某采气井口“Z”管异径接头环焊缝的泄漏原因

采用宏观形貌观察、化学成分分析、电化学性能测试、腐蚀产物分析等，对某天然气井口"Z"型管管异径接头环焊缝的泄漏原因进行分析，结合3D建模和腐蚀模拟试验对法兰面均匀腐蚀和焊缝局部腐蚀进行了综合分析。结果表明：法兰、异径接头、管体材质化学成分与组织正常，焊条选择与母材相匹配，未发生未焊透和未熔合缺陷；法兰装配后在两法兰端面间产生装配间隙，这是天然气中的腐蚀介质进入该间隙导致法兰面发生均匀腐蚀的原因；法兰与异径接头对焊错边量较大，异径接头与管体内焊缝余高明显，进而导致管件内错边和内焊缝余高处产生湍流和流体回流现象，在流体冲刷和腐蚀的作用下加剧了焊缝金属的损失，从而在焊缝内形成凹槽，导致焊缝壁厚快速减薄，最终在焊缝上发生穿孔泄漏。     

焊缝余高对铜镍合金管材腐蚀行为的影响

海水管道焊缝下游区是发生腐蚀的热点区域.为探究B30管道焊缝余高对与其下游区腐蚀行为的影响,利用原位电化学测试装置和自制循环海水冲刷装置,在3天、7天、15天、30天4个冲刷节点进行试验.测试了3种模拟焊缝余高(0 mm;0.5 mm;1.5 mm)在紧邻热影响区和下游30 mm处母材区的电化学阻抗谱,用扫描电镜观察了试样表面的腐蚀形貌,结合COMSOL软件建立了有限元仿真流态模型,探讨了余高对介质流态的影响.结果表明,在有焊缝情况下,热影响区和母材区阻抗值均小于无焊缝结构,焊缝结构会加速下游区的腐蚀,且余高越大,腐蚀倾向也越大;热影响区腐蚀速率均大于母材区;流态模型显示出在热影响区位置出现了涡流,涡流加速了热影响区的腐蚀.     

温度对X90管线钢及其焊缝电化学腐蚀行为的影响

采用光学显微镜(OM)和电化学测试等方法研究了X90管线钢及其焊缝的显微组织和在不同温度近中性模拟土壤溶液中电化学腐蚀行为,分析了温度对其电化学腐蚀行为的影响。结果表明:X90管线钢母材的显微组织为粒状贝氏体和少量多边形铁素体,焊缝的显微组织为针状铁素体和少量粒状贝氏体;随着测试温度的升高,母材和焊缝的开路电位向负方向移动,材料的热力学稳定性下降,腐蚀倾向增加;母材和焊缝的极化曲线具有阳极溶解特征,无明显的钝化区,随着测试温度的升高,母材和焊缝的腐蚀电流密度增大,极化电阻减小,耐蚀性下降;在相同测试温度下,焊缝的腐蚀速率大于母材的,说明焊缝的耐蚀性较差;在测试环境中,X90管线钢的腐蚀过程主要受阴极扩散控制。     

辽河油田土壤中溶解氧对X70管线钢腐蚀的影响

目的 降低腐蚀对油气管线运行的危害。方法 通过控制溶液中不同通氮时间,获得不同溶解氧浓度的辽河油田土壤模拟溶液,利用交流阻抗技术和动电位极化技术研究不同的溶解氧浓度对X70管线钢在模拟溶液中电化学腐蚀行为的影响,并结合金相显微镜对管线钢表面的腐蚀形貌进行表征,以阐明该条件下不同浓度溶解氧对管线钢腐蚀行为的作用机制。结果 在该环境下,X70钢的腐蚀机理为阳极溶解机制。随着溶解氧含量的不断降低,电极极化电阻变大,腐蚀电流密度明显减小,此时,电极表面点蚀坑数量也变少,点蚀坑的直径变小,金属腐蚀速率显著下降。当溶解氧质量浓度为10.0 mg/L时,试件的腐蚀速率最大,腐蚀现象最明显。当溶解氧质量浓度从10.0 mg/L降低至0.3 mg/L时,金属电极表面生成了一层以FeCO3为主的腐蚀产物膜,产物膜明显抑制了腐蚀反应的进行,对X70钢起到保护作用,此时试样腐蚀现象最不明显。结论 溶解氧浓度的不同导致了X70管线钢电极表面产物膜形态的不同,从而影响了该环境下金属的电化学腐蚀行为。     

自来水管焊缝腐蚀失效分析

对自来水管路腐蚀失效行为进行了金相及电化学测试分析，结果表明，焊缝区产生大量腐蚀沟槽，发生优先腐蚀.从电化学行为分析，焊缝区腐蚀电流密度大于母材，母材腐蚀电位高于焊缝区，说明焊缝发生优先腐蚀.      

