3Cr钢在油水两相层流工况下的腐蚀行为

油水两相是海底管道和集输管线常见的腐蚀工况之一。以3Cr钢为代表的低Cr合金钢是目前具有良好耐蚀性能的重要材料,但是,在油水两相层流工况下,特别是加注了一定缓蚀剂的条件下,3Cr钢的适用性尚不明确。通过高温高压反应釜模拟了油水两相层流工况的腐蚀环境,结合扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射谱（XRD）、激光共聚焦拉曼光谱、电化学交流阻抗等测试表征方法,研究了3Cr钢的腐蚀行为及缓蚀剂对其耐蚀性能的影响。结果表明,在油水分层工况下,3Cr钢的腐蚀产物膜为明显的双层膜结构,其内层腐蚀产物膜为结构致密的富Cr层,表现出良好的抗CO₂腐蚀性能,但加入100 mg·L?1十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐缓蚀剂后,3Cr钢并未得到有效的缓蚀保护。腐蚀产物分析和电化学研究表明,烷烃分子、缓蚀剂分子及富Cr层间存在竞争关系,烷烃分子干扰了缓蚀剂分子的有序排列,影响了3Cr钢的耐蚀性。      

盐酸介质中Ce(NO_3)_3/CTAB复配对碳钢表面的缓蚀性能

采用失重法、电化学极化法、交流阻抗法和扫描电镜法研究了Ce(NO_3)_3/CTAB复配体系对碳钢的缓蚀性能,发现虽然Ce(NO_3)_3单组分对碳钢表面基本上没有缓蚀作用,但二者复配后仍能够达到CTAB单独使用的缓蚀能力,缓蚀效率达到90%以上,即使CTAB含量α1=0.1时,三种方法测试的缓蚀效果均为95%以上。说明在盐酸介质中Ce(NO_3)_3可以代替部分CTAB作为缓蚀剂,起到绿色环保的作用。     

链条钢在脱硫废水中的缓蚀试验

文章以三乙醇胺、抗坏血酸为缓蚀剂,电厂脱硫废水和渣水混合物为腐蚀介质,研究了链条钢的腐蚀情况。通过失重实验、自腐蚀电位、电化学实验等方法研究其腐蚀规律。测试结果表明:以三乙醇胺为缓蚀剂加入至废水中后,试验钢的腐蚀程度最低,具有较好的缓蚀效果。     

单宁酸复配缓蚀剂的成膜特性及缓蚀性

单宁酸由于环保、价格低的特点在金属保护方面应用广泛,然而单一利用单宁酸作为缓蚀剂取得的效果有限,有研究表明盐类与缓蚀剂复配可以改善缓蚀剂的缓蚀效果。在此基础上进行单宁酸复配缓蚀剂的研究,采用两种复配剂氯化铁、钼酸钠分别与单宁酸（TA）缓蚀剂进行复配,研究其对碳钢Q235的缓蚀效果。通过硫酸铜点滴实验、浸泡实验、电化学实验对比氯化铁、钼酸钠分别与单宁酸复配后在碳钢表面的成膜特性及缓蚀效果。硫酸铜点滴液变色时间随着单宁酸中氯化铁和钼酸钠两种化合物浓度的升高出现先增加后降低的趋势;浸泡实验可以看出在单宁酸中加入氯化铁和钼酸钠后,碳钢表面仅出现个别点蚀坑;根据电化学测试结果,对比加入氯化铁前后单宁酸缓蚀剂对碳钢的缓蚀效果,发现两者的电荷转移电阻由2698变为3711 Ω·cm2,腐蚀电流密度由2.734降为1.902 μA·cm?2。加入钼酸钠后,电荷转移电阻和腐蚀电流密度存在明显的增加与下降,电荷转移电阻由2698变为5100 Ω·cm2,腐蚀电流密度由2.734降为0.714 μA·cm?2。在单宁酸中添加氯化铁和钼酸钠都能改善单宁酸的缓蚀效果,其中单宁酸与钼酸钠复配的缓蚀效果更好。      

异丙烯膦酸——丙烯酸共聚物对A3碳钢的缓蚀行为

以异丙烯膦酸－丙烯酸共聚物（ＰＩＰＡＡ）为缓蚀剂，探讨了ＰＩＰＡＡＲ 浓度，Ｃａ＾２＋浓度，Ｃｌ＾－浓度和ｐＨ值对Ａ３碳钢缓蚀行为的影响，利用极化曲线，证实了ＰＩＰＡＡ的缓蚀作用主要在是金属铁表面形成保护膜，从而抑制了电化学腐蚀反应。     

