管线钢在干湿交替环境下的腐蚀

在模拟土壤的NS4溶液中,采用腐蚀失重、极化曲线和产物形貌观察等方法研究了X80钢在干湿交替环境下的腐蚀行为.结果表明,腐蚀速率随干/湿交替时间比降低先增加后减小,当干/湿交替时间比为9 h/15 h时,腐蚀速率最高,为全浸腐蚀速率的1.8倍;在此条件下,腐蚀速率随pH值增大而降低;随着Cl-浓度增大,腐蚀速率先降低后...     

N80钢模拟全浸区和干湿交替试样的腐蚀行为

利用SEM和XRD对锈层的腐蚀形貌和腐蚀产物组成进行观察和分析,研究了N80裸钢和模拟全浸区腐蚀试样及模拟干湿交替腐蚀试样在两种海水介质中的极化行为。结果表明,干湿交替腐蚀阴极过程溶解氧还原的极限扩散控制特征基本消失,而受腐蚀产物还原为主的电荷传递控制。N80钢干湿交替腐蚀电流不仅包括钢自身的腐蚀电流,还包括腐蚀产物的氧化还原电流,导致了N80钢模拟干湿交替的腐蚀速率远大于全浸区腐蚀速率。     

X80管线钢在洛阳土壤中的电化学腐蚀行为研究

采用电化学测试、SEM及EDS微观分析等方法,对X80管线钢在洛阳水饱和土壤中的电化学腐蚀行为进行了研究.结果表明.在洛阳水饱和土壤中,随腐蚀时间延长,X80钢腐蚀趋势和腐蚀速率均明显增大,局部腐蚀面积和深度不断增加,腐蚀程度加剧,腐蚀机理为氧浓差腐蚀电池和局部腐蚀自催化效应,腐蚀速度主要受氧扩散过程控制;EIS图谱具有双容抗弧与Warburg阻抗特征,电荷传递和扩散传质的阻力随时间越来越大,而结合层电阻明显减小,腐蚀产物主要为铁的氧化物、硫化物和土壤中盐类的混合物.     

西南土壤环境下油气管道用钢的腐蚀行为研究

研究了X80管线钢在西南土壤中的腐蚀行为。结果表明,随着腐蚀时间的延长,X80钢的腐蚀速率缓慢增加,腐蚀过程趋于以氧扩散过程控制。腐蚀50 d后表面形成致密锈层,可起到保护作用。     

西北土壤环境下X100管线钢的腐蚀行为分析

研究不同溶氧含量的西北土壤环境中,建筑X100管线钢的腐蚀行为。结果显示:随着土壤中溶解氧含量减少,金相组织中腐蚀坑明显变浅变少;管线钢的腐蚀电流密度也随之下降;在腐蚀后的产物分析中发现氧含量越低,产生的FeCO_3越多,从而覆盖在电极上,对其腐蚀速度起到了阻碍作用,腐蚀速率也随之降低。     

酸性土壤环境中剥离涂层下X80钢应力腐蚀行为及机理

目的研究酸性土壤环境中剥离涂层下X80管线钢应力腐蚀行为及机理。方法采用电化学极化曲线测试、慢应变速率拉伸试验和腐蚀形貌扫描电子显微镜观察,对服役于鹰潭土壤环境的X80管线钢在剥离涂层下滞留液中的应力腐蚀行为及机理进行了分析研究。结果 X80管线钢在剥离涂层下的滞留液中具有一定的SCC敏感性,应力腐蚀开裂类型属于TGSCC,敏感性较大位置为近漏点处、剥离区中下部及剥离区底部,且近漏点处滞留液体系中X80钢的SCC机理受阳极溶解(AD)机制控制,剥离区底部滞留液中SCC机理受阳极溶解+氢脆(AD+HE)的混合机制控制。结论服役于酸性土壤中的X80管线钢在外防腐涂层破损后,除开放破损处将发生腐蚀外,剥离涂层下的管线钢还会存在一定的应力腐蚀敏感性。     

