机械复合管接头高温高压腐蚀性能研究

以X70和316L机械复合管为研究对象,对机械复合管进行了焊接试验,研究了焊接接头在高温高压下CO2腐蚀行为。结果表明,随着腐蚀温度的增加,焊接接头处的腐蚀速率逐渐增大;经过去膜处理后焊接接头发生了均匀腐蚀,未见局部腐蚀或者点蚀现象。     

F65/316L与X65/Inconel625复合管焊接接头耐腐蚀性能研究

为了研究采用ERNiCrMo-3焊丝焊接F65/316L与X65/Inconel625复合管焊接接头在特殊油气田气体中的耐腐蚀性能,参照ASTM G39、ASTM 71和DNV-OS-F101标准对复合管焊接接头进行了CO2应力腐蚀试验、高温高压CO2腐蚀、电偶腐蚀性能测试,考察了腐蚀试样表面形貌和成分。结果表明,复合管焊接接头经四点弯曲抗CO2应力腐蚀在母材和焊缝处均未出现裂纹,腐蚀速率满足标准要求;高温高压CO2腐蚀速率为0.002 mm/a,腐蚀类型为均匀腐蚀,腐蚀程度为轻度腐蚀;在3.5%NaCl溶液环境中,电偶腐蚀试验结果表明,焊缝的失重率大于316L和Inconel625母材,其耐蚀性与母材相当。     

温度对N80钢CO_2腐蚀产物膜结构和力学性能的影响

利用高温高压釜,以油田地层水为腐蚀介质,以高温高压气水两相为腐蚀环境,在N80油套管钢上生成CO2腐蚀产物膜,研究了65～115℃温度范围内腐蚀产物膜的结构和力学特性.结果表明:当温度在65～90℃时,腐蚀产物膜的主要成分为(Fe,Ca)CO3;在115℃时,膜的主要成分为(Fe,Ca,Mg)CO3和Fe3O4.随温度的升高,腐蚀产物膜的各项力学性能,如硬度、杨氏模量、断裂韧性以及膜与基体的结合强度均显示出升高的趋势.     

温度对异金属焊接接头CO2腐蚀的影响

为研究温度对异金属焊接接头CO2腐蚀的影响,使用熔化极气体保护焊（MIG）方式焊接X70管线钢和2205双相不锈钢．对基材／焊缝界面的组织和不同温度下的CO2腐蚀形貌进行了观察和分析．结果表明,焊缝侧显微组织呈树枝状奥氏体组织;焊缝存在较窄的熔合区且存在第二类边界线,Ni,Cr等元素存在浓度梯度．与低温相比,高温下焊接接头微合金钢侧产生较严重的CO2腐蚀,微合金钢表面的腐蚀产物膜呈疏松状,焊缝侧腐蚀产物膜较致密．电解液中两侧母材及焊缝的电位差、温度的不同导致离子的迁移速率不同,造成微合金钢和焊缝的腐蚀倾向不同．     

双金属复合管焊接接头在CO_2介质环境下的腐蚀分析

本文对双金属复合管焊接接头在油气田高温高压下的CO_2介质环境中的腐蚀因素进行了分析,重点对影响焊接接头耐腐蚀性能的温度和CO_2分压值进行了研究:在不同温度、不同CO_2压力下计算采用4种焊接工艺焊接后所得内衬不锈钢焊接接头的腐蚀速率及使用寿命,从理论上对4种双金属复合管焊接工艺方案在耐腐蚀性能方面的可行性和优劣进行了论证。     

N80油套管钢CO2腐蚀产物膜的力学性能

N80油套管钢CO2腐蚀产物膜力学性能的测试结果表明,腐蚀产物膜的弹性模量与硬度从内层到外层逐渐降低,弹性模量平均值为110 GPa.疏松的腐蚀产物膜内产生拉应力,应力大小随膜层的厚度增加而增加,腐蚀产物膜在试样表面稳定形成以后,内应力便趋于一个定值,大小约为46 MPa.外层腐蚀产物膜的断裂应力、应变分别为55.6 MPa和5.06×1O-4,小于内层膜断裂应力与应变(197.3-234.4 MPa和1.79×10-3-2.13×10-3).同样,内层膜与基体的粘附力要明显高于外层膜与内层膜.腐蚀产物膜内应力可以导致外层膜破裂.     