W-Ce复合缓蚀剂对X80管线钢的缓蚀性能及机理研究

为了研究Na_2WO_4·2H_2O、Ce(NO_3)_3·6H_2O单一缓蚀剂以及Na2WO_4·2H_2O-Ce(NO_3)_3·6H_2O(简写为:W-Ce)复合缓蚀剂对X80管线钢的缓蚀作用,采用失重法计算钢试样在不含和含有不同缓蚀剂的中性Na Cl介质中的缓蚀效率,结合SEM表征确定出,在35℃恒温条件下,780 mg·L~(-1)Na_2WO_4·2H_2O与660 mg·L~(-1)Ce(NO_3)_3·6H_2O复配得到的W-Ce复合缓蚀剂具有最高的缓蚀效率,达99.01%。根据EDS分析和多酸配合物的理论,探究了W-Ce复合缓蚀剂的缓蚀机理和模型。最终认为,W-Ce复合缓蚀剂对X80钢片的缓蚀作用,主要是通过Ce~(3+)和WO_4~(2-)形成的杂多酸[Ce(WO_4)_3]_n~(3-)与钢片表面的Fe配位吸附作用,形成一层缓蚀膜,从而隔绝腐蚀介质,产生了优良的抑制腐蚀效果。     

不同杀菌剂对混合菌生物膜杀菌缓蚀剥离效果的影响

采用MPN计数法、腐蚀失重试验、电化学测试、表面分析等方法，研究了不同杀菌剂对碳钢在含SRB+IOB混合菌生物膜中的杀菌缓蚀剥离效果及腐蚀行为规律。结果表明：TTPC(三丁基正十四烷基氯化膦)+D-tyrosine对混合菌生物膜的杀菌缓蚀剥离效果最佳，对混合菌中SRB、IOB的杀菌率分别可达98.5%、85.6%,缓蚀率可达64.24%,其杀菌缓蚀效果优于加入单一杀菌剂1227、THPS(四羟甲基硫酸磷)、TTPC和复配杀菌剂。表面分析结果表明：加入TTPC+D-tyrosine后，碳钢表面的硫化物含量与腐蚀坑数量均显著降低，腐蚀速率明显减缓，生物膜快速分解，说明TTPC+D-tyrosine对混合菌的杀菌缓蚀剥离效果最佳；加入单一1227,生物膜会产生室阻效应，从而降低杀菌效果；加入单一TTPC、THPS后，带正电荷TTPC被带负电荷的细菌吸附到细菌内部，导致细菌变性失活，且TTPC可溶解SRB代谢产生的FeS,而THPS的亲油基团能溶解并损伤细胞表面的脂肪壁，同时抑制微生物生成的硫化物与磷化物，致使腐蚀速率下降，但灭菌效果远不及TTPC+D-tyrosine的。     

稀土对碳素钢在模拟工业性大气腐蚀环境下耐蚀性的影响

 利用浸泡、电化学方法研究了Ce/La混和稀土对碳素钢在腐蚀介质中的缓蚀作用,采用相分析、周浸、锈层分析等方法研究了稀土对碳素钢耐工业性大气腐蚀性能的影响。结果表明：在模拟工业性大气腐蚀环境的酸性NaHSO3溶液中,稀土丝分解后生成的稀土离子是一种混合型缓蚀剂;在对碳素钢的缓蚀过程中,Ce/La离子沉积于同一区域;随钢中稀土含量增加,钢中相界固溶稀土和稀土/铁金属间化合物总量增加,钢的耐蚀性得到大幅度提高。另外,还对稀土减缓钢铁腐蚀过程进行了讨论,提出了稀土对碳素钢的缓蚀机理。     

咪唑啉缓蚀剂在NaCl溶液中对2099Al-Li合金的缓蚀行为

采用极化曲线、交流电化学阻抗谱（EIS）和扫描电化学显微镜（SECM）技术研究了咪唑啉在3 %（指质量分数，下同）NaCl溶液中对2099 Al-Li合金的缓蚀行为.结果表明:咪唑啉有很好的缓蚀效果.极化曲线测试和交流阻抗测试都验证了咪唑啉浓度达到0.01 mmol/L时，缓蚀效率达77 %以上的准确性.采用扫描电化学显微镜技术（SECM）研究0.01 mmol/L咪唑啉缓蚀剂在3 % NaCl+5 mmol/LKI溶液中对2099铝锂合金的缓蚀行为.结果表明:在缓蚀剂条件下，合金表面电流峰数量减少，强度减弱.      