X80钢焊接接头在模拟天然气凝析液中的腐蚀行为

通过正交实验设计、失重实验和电化学实验,研究了HAc、Cl^-和乙二醇(MEG)浓度以及温度(T)等因素对X80管线钢在CO₂饱和的模拟天然气凝析液中腐蚀行为的影响。结果表明,焊接接头形成宏观腐蚀原电池,腐蚀速率明显大于母材,焊缝区作为阳极区腐蚀加速成为焊接接头的薄弱环节;4种因素对腐蚀过程影响的显著程度依次为:c(HAc)>T?c(Cl^-)>c(MEG),c(HAc)与T为影响的主要因子,c(Cl^-)与c(MEG)为次要因子。母材和焊缝腐蚀倾向均随着温度的升高而增强;由于Fe(Ac)₂作为腐蚀产物保护性较差,随着c(HAc)的升高,母材和焊缝的阻抗降低、腐蚀速率升高。基于正交实验结果,建立了多元线性回归方程。     

外加电位下X80双相管线钢在模拟沿海土壤环境中的应力腐蚀行为

采用交流阻抗谱、极化试验、慢应变拉伸试验研究了不同外加电位下在模拟沿海土壤环境中X80双相管线钢的应力腐蚀行为,对拉伸断口和极化后试样进行SEM表面形貌及能谱分析。结果表明,与慢扫极化(模拟的非裂尖区域)相比,X80双相管线钢快扫极化模拟的裂尖腐蚀电位较负且腐蚀电流较大。-750 mV外加阴极电位处于裂尖自腐蚀电位范围,不足以起到阴极保护的作用,对应力腐蚀仍十分敏感。外加电位为-1050 mV时,阴极反应速率显著大于阳极反应,阴极反应产生的氢被金属吸收且扩散,慢应变拉伸未经颈缩即发生断裂,为准解理断裂。外加阴极电位为-900 mV,阴极电流有效抑制了阳极溶解反应,因此管线钢在模拟沿海土壤溶液中慢应变拉伸抗拉强度和断面收缩率都最高,断口表现为韧性断裂,侧面裂纹细小,阻抗模值最大,应力腐蚀敏感性最小。     

干湿交替环境状态对碳钢海洋腐蚀行为的影响

目的研究干湿交替海水环境对碳钢腐蚀速率的影响。方法以青岛小麦岛海域海水为试验介质,使用周期间浸设备,以60 min为一个循环,在浸没/干燥时间分别为10 min/50 min、20 min/40 min、30 min/30 min三种不同干湿比的干湿交替条件下,对碳钢试片和电化学试样分别试验3、7、14、21、28 d后取出。通过失重法和电化学测试方法,研究了腐蚀速率的变化情况,使用X射线衍射仪(XRD)、能量色散谱仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)分别研究了腐蚀产物成分、腐蚀产物形貌和除锈后的腐蚀形貌。结果失重法和电化学方法表明,碳钢在三种干湿比条件下的腐蚀速率为全浸条件下的3～8倍,且碳钢的腐蚀速率随着干湿比的增大而增大,但是增大的幅度越来越小。随着干湿比的增大,碳钢表面生成的锈层变薄,腐蚀产物中γ-FOOH和氧的含量升高,Fe_3O_4的含量降低。结论干湿交替环境的干湿比越大,对碳钢腐蚀的加速作用越显著,且这一加速作用存在极大值。     

离子渗氮对 X80 管线钢在碱性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

目的对X80管线钢表面进行离子渗氮处理,研究其渗氮层在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡30,60,90 d的腐蚀性能及规律。方法通过动电位极化和交流阻抗谱分析X80管线钢渗氮层对腐蚀性能的影响,采用SEM,XRD和EDS技术对腐蚀产物膜的表面形貌和组成成分进行分析测试。结果随着腐蚀时间的增加,渗氮X80钢的自腐蚀电流密度减小到1.33μA/cm2,自腐蚀电位增加至-225 m V,腐蚀速率显著减小;腐蚀产物主要为Fe2O3,Fe O(OH),Fe(OH)3和Fe3O4。结论浸泡相同时间,离子渗氮试样的自腐蚀电位更正,自腐蚀电流密度降低1个数量级,电荷转移电阻增大2个数量级,比原始X80管线钢更耐蚀。     

