泡腐蚀实验和静态电化学测试方法研究了P110钢在不同p H值Na Cl溶液中的腐蚀行为,并通过分析失重法结果、电化学极化曲线和扫描电镜结果,对P110钢在不同p H值Na Cl溶液中的腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀机理进行讨论。实验结果表明:P110钢在不同p H值Na Cl溶液中均发生了点蚀,当溶液p H值大于3时,腐蚀速率随着溶液p H值的增大而减小,试样表面发生点蚀的倾向性开始降低,发生均匀腐蚀的倾向性增加;当溶液p H值小于3时,腐蚀速率有所减小,但点蚀密度有所增加。     

不同类型缓蚀剂在含饱和CO2油田采出液中对P110钢的缓蚀性能研究

采用电化学腐蚀法测试咪唑啉类IMC-80-BH、有机胺类ZK682和有机磷类N582的缓蚀剂在常温下饱和CO2油田采出液对P110钢的缓蚀行为,用高温高压反应釜借助失重法和腐蚀形貌观察研究了其在高温(80℃)时的缓蚀性能。结果表明:3种缓蚀剂均为阳极抑制型,作用方式为"负催化效应";3种缓蚀剂均存在浓度极值现象,吸附膜稳定程度随浓度变化差别较大;在油田真实高温高压条件下,有机胺缓蚀剂ZK682缓蚀性能最优。     

基于ANSYS有限元法的含双点及组合腐蚀缺陷管道应力分析

以大庆采油六厂埋地管道实测腐蚀缺陷为依据,用ANSYS有限元软件模拟了含双点及组合腐蚀缺陷管道表面的应力状态,研究方形、椭圆形两种双点腐蚀缺陷及组合腐蚀缺陷尺寸对管道最大等效应力的影响规律。结果表明:双点方形、椭圆形腐蚀缺陷间距分别大于60、40 mm,两缺陷相互独立,对管道剩余强度无影响;在干涉距离内,双点方形腐蚀缺陷深度对等效应力影响最大,而双点椭圆形缺陷的深度、长度和宽度影响均较大;随组合腐蚀缺陷深度增加,管道模拟等效应力增加,大尺寸缺陷深度对等效应力影响程度较大。     

16MnR钢焊缝表面纳米复合电镀及抗湿H_2S应力腐蚀试验研究

采用Ni-纳米TiO2复合电镀对16MnR钢焊缝进行表面处理,运用均匀设计方法,研究了镀液温度、阴极电流密度、搅拌速度、纳米TiO2浓度等对复合电镀过程的影响,优选出Ni-纳米TiO2复合电镀的最佳工艺配方.借助金相显微镜、扫描电镜(SEM)与能谱仪(EDS)对复合镀层的微观形貌、组织结构及成分组成进行测试分析.恒载荷拉伸试验结果表明:普通电镀层的抗湿H2S应力腐蚀性能是无镀层的1.9倍,而Ni-纳米TiO2复合电镀层的抗湿H2S应力腐蚀性能是无镀层的4.1倍;镀层中纳米材料的引入,使得金属表面局部晶粒纳米化,提高了16MnR焊缝抗湿H2S应力腐蚀的能力.     

焊接实验室的改革与实践

为适应21世纪创新人才的培养,提高学生的综合素质,对高校传统实验教学方式的改革势在必行。本文对开放式焊接综合实验室的研究和实践进行了探讨,并介绍了具体的实施方法、教学方式,对提高专业课实验教学质量,深化高校实践教学改革具有借鉴作用。