X80钢焊接接头在不同pH值土壤中的腐蚀电化学特征

高强度管线钢在油气管道长距离输送应用中埋地管道焊接接头处的腐蚀现象越发明显.为了探究高强度钢焊接接头在不同pH值土壤中的腐蚀行为,利用动电位极化及交流阻抗技术对X80钢焊接接头在库尔勒土壤模拟溶液中的电化学特征进行测定,并结合金相显微镜对其腐蚀形貌进行了观察.结果表明:随着土壤pH值的增大,X80钢焊接接头的腐蚀速率呈现逐渐减小的趋势;当模拟溶液为弱酸性环境时,腐蚀产物膜遭到破坏,加剧了Cl-等腐蚀性离子对金属的腐蚀,试样电极表面腐蚀坑明显;当溶液为碱性环境时,腐蚀产物膜对材料起到一定的保护作用,金属腐蚀受到抑制;当溶液pH值为10.5时,电极表面出现了钝化膜,试样表面腐蚀现象不明显,只有几个微小的腐蚀坑存在.     

X80管线钢焊缝在鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为

X80管线钢应用前景广阔,对其焊缝处的耐蚀性研究结论还不一致.通过失重法测试X80管线钢母材和焊缝在鹰潭酸性土壤模拟溶液中的腐蚀速率,用开路电位、动电位极化和交流阻抗等电化学法比较两者的腐蚀行为,借助金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)观察分析二者的显微组织、夹杂物数量及组成.结果表明:与X80管线钢母材相比,焊缝在鹰潭土壤模拟溶液中有更大的腐蚀速率和自腐蚀电流密度,更负的开路电位和更小的电荷转移电阻,其抗腐蚀性低于母材,这主要与X80焊缝中存在更多夹杂物和更粗大的显微组织有关.     

X80钢在不同土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用失重法、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)等方法研究了X80钢在3种土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X80钢在鄯善和新洲模拟溶液中以均匀腐蚀为主;而其在樟树模拟溶液中以点蚀为主。X80钢在3种不同模拟溶液中的腐蚀速率满足:樟树新洲鄯善。在鄯善模拟溶液中,结晶盐CaSO4.2H2O随浸泡时间的增加不断析出并沉积在腐蚀产物层表面,一定程度上抑制了Cl-和溶解O对X80钢的侵蚀作用,减缓了X80钢的均匀腐蚀速率。在樟树模拟溶液中,X80钢表面难以形成保护性产物层,腐蚀随时间不断加剧,最终促进点蚀的发生。     

X80钢在伊川土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用失重法、阳极极化曲线、光学显微镜、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等方法研究了X80钢在伊川土壤模拟溶液中的腐蚀行为.结果表明,X80钢在模拟溶液中的腐蚀行为与HCO3-、CO32-、SO42-和Cl-离子的浓度有关.随HCO3-或CO32-浓度增加,X80钢的阳极溶解电流密度都呈现出先增加后减小的趋势;X80钢钝化的临界HCO3-或CO32-浓度分别为0.008 mol/L或0.005 mol/L.在低于临界HCO3-或CO32-浓度下,SO42-和Cl-浓度的增加都促进了X80钢的阳极活性溶解;而在高于临界HCO3-或CO32-浓度下,X80钢的钝化性能随SO42-或Cl-浓度的增加而减弱.在90 d浸泡期内,X80钢在模拟溶液中的腐蚀形态为全面腐蚀;其腐蚀速率随浸泡时间的增加而呈逐渐增大的趋势.     

库尔勒土壤中溶解氧含量对X80钢及其焊缝腐蚀行为的影响

目前,有关实际土壤中环境因素对埋地X80管线钢电化学腐蚀行为的研究较少。制备了库尔勒土壤模拟溶液,利用动电位极化曲线、交流阻抗谱(EIS)研究了模拟液中溶解氧(DO)含量对X80管线钢及其焊缝腐蚀行为的影响,采用金相显微镜观察材料的组织形貌。结果表明:随着土壤中溶解氧含量的降低,X80钢及其焊缝的腐蚀电流密度均明显减小,腐蚀产物膜的致密性逐渐提高,试样的腐蚀速率显著下降;相同溶解氧含量下,X80钢焊缝处的腐蚀程度明显高于母材。     