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。     

温度对X65和3%Cr管线钢CO2腐蚀行为的影响

利用高温高压反应釜对X65及新研制开发抗CO2腐蚀的含3%Cr低合金管线钢在不同温度下的CO2腐蚀行为进行研究。结果表明,X65管线钢腐蚀速率随温度升高呈先增大后减小的规律,在80℃附近达极大值,含3%Cr低合金管线钢的腐蚀速率随温度升高呈单调增加趋势。X65管线钢腐蚀产物膜以FeCO3晶体堆垛为主要特征,含3%Cr低合金管线钢腐蚀产物膜主要由FeCO3和Cr(OH)3组成,随温度升高腐蚀产物中的Cr含量显著提高,Fe含量明显下降。含3%Cr低合金管线钢表面形成的富Cr腐蚀产物膜结构致密无孔洞,显著降低均匀腐蚀速率和有效抑制局部腐蚀发生。     

P122钢焊接接头的热腐蚀性能

研究了涂有NaCl Na2SO4混合盐膜的P122钢焊接接头在650℃空气中的热腐蚀行为.采用X射线衍射和带有能谱的扫描电镜对腐蚀产物进行了分析.试验结果表明,在650℃增加氯化钠的含量,腐蚀速率增加,焊接接头表面形成疏松的氧化层.在相同的腐蚀条件下,P122钢焊接接头的各个区域中,焊缝是整个焊接接头耐热腐蚀最薄弱的区域;P122钢焊接接头在650℃的条件下经过热腐蚀以后得到的热腐蚀产物为Fe2O3、Na3Fe(SO4)和Na2Fe2O4.此外还探讨了P122钢焊接接头的热腐蚀机制.     

Q235钢在氧化性含Cl气氛中的高温腐蚀行为

研究了500和600℃下N2-0.26％HCl-1.6％O2-3.2％CO2混合气体中Q235钢的高温腐蚀行为.结果表明,在两个温度下Q235钢均出现了明显的腐蚀增重.随着温度的升高,腐蚀速率迅速增加.在两个温度下形成的氧化膜比较类似,分层明显,外层为较厚的Fe2O3层,内层为Fe3O4.大部分氧化膜表面出现了剥落和起...     

高压干法X65管线钢GMAW焊接接头在模拟海水中的腐蚀行为

高压干法熔化极气体保护焊(简称GMAW)在海底油气管道等水下构件的组装和维修中有着非常广泛的应用,焊接接头在海水中的腐蚀行为对于海底输油管道的安全运行至关重要.通过模拟浸泡试验和极化曲线法研究不同环境压力下(常压,0.3?MPa,0.5?MPa)?X65管线钢干法GMAW焊接接头在人工海水中的腐蚀行为及机理.?结果表明...     

盐雾环境对超声冲击前后铝合金焊接接头力学性能的影响

对6005铝合金焊接接头进行超声冲击处理,对冲击前后焊接接头进行残余应力测试.结果表明,超声冲击后,6005铝合金焊缝及热影响区(HAZ)均变为残余压应力,应力分布较为均匀.对冲击前后试样进行盐雾腐蚀试验.超声冲击后的试样在腐蚀不同时间后,其腐蚀产物均少于未冲击试样,超声冲击后焊接接头硬度得到提高,焊缝及HAZ的硬化层深度分别为1.5 mm及2.1 mm,腐蚀14天后,硬化层能够保持在0.9 mm,可有效地保护基体.另外,腐蚀同样时间后,冲击后的焊接接头试样能够保持较好的综合力学性能.     

3Cr低合金钢焊接接头腐蚀膜对基体的保护作用

利用扫描电镜分析3Cr低合金管线钢高频电阻焊接头微观组织,采用高温高压反应釜和电化学阻抗测试技术对焊接接头的CO₂腐蚀行为进行研究. 3Cr低合金钢高频电阻焊焊缝和母材的化学成分一致,组织均为铁素体+珠光体,且焊缝组织更加细小、均匀. 失重试验结果表明,焊接接头的腐蚀速率比母材小0.28 mm/年. 电化学阻抗测试结果表明,浸泡时间48和168 h后,焊缝表面腐蚀膜电阻均大于母材,焊缝腐蚀膜对基体的保护性均好于母材. 这是由于焊缝组织分布均匀细小,表面腐蚀膜均比母材均匀和致密. 浸泡48 h时焊缝表面为双层膜结构,母材为单层膜;浸泡168 h时焊缝和母材表面均为单层膜结构.     

CO_2腐蚀速率半经验预测模型研究

以Nesic机制为基础,建立了新的腐蚀速率预测模型,着重考虑了离子在流体边界层和腐蚀产物膜中的传质速率,提出了腐蚀产物膜因子的实验确定方法.进一步,通过高温高压CO2腐蚀的实验,给出了从具体实验结果来分析和确定腐蚀产物膜影响因子的技术.分析了矿化度对腐蚀速率的影响规律,结果表明模型与实际情况符合良好.     

