耐H2S腐蚀的09Cr2AlMoRE钢研制总结

1　前言为了解决石化装置中的Ｈ2 Ｓ应力腐蚀问题 ,湖北长江石化设备厂于 1 999年提出课题 ,要求在抗Ｈ2 Ｓ应力腐蚀专用钢1 2Ｃｒ2ＡｌＭｏＶ的基础上 ,优化 1 2Ｃｒ2ＡｌＭｏＶ的化学成分以及合金元素的结构 ,提出用稀土 (ＲＥ)代替矾 (Ｖ) ,以改善钢材的焊接性能和进一步提高耐腐蚀性能。经与钢厂联合研制攻关后 ,稀土合金钢 ( 0 9Ｃｒ2ＡｌＭｏＲＥ)无缝管和锻件已达到批量生产状态 ,用稀土合金钢生产的换热器、空冷器已得到大量推广应用。且稀土合金钢 ( 0 9Ｃｒ2ＡｌＭｏＲＥ)无缝管和锻件已于 2 0 0 1年 5月 9日通过了全国压力容器标…     

2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢在NH4H2PO4溶液中的电化学腐蚀行为研究

通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜 (SEM)、能谱仪 (EDS)、X 射线衍射仪 (XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、开路电位、极化曲线、电化学阻抗谱等研究了 NH₄H₂PO₄溶液浓度对2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢电化学腐蚀行为的影响。结果表明,随着NH₄H₂PO₄溶液浓度的增大,2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢的腐蚀速率先快速增大后缓慢增大;2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢仅在低浓度NH₄H₂PO₄溶液中萌发点蚀,一旦溶液浓度大于或等于30 mmol/L,材料腐蚀形态仅表现为均匀腐蚀;2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢表面腐蚀产物膜为双层结构,外层膜主要由Fe₃(PO₄)₂、FePO₄组成,内层膜主要由Fe₃O₄构成;随着NH     

稀土镧对热浸渗铝钢耐H2S腐蚀性能的影响

研究了添加稀土镧对热浸镀渗铝钢渗层的组织和耐H2S腐蚀的影响，结果表明随着稀土含量的增加，渗层中富铝层增厚。当稀土添加量由0％升至0．3％时，渗层的耐蚀性逐渐提高，当稀土添加量大于0．3％时，渗层的耐蚀性反而逐渐降低。添加0．3％稀土渗层的耐腐蚀性能最好，为不加稀土的2．5倍。     

热处理对N80钢表面镍基合金涂层CO2腐蚀性能的影响

利用等离子热喷涂技术在N80钢表面制备了镍基合金涂层,并进行高温扩散处理。通过CO2高温高压腐蚀试验评价涂层在模拟油田环境中的耐蚀性能,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)方法分析了涂层的微观形貌和相组成。结果表明,镍基合金涂层由单质Ni相及固溶体Cr1.2Ni2.88、FeNi3、MoO2和CuO组成。经过600℃扩散处理后,涂层内原子结构更为致密。涂层的CO2高温高压腐蚀速率为0.0046mm/a,是原始涂层的1/100,具有优良的抗CO2高温高压腐蚀性能。     

Inconel 718及其渗铝涂层在Na2SO4+5%NaCl混合盐膜下的热腐蚀行为

采用化学气相沉积(CVD)工艺在镍基高温合金Inconel 718上制备了铝化物涂层,研究了Inconel 718合金及其渗铝涂层在750,850和950℃空气中Na₂SO₄+5%(质量分数)NaCl混合盐膜下的热腐蚀行为。结果表明：基体表现出较差的抗腐蚀性能,且温度越高腐蚀越严重;腐蚀初期表面腐蚀产物主要由Cr₂O₃和Fe₂O₃组成,而随着腐蚀时间增加,尖晶石为主要腐蚀产物。此外,基体合金在850和950℃时的腐蚀膜疏松多孔,观察到开裂和剥落,抗腐蚀能力差;而渗铝涂层表现良好,腐蚀期间表面会形成Al₂O₃膜,极大提高了基体合金的抗腐蚀性能。虽然当腐蚀温度升高或腐蚀时间增加时,涂层会发生明显退化,且会导致腐蚀膜出现裂纹、孔洞等缺陷,其与涂层结合不紧密,但仍能在很大程度上有效保护基体。     