交流电对X80钢在酸性土壤环境中腐蚀行为的影响

通过电化学测试、浸泡实验和表面分析技术研究了交流电流密度(0～1000A/m2)对X80钢在鹰潭酸性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响.结果表明:随交流电流密度的增加,X80钢的腐蚀速率逐渐增加.当交流电流密度小于100A/m-2时,其腐蚀速率缓慢增大,X80钢腐蚀电位随交流电流密度增加而快速负移;当交流电流密度大于100A/m2时,其腐蚀速率快速增加,其腐蚀电位接近.随交流电流密度的增大,X80钢的腐蚀形态由均匀腐蚀演变为点蚀,阴极极化曲线上的电流波动愈明显,阳极电流密度增大.交流电作用下X80钢生成的腐蚀产物疏松,裂纹多,对基体的保护性很差.     

X80钢在霍尔果斯水饱和土壤中的短期腐蚀行为研究

采用电化学测试、SEM及EDS微观分析等方法,研究了X80管线钢在霍尔果斯水饱和土壤中的短期腐蚀行为.结果表明,在霍尔果斯水饱和土壤中,随着腐蚀时间的增加,X80钢腐蚀速率的变化趋势为快速增大-急剧减小-缓慢增大,但腐蚀趋势增加,钢基体表面由以全面腐蚀为主转为以局部为主;腐蚀产物主要由铁的氧化物和铁的硫化物组成;X80...     

X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为

X80管线钢在油气输送中广泛使用,而对其在土壤溶液的腐蚀情况研究尚不够系统、深入.为此,采用电化学测试、扫描电镜观察、表面能谱分析及X射线衍射等方法,研究了原始态与退火处理态的X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为与机理,分析了热处理和腐蚀时间等因素对X80钢极化曲线的影响.结果表明,退火态X80钢的耐蚀性低于原始态,这主要与X80钢的组织因热处理而发生改变有关;随浸泡时间的延长,两种状态X80钢总的腐蚀倾向均增加,但原始态时的腐蚀速率呈增大-减小-增大趋势,退火态时的腐蚀速率则呈增大趋势;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成,而腐蚀产物膜的完整性和致密性影响了X80钢表面的腐蚀行为与过程,使管线钢表面的局部腐蚀破坏程度增加.研究还发现Clˉ对X80钢的腐蚀起主导作用.     

不同阴阳极面积比下X80钢在满洲里土壤中的腐蚀行为

为探索阴阳极面积比对X80钢腐蚀行为的影响,采用动电位极化和交流阻抗技术研究了X80管线钢在满洲里土壤模拟溶液中的腐蚀行为,利用金相显微镜观察了不同阴阳极面积比时X80钢的腐蚀形貌.结果表明:不同阴阳极面积比时X80钢在满洲里土壤模拟溶液中的极化曲线呈现典型的活性溶解特征,在有氧和无氧条件下的极化曲线中阳极区基本重合,阴极区有明显差异,整个电极过程受阴极反应介质扩散控制;交流阻抗谱(EIS)由高频区容抗弧和低频区Warburg阻抗组成,Warburg阻抗的出现也表明电极过程受扩散控制;在较小阴阳极面积比时,腐蚀速率受面积比改变的影响较小,阴阳极面积比达到8.0之后继续增加时,金属腐蚀速率快速增大.     

腐蚀产物膜对X80钢在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用扫描电镜和X射线衍射对X80钢在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡1个月后的表面腐蚀产物膜进行观察和测试,通过动电位极化和交流阻抗等电化学方法研究了腐蚀产物膜对X80钢腐蚀行为的影响。结果表明:腐蚀产物膜明显加速了X80钢在模拟溶液中的阴极还原过程,腐蚀也由原来的活化控制转变为扩散过程控制。腐蚀产物膜可分内外两层,外层产物膜由Fe2O3,Fe(OH)3和FeO(OH)组成,疏松,易脱落,没有保护作用。内层产物膜为Fe3O4,与基体结合得虽然较为紧密,但存在着微裂纹和微小孔洞等缺陷,这些缺陷增大了阴极还原的有效面积,减少了荷电离子的传输阻力,促进了腐蚀微电池的形成,从而使覆盖有腐蚀产物膜的X80钢表现出更大的腐蚀速率。     

