X65钢和3Cr钢作为海底管道用钢抗CO2腐蚀性能研究

用高温高压反应釜模拟油气输送管道典型腐蚀环境,研究X65钢和3Cr钢作为海底管道用钢的抗CO2腐蚀性能.在温和腐蚀环境,X65钢与3Cr钢的平均腐蚀速率均较低,使用X65钢是安全的.随着温度和CO2分压提高,与X65钢相比3Cr钢表现出更优越的抗CO2腐蚀性能:在中等腐蚀环境3Cr钢平均腐蚀速率较X65钢大幅降低,在中等和苛刻腐蚀环境3Cr钢可有效抑制局部腐蚀的发生;在这样的腐蚀条件下,3Cr钢作为海底管道用钢较X65钢安全.3Cr钢较X65钢抗CO2腐蚀性能提高的主要原因是表面形成了富Cr的腐蚀产物膜,结构致密,对基体起到了有效的保护作用.     

Cr含量对低合金耐蚀管线钢焊接接头组织和性能的影响

采用钨极氩孤弧焊(TIG)对Cr含量为1wt%～5wt%的低合金耐蚀管线钢进行焊接,研究Cr含量对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,随着低合金耐蚀管线钢中Cr含量提高,粗晶热影响区晶粒尺寸变大,熔合区组织不均匀,易出现淬硬组织。随Cr含量提高,焊接接头的硬度呈上升趋势,冲击韧性呈下降趋势,尤其当Cr含量达5wt%时,硬度的提高和冲击韧性的下降尤为明显。低合金耐蚀管线钢的Cr含量不超过3wt%时,可得到硬度适中、韧性较高的焊接接头。     

高聚物/金属界面微观的表征方法

为了提高胶粘剂、有机涂层、缓蚀剂的性能,了解高聚物/金属界面的结构和性能是非常必要的.目前常用的表征表面的方法直接测定界面层结构尚有困难,因为界面层不能孤立出来直接研究.着重介绍了与有机膜层/金属粘接界面相关的表征方法.衰减全反射红外光谱(ATR-IR)不仅能分析高聚物表面结构信息,还可分析不透明的材料表层及含水材料信息.反射吸收红外光谱(RA-IR)则对研究金属表面涂层分子取向、金属表面化学反应比较有效.X射线光电子能谱(XPS)能较好地表征金属与高聚物间的相互作用.拉曼光谱法与电化学方法相结合可以原位表征金属表面在分子水平上的信息.通过比较认为FTIR与XPS相结合是相对理想的表征界面的方法.     

一种新型含Al低Cr合金钢在模拟油田采出液环境下的CO2腐蚀行为

以自行设计开发的新型3Cr2Al低合金钢为研究对象,采用高温高压磁力驱动反应釜进行饱和CO₂模拟油田采出液环境下的腐蚀模拟实验,通过失重法获取腐蚀速率评价其耐蚀性能,并结合扫描电子显微镜、能谱分析、电化学测试等表征手段,研究腐蚀产物膜结构及成分特征,探讨耐蚀机理。相比3Cr钢,3Cr2Al钢中少量Al的添加提高了材料的抗CO₂腐蚀性能,在短周期(20 h)和长周期(144 h)条件下,其腐蚀速率分别下降15%和69%,这种耐蚀性能的提升主要是由于3Cr2Al钢表面产物膜中不仅有Cr的富集,同时还有Al的富集,提高了产物膜对基体的保护性。溶液中的氯离子对产物膜中Al的富集存在一定影响,在低氯溶液环境中,3Cr2Al钢表面腐蚀产物膜中Al/Fe原子比明显高于其Cr/Fe原子比,Al的富集更明显;当提高溶液氯离子浓度,腐蚀产物膜中Al/Fe原子比相比低氯溶液明显降低,Al的富集程度减弱,阳极极化曲线半钝化现象消失。     

压电陶瓷微喷头数字驱动控制电源的设计

稳定的数字控制驱动电源是压电陶瓷型微喷头正常工作的关键。提出了一种波形发生方案，并根据此方案设计了一种以单片机AT89S8252以及波形发生芯片MAX038为主体的新型压电陶瓷微喷头驱动控制电源。该电源具有较高的精度、高分辨率和很宽的动态范围，响应速度快，驱动能力强。整个电源系统最大的特点是脉冲的宽度及占空比完全数字控制，调试灵活方便。     

新型Cr3MoNb管线钢焊接接头的力学性能与组织

利用TGS-2CML焊丝,采用钨极氩弧焊(gas tungsten arc weld,GTAW)对经济型低合金Cr3MoNb无缝管进行整管焊接,测试了焊接接头的硬度,研究了拉伸性能、冲击韧性,观察了微观组织.结果表明,在拟定焊接工艺下,Cr3MoNb钢焊接接头力学性能优良,无需预热和焊后热处理;调质处理下断后伸长率提高约1倍,达到挪威船级社制管工艺DNV-OS-F101标准;对于类似Cr3MoNb等低碳或超低碳管线钢,采用A(c)修正日本百合冈公式计算其焊接热影响区最高硬度是合适的;焊缝区组织主要为细小的粒状贝氏体,M-A相弥散分布于铁素体基体相中;焊缝区晶粒尺寸总体很小,区域晶粒大小存在细微差异,有少数较大尺寸柱状晶分布;焊缝区与热影响区以多边形铁素体和粒状贝氏体较自然过渡,无明显熔合分界线.     

湿气温度对3Cr管线钢CO2腐蚀行为的影响

利用高温高压冷凝反应釜模拟深海湿气管道的现场环境,研究了湿气温度对3Cr管线钢湿气CO2腐蚀行为的影响;运用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等分析技术对试样表面腐蚀产物的形貌和成分进行了分析。结果表明,在相同管壁温度(10℃)下,湿气温度在30～90℃内范围变化时,3Cr管线钢的平均腐蚀速率随湿气温度的升高而增大,且都没有发生局部腐蚀。在这些湿气温度条件下,3Cr管线钢的腐蚀产物膜是两层结构,外层膜的主要成分为FeCO3,内层为非晶态的富Cr膜。     

耐CO2腐蚀低Cr管线钢的研究进展

长久以来,CO2腐蚀一直是石油工业用材面临的最严重问题之一.大量案例表明60%的海上油气田腐蚀失效是由碳钢的抗CO_2腐蚀性能较差导致的.通过合金化的方法向碳钢中加入少量Cr,进而研发出的低Cr管线钢具有较好的抗CO2腐蚀性能,比普通碳钢更能适应较为苛刻的介质环境,