干湿比对CrNiMoV钢在120 mmol/L NH4H2PO4溶液中电化学腐蚀行为的影响

通过激光共聚焦显微镜(CLSM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、开路电位、电化学阻抗谱等研究了在外界温度为(25±2)℃,湿度为(55±5)%的空气中干燥,120 mmol/L NH₄H₂PO₄溶液中浸润的干湿交替环境下干湿比的变化对2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢和2Cr-4Ni-0.4Mo-0.1V钢的电化学腐蚀行为影响。结果表明：在干湿比为0、1/3、1、3条件下实验21 d后,两种钢发生均匀腐蚀和点蚀,且随着干湿比增大,两种钢的腐蚀速率增大,点蚀程度变大,但2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢的耐蚀性优于2Cr-4Ni-0.4Mo-0.1V钢。两种钢的腐蚀产物膜主要由Fe₃(PO₄)₂、FePO₄、Fe₂O₃、FeOOH构成,且随着干湿比增大,FeOOH和Fe₃(PO₄)₂含量减少,Fe<...     

超临界CO2输送环境中O2、SO2和NO2杂质对X52钢腐蚀行为的影响

通过腐蚀模拟试验、表面分析技术水化学模拟计算等方法,对比了在含O₂、SO₂或NO₂杂质超临界CO₂-H₂O环境中X52钢的腐蚀行为差异,探讨了杂质及其交互作用对X52钢腐蚀的影响机理。结果表明：在含0.02%(体积分数)O₂的超临界CO₂-H₂O环境中X52钢的腐蚀速率仅为0.007 mm/a,而在含0.02%SO₂或0.02%NO₂环境中X52钢的腐蚀速率均高于0.300 mm/a;当O₂与SO₂或NO₂共存时,二者交互作用促进腐蚀性物质H₂SO₄或HNO₃形成,进而促进X52钢的腐蚀速率提升;在含不同杂质的超临界CO₂-H₂O环境中X52钢的腐蚀和成膜反应过程主要由杂质控制,X52钢腐蚀程度不...     

甘油水溶液控湿方法及其对热镀锌钢SO2大气腐蚀的影响

采用模拟大气腐蚀试验装置,研究了湿度对热镀锌钢SO₂大气腐蚀行为的影响以及甘油水溶液湿度控制的影响因素。结果表明,采用甘油水溶液控制湿度时,为保证湿度控制准确,甘油水溶液与控湿空间的容积之比为1/100～1/125左右为宜,腐蚀挂片距甘油水溶液面的距离控制在150 mm以下为宜。镀锌钢在SO₂大气腐蚀环境下的初始腐蚀产物对进一步腐蚀具有抑制作用;在SO₂浓度相同的情况下,镀锌钢的大气腐蚀速率随湿度的增大而增大;镀锌层在SO₂大气腐蚀后出现突起和剥离,腐蚀产物呈现针状和层状,结构疏松。     

流速对CO2/O2环境中L485钢腐蚀行为的影响

为研究CO₂/O₂共存环境中流速对L485钢腐蚀行为的影响,在高温高压动态反应釜中进行模拟腐蚀试验,测试L485钢的均匀腐蚀速率,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等方法观测腐蚀产物的微观形貌和成分。结果表明：CO₂/O₂共存体系中,随着流速的增大L485钢的均匀腐蚀速率逐渐增大,且表面呈现由局部腐蚀向均匀腐蚀转变的特点;CO₂/O₂共存体系中L485钢的腐蚀产物为Fe₂O₃、FeOOH、Fe(OH)₃、Fe₃O₄、FeCO₃。     

不同温度下X80钢的CO2腐蚀电化学特性

采用动电位扫描和交流阻抗技术研究了常压条件下X80钢CO2腐蚀电化学特性。结果表明:在30～80℃范围内,阳极反应机理没有发生变化,而阴极反应机理在60℃时已经发生改变;在阳极极化条件下,X80钢CO2腐蚀的电化学阻抗谱(EIS)曲线具有三个时间常数,其中低频感抗弧与试样表面活化溶解有关,低频容抗弧与试样表面腐蚀产物膜生成有关;随着温度的升高,EIS曲线低频区感抗弧逐渐缩小,容抗弧逐渐扩大。     