CO2环境下温度和S2-对X60管线钢电化学行为的影响

利用极化曲线和电化学阻抗测试研究了温度和硫离子对X60管线钢CO2腐蚀电化学行为的影响。结果表明,在温度和硫离子交互作用下,随温度的升高腐蚀电流密度不断增大。S2-加入后电极表面生成一层黑色的腐蚀产物膜,随着S2-浓度的升高,腐蚀电位明显负移,腐蚀电流密度呈现下降-上升-下降的趋势,电极过程主要受硫化物生长过程控制。     

低硫油田环境中20号和L245NS管线钢的耐蚀性

通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱,分析了20号和L245NS管线钢在模拟不含硫和H₂S/CO₂共存的低含硫油田环境中的腐蚀行为,采用扫描电镜和能谱仪分析了其表面腐蚀产物的微观形貌和成分。结果表明：20号和L245NS管线钢在低含硫油田环境中的腐蚀电位(E_corr)变化较小,腐蚀电流密度(J_corr)显著减小,相同条件下L245NS管线钢的J_corr比20号管线钢的略小;20号和L245NS管线钢在不含硫油田环境中的电化学阻抗谱均呈中高频区容抗弧和低频区感抗弧的时间常数特征,在低含硫油田环境中低频区感抗特征消失;L245NS管线钢在低含硫油田环境中的耐蚀性比20号管线钢的略好。     

超声表面加工对X80管线钢及焊缝电化学行为的影响

通过超声表面滚压(Ultrasonic Surface Rolling Processing,USRP)技术对X80管线钢及焊缝进行加工处理,利用透射电镜对超声表面加工后母材和焊缝表面进行观察,用交流阻抗技术和动电位极化技术对X80钢及焊缝在高p H值溶液中表面的电化学腐蚀行为进行研究。结果表明,USRP处理可以使X80管线钢及焊缝表层晶粒细化至纳米级别,降低电化学腐蚀发生的可能性;试样在腐蚀介质中发生活化-钝化转变,USRP处理能够增大极化电阻,使得X80管线钢及焊缝的电化学腐蚀倾向降低。     

在役环境磁场对L360管线钢及焊接接头腐蚀行为的影响

为明确磁场对L360输油管道腐蚀行为的影响,通过电化学测试及腐蚀形貌观察等手段,研究了L360管线钢母材及其焊接接头在不同强度磁场作用下3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明：随着磁场强度的增大,L360管线钢母材及其焊接接头的电荷转移电阻先增大后减小,腐蚀电流密度先减小后增大,较低强度磁场(60 mT)抑制了腐蚀,而较高强度磁场(120 mT)加速了腐蚀。相同磁场强度下,焊接接头腐蚀速率大于母材。机理分析表明：磁场作用力诱导金属离子吸附于电极界面,形成腐蚀产物膜阻碍腐蚀进行;高强度磁场作用下,Lorentz力能够破坏腐蚀产物膜,加速离子扩散,进而加速金属腐蚀。     

X70管线钢在热带海水-海泥跃变区的腐蚀行为研究

利用阵列电极技术、线性极化和电化学阻抗等电化学分析技术及腐蚀形貌观察和腐蚀产物物相分析,研究了X70管线钢在海水-海泥跃变区中的腐蚀行为与规律。结果表明,X70管线钢在海水-海泥跃变区形成宏观氧浓差电池,海泥区域及近海水-海泥界面的海水区域为电偶腐蚀阳极区域,海水区域为电偶腐蚀阴极区域;腐蚀后期阶段,海泥下部的电极变为阴极,成为主要的阴极反应区域。海水中的电极腐蚀速率大于海泥中的,而在近海水-海泥界面的区域形成了腐蚀电流峰。海水中高含量的溶解氧促进了电极表面腐蚀产物层的致密化,电荷转移电阻增大;在腐蚀后期,海泥底部硫酸盐还原菌参与了腐蚀反应,生成了硫化物,导致阴极电流密度增大,加快了整个电极的腐蚀速率。     

H_2S浓度和pH值对X65海管钢焊接接头腐蚀行为的影响

采用高压釜模拟海底集输环境,通过电化学测试技术、浸泡实验、SEM和XRD技术研究了H2S浓度和pH值对X65钢焊接接头腐蚀行为的影响。结果表明,X65钢焊接接头中热影响区的开路电位最负,焊缝最正,母材介于两者之间,腐蚀电流密度从大到小的顺序为:热影响区母材焊缝;焊接接头平均腐蚀速率在0.1~0.25 mm/a之间,硫化物浓度增加、pH值降低均可导致腐蚀速率增加;X65钢海管焊接接头在模拟现场工况条件下以均匀腐蚀为主,焊缝区腐蚀程度低于热影响区。     

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.     