钼酸盐复合缓蚀剂在软化水系统中的应用

对以软化水作为设备冷却水的循环冷却水系统水质稳定问题进行研究,以本钢二热轧用软化水为例,经过模拟实验及现场运行试验,筛选出的LQ1118-钼酸盐复合缓蚀剂具有良好的协同作用,能很好的抑制具有较强腐蚀性的软化水中设备管路的腐蚀。并且,在浓度达到200mg／L时,对碳钢设备缓蚀效果优良。     

多相混合渗流理论研究

针对现有多相渗流理论假设各相均为连续相、无相间交换,不能表征相对渗透率端点附近出现非连续相,未能考虑多相混合、界面作用、相间传质传输等多相掺混复杂流动的问题,本文把多相渗流流体作为一个总体即混合流体,研究多相流体在多孔介质中传输,包含不相溶、相界面变化、相间传质传输、混合相,搞清各相间交换关系和流动机制,即多相混合流动规律.首先基于平衡热力学第一、第二定律,考虑渗流过程中的多相体系平衡条件,推导出了渗流过程中多相体系平衡热力学关系式,之后运用多相流体全质量守恒定律和渗流过程中多相体系平衡热力学公式,建立了多相流体混合渗流理论模型,分析了多相混合渗流理论与传统多相渗流理论的关系,提出了多相混合渗流的理论.指出多相体系流体总的渗流速度不仅与压力梯度成正比,还与多相体系混合渗流程度有密切关系,其中混合渗流程度是饱和度、界面张力、压力梯度和孔隙度的函数.研究结果表明,多相混合渗流理论深刻地反映了多相流体混合渗流的本质,揭示了多相流体混合渗流的内在作用变化规律,弥补了多相渗流理论用单相达西定律推广到了多相渗流中的不足,多相混合渗流理论涵盖了传统多相渗流理论,具有重大的理论意义和应用价值.     

Corrosion behaviors of cold rolling automotive sheets coated with anti- rust oil

To investigate the corrosion performance of commercial automotive cold rolling sheets under severe atmospheric environment, electrochemical impedance spectroscopy was used to detect the electrochemical behaviors of three types of cold rolling sheets and a humid- temper test was carried out to explore the corrosion behavior under shipping and storage environments. Meanwhile, the effects of surface status and micro- structure of the sheets on the corrosion behaviors were analyzed based upon the results of profile measurements, contact angle tests and metallographic analysis.The results show that with the same load of anti- rust oil, 590DP steel presents the largest electric resistance of oil film and charge transfer resistance, and the longest incubation period of rust under storage environment. All these good properties could be assigned to the surface profile of the steel. However, the generation rate rust turns to be faster later on, which can be attributed to its dual- phase microstructure. In sum, the surface wetting status of different types of sheets are almost the same, which has no significant effect on the corrosion performance of the steels. Comparatively, surface profile of the steels plays an important role during the initial stage of corrosion, and the difference in microstructure has a more remarkable influence on the development stage of corrosion.     

NaCl+HCl溶液中Ce对双相不锈钢腐蚀行为的影响

为了研究酸性NaCl溶液中双相不锈钢的耐腐蚀性能,以含微量稀土Ce的UNS S31803双相不锈钢为研究对象,采用电化学阳极极化和交流阻抗相结合的方法测试其在NaCl+HCl混合溶液中的耐腐蚀性能。利用扫描电镜(SEM)观测腐蚀后的形貌特征,采用电子探针(EPMA)检测合金元素与杂质元素的分布特征,分析Ce元素的加入对双相不锈钢电化学腐蚀行为的影响机制。结果表明,钢中存在两相的选择性腐蚀并伴有局部点蚀,其中铁素体相是腐蚀较严重的相;阳极极化测试与交流阻抗测试结果相吻合,Ce拓宽了试验钢的钝化区间;Ce通过净化钢液、降低S和P元素在相界的偏聚及使Cr、Ni和Mo等合金元素在两相中的分布更均匀等作用,提高了钢的耐腐蚀性能。     

Effect of Microalloying,Principally With Vanadium,Processing Conditions and Microstructure on Resistance to CO₂ Corrosion