模拟CO2驱环境中咪唑啉类缓蚀剂对J55钢腐蚀性能的影响

采用极化曲线和电化学阻抗谱方法研究了模拟CO₂驱环境中两种咪唑啉类缓蚀剂对J55钢的缓蚀性能。利用拟合得到了电化学腐蚀的热动力学参数并对其进行了分析,同时计算了两种缓蚀剂对J55钢的缓蚀效率。结果表明,腐蚀电流密度(J_corr)均随缓蚀剂用量提高而不断减小,缓蚀剂作用下的电荷传递电阻RI均远远大于空白试验条件下的R_t值,改性咪唑啉缓蚀剂比咪唑啉缓蚀剂对C02腐蚀具有更好的缓蚀效果。     

07/09Cr2AIMoRE钢在油田高含H2S、CO2和CI-环境下耐蚀性研究

系统地研究了07/09Cr2AIMoRE钢在油气田高含硫化氢、二氧化碳、氯离子等腐蚀性组分介质中的抗腐蚀特性,分析了在这种工况条件下07/09Cr2AIMoRE钢作为压力容器用材的可行性,认为在一定的介质条件下,该材料可以     

L360钢在H2S/CO2环境中腐蚀的预测

运用BP人工神经网络技术建立了预测L360钢在H₂S/CO₂环境中腐蚀的模型,神经网络拓扑结构为5-4-1,网络模型训练成功以后,应用它预测L360钢在H₂S/CO₂中的腐蚀速度.结果表明,人工神经网络模型预测的结果与实验数据相当符合,误差在14%以内.由此可见,BP神经网络模型可以作为预测H₂S/CO₂环境致集输管线腐蚀速率的工具.     

High performance of HNaV6O16·4H2O nanobelts for aqueous zinc-ion batteries with in-situ phase transformation by Zn(CF3SO3)2 electrolyte

Zn(CF₃SO₃)₂as an electrolyte has been widely used to improve the electrochemical performance for ZIBs due to that the bulky CF₃SO₃-can reduce the solvation effect of Zn²⁺and promote the ionic diffusion.Herein,we found that Zn(CF₃SO₃)₂electrolyte can induce different electrochemical mechanisms from ZnSO₄electrolyte.Compared to the ZnSO⁴electrolyte,the HNaV₆O₁₆·4H2_Oelectrode with Zn(CF₃SO₃)₂electrolyte exhibits a high capacity of 444 mAh·g^-1at 500 mA·g^-1with a capacity retention of 92.3%after 80 cycles.Even,at a high rate of 5 Ag-1,the HNaV₆O₁₆·4H₂O electrode delivers an initial discharge capacity of 328 mAh·g^-1with a capacity retention of 93.7%after 1000 cycles.Differing from the mechanism with ZnSO4 electrolyte,the excellent cycle stability of HNaV₆O₁₆·4H₂Oelectrode can be attributed to the in-situ phase transformation to ZnxV₂O₅·nH₂O based on the co-intercalation of Zn²⁺/H⁺.     

普通Cr13钢在高温高压下的抗CO2腐蚀性能

针对普通Cr13钢的CO2腐蚀性能,模拟大庆油田井下的腐蚀环境,通过高温高压釜进行了Cr13钢的腐蚀试验。采用SEM、EDS和XPS测试手段分析研究所获得CO2腐蚀产物膜的形貌和化学组成。结果表明,在所试验的三个温度下,Cr13钢液相、气相的腐蚀类型主要为均匀腐蚀。Cr13钢的腐蚀膜主要成分是晶态FeCO3和非晶态的Cr(OH)3。在85℃和110℃下,Cr13钢液相腐蚀速率为中度腐蚀,基体表面形成了一层深褐色腐蚀膜层且表面平整均匀,晶粒细小,膜层较薄;在170℃下其腐蚀速率靠近严重腐蚀的下限,接近中度腐蚀的上限;气相腐蚀与液相腐蚀腐蚀过程相似,属于中度腐蚀。腐蚀产物膜表面为较大颗粒的晶粒,很不规则。     