Corrosion behavior of mechanical clad pipe welded joints in CO2‐saturated seawater under high temperature and high pressure

In the present study, a new welding procedure was developed according to the welding difficulties of mechanical clad pipe. The effect of temperature on the corrosion product layer of stainless steel welded joints exposed to a CO₂‐containing solution was investigated. The measurement techniques, such as scanning electron microscopy with energy dispersive spectrometry, X‐ray diffraction, and X‐ray photoelectron spectroscopy, were used to systematically characterize the morphology and composition of the corrosion product layer. The corrosion rates were calculated by weight loss method. The corrosion mechanisms are studied and discussed. The results showed that temperature is an important factor in the corrosion rate of mechanical clad pipe welded joints.     

1Cr18Ni9Ti+Q235复合钢板对接焊缝组织和抗腐蚀性能分析

针对内复合不锈钢焊管制造,采用4种焊接工艺对厚度为3mm+10mm的1Cr18Ni9Ti+Q235复合钢板对接焊缝进行了自动焊接,对焊接接头进行显微组织分析、拉伸、内外弯曲、冲击试验、电化学和晶间腐蚀试验.结果表明,采用TIG焊焊接复层,复层焊缝显微组织为奥氏体加少量铁素体,在1moL/L的盐酸溶液中进行电化学腐蚀试验,其抗电化学腐蚀性能与母材复层相近,无晶间腐蚀现象.基体采用TIG焊的焊接接头,基体焊缝组织为较高强韧性的板条状马氏体,满足力学性能要求.而基体采用SAW焊的焊接接头,基体焊缝力学性能和复层焊缝抗腐蚀性能均不能满足要求.     

E550钢埋弧焊接接头在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

采用增重测量、锈层截面观察、物相定量分析和电化学实验等方法研究了低合金耐候钢E550埋弧焊焊接接头在室内干湿循环加速腐蚀中的行为。结果表明:E550钢焊接接头的腐蚀速率低于母材。E550母材与焊缝的成分差异导致焊接接头不同部位的电位不同,并引起电偶腐蚀。电偶腐蚀对常规的大气腐蚀产生了抑制作用,造成焊接接头腐蚀前沿平整,锈层缺陷减少。随着表面锈层的生长,焊接接头表面不同部位的电位发生不同程度变化,并造成反复发生极性逆转,使腐蚀变得均匀,减弱了电偶腐蚀的局部腐蚀特征。     

模拟塔里木油田环境中低Cr钢的H_2S/CO_2腐蚀行为

通过高温高压腐蚀试验,运用SEM、XRD、EDS等分析技术.研究了普通P110与3Cr110钢在模拟塔里木油田现场环境中的CO2/H2S腐蚀特征.结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,这两种材料的腐蚀产物为FeCO3,3Cr110表现出良好的抗CO2均匀腐蚀及局部腐蚀能力,其平均腐蚀速率显著小于普通P110;模拟CO2/H2S腐蚀条件下,两种材料的均匀腐蚀速率远小于单独CO2腐蚀环境下的均匀腐蚀速率,表面腐蚀产物为FeS,H2S腐蚀占主导作用,Cr元素在低Cr钢腐蚀产物膜中的富集,其腐蚀产物Cr(OH)3改善了腐蚀产物膜的稳定性,显著提高了低Cr钢的抗均匀腐蚀及局部腐蚀能力.     

表面强化处理对工业纯钛焊接接头电化学腐蚀性能的影响

为了改善焊接接头的性能,延长其使用寿命,实验采用喷丸强度为0.15A的超声喷丸处理(USSP)方式对工业纯钛TA2焊接接头进行强化。通过OM、SEM、TEM分别对TA2焊接接头各区域组织及腐蚀形貌进行观测,对不同工艺处理试样的残余应力值、表面粗糙度进行了测定,并对超声喷丸后试样表面进行热处理和表面打磨,研究了不同表面残余应力及表面粗糙度对焊接接头焊缝区域在80℃ 的10% HCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明,USSP强化处理纯钛焊接接头耐腐蚀性能有所提升。经退火处理后,随着退火时间的增加,耐腐蚀性能先增加后降低,退火0.5h时,自然腐蚀电位最高,电流密度最低,耐腐蚀性能最优。经表面打磨处理,腐蚀速率主要由扩散步骤控制,产生浓差极化,随着打磨强化层的增加,扩散速率加快,耐腐蚀性能有提高。打磨至强化层2/5处时,耐腐蚀性能提升明显。