One driver for steel development over recent decades has been the engineering requirements of improved strength and toughness,combined with weldability,for the safe and cost effective recovery and transmission of oil and gas.This has been achieved through refinement of grain size by microalloy precipitation and thermomechanical processing.However,little attention has been paid to these significant changes in steel chemistry and processing on corrosion resistance,despite the dominance of economic carbon steel for construction in the oil and gas industries.The more common forms of corrosion are associated with the presence of H 2 S or CO 2.CO 2 in aqueous solution forms a weak acid sufficient to promote significant localized corrosion in transmission gas/oil pipelines and in well-head applications (’down-hole’).Systematic study has identified the influence of a wide range of alloying elements and different processing conditions on the resistance of low-carbon steels to CO 2 corrosion;strong carbide-forming microalloying elements such as Ti,Nb and V,along with Cr additions,and different levels of Mn,Si,Cu,Mo and Ni,have been explored,along with treatments simulating different processing conditions.The present study also emphasizes the role of V and Ti microalloying in improving the resistance of Cr-containing carbon steel to corrosion in carbonic acid and how this is influenced by microstructure and the metallurgical condition of the microalloying addition,in particular,the extent of precipitation.It is noted that some commercially available corrosion inhibitors contain V as a vanadate compound to interfere with the corrosion process and so it is suggested that V microalloying may also be beneficial if present in an appropriate form in the steel.That Ti also seems to play a role in corrosion in the steels studied is judged to be compatible with the thermodynamics of transition metal anions in the Ti-V-Cr group.     

集输管道CO2/油/水环境中X65钢的腐蚀特征

通过高温高压动态反应釜实验模拟油田集输管道腐蚀环境,采用腐蚀失重、X射线衍射、扫描电镜和电化学分析等方法,研究了CO₂/油/水环境中X65钢的腐蚀行为. 结果表明:不同原油含水率条件下,X65钢CO₂腐蚀形态发生改变. 含水率较低(40%~50%)时,原油的浸润作用使X65钢表面发生均匀腐蚀,局部由于原油吸附不均匀出现点蚀特征;含水率在70%~80%之间时,原油对钢表面屏障作用减弱,生成的产物膜厚而疏松、局部脱落引发台地腐蚀;含水率为90%时,台地腐蚀破坏区域扩大,腐蚀加重. 原油可以明显改变腐蚀产物晶体颗粒大小、堆垛方式、产物膜结构以及化学成分. 在原油的缓蚀作用下,X65钢CO₂腐蚀过程的温度敏感点向低温段移动,出现在50℃左右,腐蚀速率降低区间变宽,X65钢耐蚀性增强.      

含铬铸钢在混合盐中腐蚀行为的研究

对不同成分的含铬铸钢进行了与电化学试验，利用恒电位仪、扫描电镜和ＸＰＳ手段，研究了试验材料在混合盐（０．１％ＮａＣｌ＋０．５％Ｎ２ＳＯ４＋Ｈ２ＳＯ４，ｐＨ＝６）中的抗蚀行为，试验表明铬含量对铸钢耐蚀性有显著的影响。当含理达到８％以上，铸钢表面形成了氧化膜。氧化膜富氧、富铬而贫铁，膜中的Ｃｒ／Ｆｅ比远大于基体中的值；膜的表层含有铬与铁的氢氧化物和氧化物。这种氧化对含铬约８％的铸钢起到了保护作用。     

贫化电炉气液混合顶吹的气泡群形态及搅拌效果

针对贫化电炉还原油枪中气、油混合顶吹对渣层搅拌效果的研究,等比例制作贫化电炉水模型,进行气液混合喷吹实验。实验结果表明：顶吹气液两相混合射流在熔池中形成大小不一的气泡或气泡群,气泡本身的形变、破裂以及气泡间的团聚运动决定了油枪对熔池的搅拌效果。通过测量不同流量下气泡群尺寸的变化,分析气液流量混合比对熔池搅拌效果的影响。     

Pitting corrosion behavior of cerium treated HSLA steel induced by sulfide inclusions in 3.5 wt% NaCl solution

Pitting corrosion behavior of Ce treated HSLA steels induced by sulfide inclusions in 3.5 wt% NaCl solution was investigated with potentiodynamic polarization and immersion corrosion test.The results show that Ce added steels exhibit better pitting corrosion resistance with lower corrosion current density and bigger pitting potential compared with steel without Ce,which is mainly attributed to optimized characteristics of spherical Ce-oxysulfide inclusions with less number density,smaller average size and lower pitting corrosion susceptibility.The spherical Ce₂O₂ S inclusions precipitated on the surface of CeAlO₃ inclusions in the Ce added steels induce pits with bigger opening mouth and shallow depth,reducing their tendency of extension to go deeper due to occlusion corrosion battery in the pitting holes.Furthermore,corrosion inhibitor Ce(OH)₃ generated by Ce₂O₂ S hydration can weaken electrochemical corrosion of the matrix micro-region around the pits.To avoid harmful bigger inclusions,Ce content in steels should be regulated within reasonable range,0.015 wt% Ce in present steels effectively modified inclusions to acquire the best pitting corrosion resistance of the steels.