普通13Cr钢在高温高压下的抗CO2腐蚀性能

针对普通13Cr钢的CO2腐蚀性能,在模拟大庆油田井下的腐蚀环境,通过高温高压釜进行了13Cr钢的腐蚀试验,采用SEM、EDS和XPS测试手段分析研究所获得CO2腐蚀产物膜的形貌和化学组成。结果表明,在所试验的三个温度下,13Cr钢液相、气相的腐蚀类型都主要为均匀腐蚀。13Cr钢的腐蚀膜主要成分是晶态FeCO3和非晶态的Cr（OH）3,还含有少量的Fe或Cr的氧化物、碳化物和单质Fe等。在85℃和110℃下,13Cr钢的液相腐蚀速率属于中度腐蚀,基体表面形成了一层深褐色腐蚀膜层且表面平整均匀,晶粒细小,膜层较薄;在170℃下其腐蚀速率靠近严重腐蚀的下限,接近中度腐蚀的上限;气相腐蚀与液相腐蚀腐蚀过程相似,属于中度腐蚀,腐蚀产物膜表面则为较大颗粒的晶粒,但很不规则。     

超级13Cr钢在高温高压下的抗CO2腐蚀性能

在模拟某油田腐蚀环境中,通过高温高压CO2腐蚀试验,采用SEM、EDS和XPS测试手段分析,研究温度变化对超级13Cr马氏体不锈钢的腐蚀行为的影响。研究结果表明,随着温度的升高：超级13Cr马氏体不锈钢的均匀腐蚀速率呈微上升的趋势,气相环境中试样的均匀腐蚀速率大于液相,但均远小于0．1mm／a,局部腐蚀严重。在温度为150℃的气相环境中,超级13Cr钢最大局部腐蚀速率可达2．1379mm／a,其7天实验的最大局部腐蚀坑深度可达41μm。XPS检测结果显示,超级13Cr钢表面钝化膜主要成分是非晶态的Cr2O3。     

Ni-16Cr-xAl合金在600℃Na2SO4-NaCl混合盐中的热腐蚀行为（英文）

研究Ni-16Cr-xAl(x=4.5%,6.8%,9.0%)合金在600°CNa2SO4-NaCl混合盐中的热腐蚀行为,分析预氧化及铝含量对合金抗热腐蚀行为的影响。结果表明,随着铝含量由4.5%增加到9.0%(质量分数),Ni-16Cr-xAl(x=4.5%,6.8%,9.0%)合金在Na2SO4-NaCl混合盐中的抗热腐蚀性能提高。因为β-NiAl相的存在能修复热腐蚀中被破坏的Al2O3膜,所以Ni-16Cr-9.0Al合金表现出最优异的抗热腐蚀性能。在预氧化后的样品表面形成了一层具有保护性的氧化膜,其抗热腐蚀性能优于原始态样品的。     

CO2腐蚀环境中温度对5Cr钢腐蚀性能的影响

模拟塔里木油田现场环境,利用高温高压实验设备辅以失重法,研究了CO2腐蚀环境中温度对油、套管钢5Cr钢腐蚀速率的影响。采用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法对试样表面腐蚀产物的形貌及成分进行了分析。结果表明:5Cr钢的平均腐蚀速率随温度的升高而增大,90℃时到达最大值,温度继续升高平均腐蚀速率降低。各种温度下,均没有局部腐蚀发生。所有温度条件下,腐蚀产物均为FeCO3,并且腐蚀产物膜中出现了Cr的富集现象。     

高含量NaOH体系中Mg2SiO4的浸出机理

以Mg(OH)2.4MgCO3.6H2O和SiO2为原料,采用高温固相法合成Mg2SiO4,利用XRD和Raman光谱表征其结构。通过正交试验,优化高含量NaOH中Mg2SiO4的浸出反应条件,得出最佳试验条件为:温度220℃,时间120 min,液固比6:1,NaOH溶液含量85%(质量分数)。在优化试验基础上,采用拉曼光谱对碱浸出过程进行在线检测,利用X射线衍射仪分析碱浸后的水浸渣,研究高含量NaOH中Mg2SiO4浸出反应机理,结果表明:在反应过程中硅氧四面体中的Si—O键被破坏,NaOH介入硅酸盐晶格中,Mg2+经过碱浸过程可以脱离SiO4阵列,以Mg(OH)2形式从其硅酸盐中得以释放。