X80管线钢埋弧焊焊接接头的组织和腐蚀性能

采用H08MnMoA焊丝埋弧焊焊接X80管线钢.利用扫描电镜分析焊接接头微观组织;采用动电位极化和电化学阻抗法研究了X80管线钢其焊接接头在0.5 mol/LNaHCO3+0.02 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,在0.5 mol/L NaHCO3+0.02mol/L NaCl溶液中,由于显微组织上的差...     

X70和16Mn钢腐蚀行为比较：Ⅲ.腐蚀磨损

用旋转试片装置和失重法比较X70钢和16Mn钢在含沙溶液中腐蚀磨损行为，研究流速、介质pH值、温度等因素影响.结果表明，2种管道钢存在相同临界流速，045 m/s，高于临界流速时，腐蚀磨损失重明显增加.同时温度升高也使钢的失重增加.此外腐蚀和磨损的交互作用十分明显，尤其在酸性介质中，交互作用影响可占总失重量的80%以上.X70钢抗腐蚀磨损性能较好.原因是X70钢易形成致密保护膜和有较高表面硬度.前者导致在酸性和弱碱性介质中，X70钢的失重较小，只有在强碱性下，二者腐蚀磨损失重几乎相同；后一因素使得X70钢在高流速下有较好抗磨损性.      

Hydrogen Permeation and Electrochemical Corrosion Behavior of the X80 Pipeline Steel Weld

In this work, the microstructure of an X80 pipeline steel weld was characterized by optical and scanning electron microscopy. The hydrogen permeation and electrochemical corrosion behavior were investigated by various electrochemical measurements and analysis. It was found that there is the smallest hydrogen permeation rate, but the largest hydrogen trapping density at heat-affected zone, while the base steel has the lowest hydrogen trapping. These results are associated with the typical microstructure of the individual zone. Moreover, the accumulation of hydrogen atoms would result in an enhanced corrosion locally.     

耐候钢表面锈层稳定化处理技术研究

目的解决耐候钢裸露使用初期锈液流失导致污染环境的问题。方法制备了耐候钢表面锈层稳定化处理溶液。通过周期浸润循环腐蚀试验、锈层微观分析和电化学测试等方法,研究了在模拟工业大气环境下,表面处理溶液对耐候钢锈层结构及耐腐蚀性能的影响。结果表面处理后,耐候钢的开路电位由处理前的-0.395 V降低到-0.475 V,表面快速生成一层连续致密的氧化层。加速腐蚀16 d后,耐候钢的腐蚀速率由未处理时的0.209 mg/(cm^2·d)降低到表面处理后的0.106 mg/(cm^2·d),降低了约49%;锈层的自腐蚀电位由未处理的-0.216 V提高到处理后的-0.073 V,提高了约66%,自腐蚀电流密度由未处理时的7.41μA/cm^2降低到1.58μA/cm^2,降低了约79%。随着腐蚀时间从1 d延长至16 d,处理后的耐候钢锈层中α-FeOOH的质量分数由2.96%增加到4.46%,增加了51%,γ-FeOOH的质量分数由2.06%降低到1.65%。表面处理后的耐候钢锈层中,Cu和Cr元素在锈层与基体结合处和锈层内部发生富集。结论处理溶液降低了耐候钢表面的开路电位,可使耐候钢快速生成致密且连续的锈层,锈层中Cu、Cr元素富集促进了γ-FeOOH向α-FeOOH的转化,提高了锈层电化学保护性能,降低了后期腐蚀速率,缩短了稳定化进程。     

东-黄管线在役16Mn钢的力学性能及腐蚀行为

利用力学性能测试装置和电化学测试技术研究了东-黄管线在役16Mn钢的力学性能指标和腐蚀行为。给出了在役16Mn钢的部分力学性能参数,腐蚀电位随浸泡时间的变化关系,以及不同浸泡时间后的极化曲线和电化学阻抗谱。结果表明,在役16Mn钢的各项力学性能参数相对于未服役的16Mn钢有不同程度的降低。16Mn钢在东营土壤模拟液中的腐蚀行为比较复杂,腐蚀过程表现为初期发生均匀腐蚀,后期发生局部腐蚀,而且整个腐蚀过程中的腐蚀速度不规律变化。     

Effect of CO_2 partial pressure on SCC behavior of welded X80 pipeline in simulated soil solution

The stress corrosion cracking (SCC) behavior of welded X80 pipeline steel in simulated Ku'erle soil solution was studied by means of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and slow strain rate tests (SSRT).The microstructure of the welded steel was observed by optical microscopy (OM).It is demonstrated that the microstructure of the weld metal consists of acicular ferrite and grain boundary ferrite,while that of heat affected zone (HAZ) is a mixture of acicular ferrite and bainitic ferrite microconsti...