X80管线钢在海滨盐碱土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能研究

采用失重法、电化学测试、SEM及XRD微观分析等方法,研究了X80管线钢在海滨盐碱土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在海滨盐碱土壤模拟溶液中,随着浸泡时间的增加,X80钢平均腐蚀速率明显下降,但总的腐蚀程度增加,钢基体表面由以全面腐蚀为主转为以点蚀为主;X80钢的阴极过程为氧的活化控制;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成;X80钢的耐蚀性及腐蚀形态与各试样表面生成的腐蚀产物膜的完整性和致密性有关。研究还发现氯离子含量是影响腐蚀的主导因素。     

离心SHS陶瓷内衬复合钢管存在问题评述

从陶瓷衬层致密度、裂纹、韧性、表面粗糙度和界面结合强度以及复合管耐蚀性能等方面,分析了离心自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管存在的问题,并针对以上问题提出了改善复合管整体性能的相关措施。     

纤维增强复合材料多轴疲劳的实验研究

采用缠绕成型的玻璃纤维增强聚合物基复合材料管型试样,对复合材料在拉扭双轴载荷作用下的多轴疲劳行为进行了实验研究。实验结果表明,复合材料多轴疲劳失效是基体中疲劳损伤累积的结果,最终的失效裂纹通常平行于纤维方向;根据实验中得出的应力应变曲线、疲劳寿命曲线,重点讨论了不同缠绕角复合材料的多轴疲劳寿命随双轴载荷比例、平均应力等因素的变化规律,为今后的多轴疲劳理论研究提供了依据。     

纤维增强聚合物基复合材料的疲劳损伤模型

从微观离散分子力学出发,考虑力学化学的交互作用和材料微观组织的影响,建立了纤维增强聚合物基复合材料的力学化学分子链疲劳损伤模型在模型中引入表示基体树脂和界面分子链断裂数占材料分子链总数的比例Am和Al来描述基体断裂主导和界面断裂主导的损伤,给出剩余强度与疲劳过程中微观断裂机理、结构参数、物理化学参数和力学性能变化之间的关系与短玻璃纤维增强树脂基复合材料(SMC)的恒载荷疲劳实验结果比较,本模型预测的疲劳剩余强度与实验值吻合得比较好,     

井下用非金属复合材料连续管研究进展

非金属复合材料连续管具有优异的耐腐蚀性能、足够的承压强度和抗拉伸、耐弯曲性能,又可连续成型,能够大幅降低施工人员劳动强度,提高起下井作业效率,因此成为传统钢制油管的良好替代品。基于良好的可设计性及连续成型工艺特征,非金属复合材料连续管为动力缆、信号缆、辅热缆等缆线的复合敷设提供了有利条件,制备的智能化油管在国内油田也得到成功应用。总结了国内外井下注水、采油用非金属复合材料连续管产品研发现状,分析了复杂油井工况下遇到的主要技术问题,从结构设计及选材、全寿命周期检验评价、配套施工工艺及装备、智能化制造及控制和标准化建设等方面提出了规范化研究建议,力求助推国内井下用非金属复合材料连续管产品和技术的快速进步。     

H_2S在多层聚合物复合管材中的渗透规律

为了探索实际传输过程中H2S在非金属管材中的渗透规律,以不同温度条件下H2S在多层聚合物复合管道中的渗透系数实测值为基准,建立了H2S在多层聚合物复合管道中的渗透模型,并利用渗透理论和渗透公式获得了不同温度、压力条件下H2S在非金属管道增强层中产生的气压和渗透量随时间变化的规律。结果发现:①H2S在聚偏氟乙烯(PVDF)和高密度聚乙烯(HDPE)薄膜中的渗透规律符合Arrhenius关系;②H2S在管道中的渗透气压随温度和管内压力升高而急剧升高,且很快达到平衡,而其渗透量呈一次函数持续增加;③H2S通过内衬层管材的渗透量随温度和管内压力的增大而线性增大,但前者对H2S渗透行为的影响大于后者引起的影响。     

填料诱导聚偏氟乙烯极性晶型及其性能研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种极性较强的结晶高分子材料,其中极性的β和γ晶在压电和热电方面具有较广阔的应用前景。然而通用的加工方法只能得到非极性的α晶,为此,简要介绍了一种简便有效的形成极性PVDF晶的方法——填料诱导法。综述了各种不同填料及表面改性剂对PVDF中α、β和γ晶型的诱导规律和诱导机理,并简单分析了填料填充PVDF复合材料的物理和力学性能,指出研究高含量β晶的制备方法及其转变机理是今后PVDF改性的主要发展方向。     

X80管线钢在水饱和碱性沙土中的腐蚀行为

采用电化学测试、SEM观察及EDS分析等方法,研究了X80管线钢在水饱和碱性沙土中的腐蚀行为。结果表明:随着腐蚀时间的延长,X80钢腐蚀速率的变化趋势为先缓慢增大后快速增大;腐蚀50d后,腐蚀产物中主要为铁的氧化物、铁的硫化物,其中混杂着土壤中盐类;X80钢的耐蚀性及腐蚀形态与其表面生成的腐蚀产物膜的完整性和致密性有关。     

油田集输用塑料合金复合管管体爆裂分析

集油管线用塑料合金复合管在使用过程中发生了管体爆裂失效事故。为了探讨复合管的失效原因,采用红外光谱分析、差热-热重分析、VST等分析手段,研究了复合管用内衬塑料层和外结构层玻璃钢树脂基体的结构成分、热性能等。结果表明:复合管内衬材料添加剂含量较多或分散不均,而复合管玻璃钢基体树脂的玻璃化转变温度远低于标准要求。较低的固化度和偏高的树脂含量导致玻璃钢结构层力学性能下降,在长期服役过程中的老化及介质腐蚀共同作用下,复合管最终爆裂失效。     

石墨烯/高分子功能复合材料制备与应用研究进展

新型无机纳米材料与传统聚合物分子结合将极大地促进石墨烯的多功能性、高补强性与高分子的良好力学性、成熟工艺得以充分展现。本文简述了功能材料、纳米石墨烯、高分子的发展历程,分别对吸附材料的高分子来源(三种天然高分子、合成高分子)、催化材料在(合成、电)化学反应中的应用、分离材料的孔径特性(低渗透、纳滤、超滤、微滤)、生物医用材料的用途(组织工程、医用卫生、医用药材)进行了剖析,重点详述了多种石墨烯/高分子功能复合材料功能与效能,并对其制备方式与效能提高原因进行了简析,同时对导电材料、智能(或传导)材料及磁性材料和液晶材料等进行了概述,以期为新型石墨烯/高分子功能复合材料的研制与应用提供借鉴。最后,对石墨烯/高分子功能复合材料在普及率和工业化上存在的问题等进行了思考,并做出了展望。