外加电位对X80钢在玉门土壤模拟溶液中应力腐蚀的影响

采用慢应变速率拉伸实验研究X80钢在土壤模拟溶液中的应力腐蚀敏感性。以玉门地区的碱性土壤为基础,分析不同电位对应力腐蚀的影响。用扫描电镜对断口及二次裂纹形貌进行观察。结果表明:阳极电位下X80钢应力腐蚀敏感性不高。高阳极电位下,阳极溶解在一定程度上抑制了应力腐蚀。阳极电位较弱以及开路电位下,阳极溶解较弱,裂尖和其他表面存在溶解性差异,这些因素有利于裂纹扩展。但是较慢的溶解速率以及相对高的应变速率使得裂纹没有足够时间发生有效扩展,应力腐蚀敏感性仍然较低。当外加阴极电位时,裂尖发生阳极溶解而其他位置受到阴极反应抑制,应力腐蚀敏感性增加。随着阴极电位降低,不断增加的氢影响裂纹萌生和扩展,应力腐蚀敏感性随外加电位的降低而增大。     

SRB对X100钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用失重法、线性极化曲线和阻抗谱电化学技术,结合扫描电子显微镜和能谱分析仪研究了X100钢在有/无SRB的鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为.结果表明:X100钢在无菌与有菌时的腐蚀速率随时间延长均为:减小→增大→减小,腐蚀速率有菌时小于无菌,SRB的存在减缓了 X100钢的腐蚀;腐蚀速率的控制主要由腐蚀产物膜的均匀性与致密性决定,无菌介质中,腐蚀产物膜不致密、不均匀,保护性较差,在有菌介质中,钢表面形成致密均匀的结合膜,致密的膜对传质有一定的阻碍作用,从而减轻了X100钢的腐蚀;无菌时腐蚀产物主要为Fe2O3,Fe3O4,α-FeO(OH),有菌时腐蚀产物为Fe3O4,FeS.     

X52钢在靖西一线模拟土壤环境中的电化学腐蚀行为

为分析X52钢在西部地区土壤环境中的腐蚀机制,以安塞土壤环境为基础,采用动电位极化技术、电化学阻抗技术和扫描电镜研究了土壤含水量和离子浓度对X52钢腐蚀过程的影响规律。结果表明：X52钢在20%含水量安塞土壤介质中的电荷转移电阻远大于在高含水量土壤介质中的;腐蚀速率随土壤中含水量的增加呈现先增加后降低的趋势。20%含水量安塞土壤介质中X52钢表面存在少量腐蚀坑,增加土壤含水量导致腐蚀坑数量显著增加,同时发现腐蚀产物颗粒底部呈现溃疡状腐蚀形貌。NS4土壤模拟溶液中的阴离子浓度大于安塞土壤模拟溶液的,导致X52钢在NS4模拟溶液中的耐腐蚀性较差;EIS结果表明溶液中阴离子浓度的增加降低了溶液电阻和电荷转移电阻,促使电极反应从活化控制转变为浓度扩散控制。     

X80管线钢在模拟盐碱土壤介质中的电化学腐蚀行为研究

采用电化学测试、扫描电镜、表面能谱分析及X射线衍射等方法,研究了原始态与退火处理态的X80管线钢在模拟盐碱土壤介质中的电化学腐蚀行为与机理,分析了热处理和腐蚀时间等因素对X80钢极化曲线的影响.结果表明:退火态X80钢耐蚀性低于原始态,这主要与X80钢组织因热处理发生改变有关;随着浸泡时间的增加,两种状态X80钢总的腐蚀速率呈增大趋势,点蚀敏感性增加,阴极过程均为氧的活化控制;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成,而腐蚀产物膜的完整性和致密性影响了X80钢表面的腐蚀行为与过程,使管线钢表面的局部腐蚀破坏程度增加.研究还发现Cl-对X80钢的腐蚀起主导作用.     

X65钢在高温高压CO2酸性溶液中的腐蚀行为

利用高温高压釜,通过失重法、SEM、XRD以及电子探针微观结构分析等方法,研究了X65钢在四种不同高温条件下及1 MPa分压的饱和CO2的NACE酸性溶液中的腐蚀行为。结果表明:(1)在所研究的温度范围内,X65钢在CO2腐蚀介质中表现出高的腐蚀速率;随着温度的升高,腐蚀速率呈先下降再升高的趋势,90℃时最小;(2)表面生成了FeCO3为主的腐蚀产物膜;(3)CO2腐蚀的作用形成了钢表面点蚀、坑蚀、台地腐蚀特征;(4)Cl-为点蚀的"激发剂",并且在点蚀坑内富集,导致局部Cl-浓度差不同,促进点蚀发生;(5)CO2腐蚀是各种因素相互作用的结果。     

拉应力对X80钢原始及水淬组织在酸性土壤中腐蚀电化学行为的影响

目前,对拉应力作用下X80管线钢原始及水淬组织在酸性土壤模拟溶液中的电化学行为研究较少。采用电化学阻抗谱、动电位极化曲线和扫描电镜等方法对此进行了研究。结果表明:在拉应力作用下,2种组织X80钢的自腐蚀电位下降,反应活性增大,水淬组织表面有更多的位错线,对力学因素更加敏感;随拉应力增大,2种组织在酸性土壤模拟溶液中的反应电阻减小,反应活性增大,水淬组织的更加显著,原始组织腐蚀产物膜电阻先增大后减小,水淬组织的不断减小;2种组织X80钢的极化电阻、腐蚀速率随拉应力的变化规律与腐蚀产物膜电阻的相对应。     

应力作用下X80钢焊接接头在近中性pH值溶液中的电化学行为研究

管线钢近中性p H值环境应力腐蚀开裂(SCC)是管线失效的一种重要形式,但其发生机理仍不清楚,现场实际发现其易发生在焊缝附近。采用动电位极化和电化学阻抗技术研究了外加拉应力对X80钢焊接接头在近中性p H值溶液中电化学行为的影响。结果表明:应力使X80钢母材和焊缝的腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,应力促进了母材和焊缝的阳极溶解和阴极反应;在弹性变形区间,外加应力没有破坏腐蚀产物膜的完整性,腐蚀产物膜电阻几乎不变,应力使腐蚀产物膜孔隙结构变大,促进侵蚀性离子向电极表面扩散,母材和焊缝的电荷转移电阻明显减小;由于组织结构的原因,焊缝的应力影响系数比母材的大,X80钢焊缝比母材有更强的应力敏感性。     

腐蚀时间对N80钢在0.5 MPa CO2模拟油田水下腐蚀行为的影响

目前,关于腐蚀时间对N80油套管钢在CO2环境下的腐蚀行为的影响研究较少.利用SEM、XRD、EDS和电化学测试分析方法,研究了腐蚀时间对N80钢在70℃、0.5 MPa CO2的模拟油田水中的腐蚀行为的影响.结果 表明:腐蚀时间通过影响腐蚀产物膜的成分、厚度和致密性从而影响其腐蚀行为.在腐蚀起初的24h,试样表面仅产...     

X100钢在模拟碱性土壤溶液中的腐蚀行为

为了给X100钢在工程中的应用提供数据参考,采用电化学方法,选用典型模拟碱性土壤溶液,通过改变Cl-浓度、浸泡时间以及极化恒电位值,研究X100钢的电化学腐蚀行为。结果表明:X100钢的腐蚀为活化-钝化过程,其交流阻抗谱包括高频容抗弧和低频容抗弧,在低频段出现Warburg阻抗;CE浓度从0.15mol/L增大到0.25mol/L时,溶液中的电荷转移电阻增大,反应形成的钝化膜越来越致密,导致腐蚀速率减小;浸泡时间从2h增加到8h时,电荷转移电阻减小,导致电极表面腐蚀加剧;在-0.60~0.40V极化扫描下,电荷转移电阻明显增加,钝化膜变得致密,导致腐蚀抗力增大,腐蚀速率减小。