交流杂散电流对X80管线钢腐蚀行为的影响

采用失重法研究了不同电流密度(0～200 A/m2)的交流杂散电流对X80管线钢腐蚀的影响,并且采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)观察分析X80管线钢腐蚀后基底的微观形貌以及腐蚀产物的表面形貌、结构组成和物相成分.结果表明,随着交流杂散电流密度的增加,X80钢的腐蚀速率先是缓慢增大,随后快速增大,最后增大趋势减缓,并不会无限制增大.腐蚀产物分为两层,外层是红棕色的Fe2 O3和棕黄色的FeOOH混杂在一起的疏松多孔的结构,内层是黑色的Fe3O4形成的致密结构.低电流密度时,腐蚀形式主要是均匀腐蚀;高电流密度时,腐蚀形式转变为局部腐蚀.     

X65管线钢在模拟土壤中的腐蚀行为

以华南某地酸性土壤为参考土壤体系,采用硅藻土模拟土壤实验室加速腐蚀法,应用X射线衍射仪、扫描电镜、电化学工作站等系统研究了X65管线钢在模拟土壤腐蚀环境介质中埋地腐蚀不同周期的腐蚀行为。结果表明:在该模拟土壤环境中X65管线钢表面腐蚀形貌由不均匀的点蚀发展为较为均匀的全面腐蚀,电化学极化曲线表现为阳极活化控制,自腐蚀电位出现正移,腐蚀产物主要由α-FeOOH、Fe_3O_4、Fe_2O_3等组成。     

交流电对X80钢腐蚀行为影响研究

目的 明确交流电对X80钢的腐蚀电化学动力学参数、腐蚀发展历程和腐蚀速率的影响规律。方法 利用交流电流密度作用下X80钢试样的动电位极化测试,分析交流电对X80钢腐蚀电化学动力学参数的影响。搭建室内腐蚀质量损失模拟试验,并对试验过程中试样的阴极保护和交流干扰参数进行监测,分析交流电对X80钢试样腐蚀速率、扩散电阻和直流电流密度的影响规律。利用拉曼光谱测试和微观形貌相结合的方法,对交流电作用下X80钢试样的腐蚀形貌和腐蚀产物成分变化过程进行分析。结果 交流电使X80钢的自腐蚀电位负向偏移,交流电流密度小于100A/m²时,负移幅度随交流电流密度的增加而明显增大;交流电流密度大于100A/m²时,腐蚀电位则整体接近。自腐蚀电流密度呈现同样的规律,阴极和阳极塔菲尔斜率无明显变化。试样极化电位从–0.428 V（vs. SCE）负移至–0.928 V时,面积为6.5、1.0 cm²试样的扩散电阻分别从约0.063、0.048?·m²减小至0.051、0.036?·m²。交流电流密度从0...     

X80管线钢在硫酸盐还原菌作用下的腐蚀行为

目的 通过实验模拟硫酸盐还原菌（SRB）对X80钢的腐蚀,探究硫酸盐还原菌的腐蚀过程。方法 通过细菌培养实验,计数得到固着SRB和浮游SRB的生长曲线以及溶液中pH值的变化曲线。通过腐蚀电化学测试,研究了SRB对X80腐蚀的影响。通过浸泡实验,获得SRB对腐蚀速率的影响。采用扫描电镜和激光共聚焦显微镜对SRB腐蚀后的表面形貌和最大点蚀深度进行了分析,利用EDS和XPS对腐蚀产物的成分进行了分析。结果 在接种SRB的溶液中,X80钢表面固着的SRB比浮游的SRB多;随着培养时间增长,溶液pH增大。接种SRB环境中,X80钢阻抗和线性极化电阻均小于无菌环境中的值,有菌环境中腐蚀电流密度大于无菌环境中的值。随着浸泡时间增长,最大点蚀坑深度变深。通过EDS能谱分析发现,在含有SRB的环境中,S元素和O元素的含量较无菌环境中高,XPS结果表明,SRB环境中腐蚀产物多为Fe的硫化物。结论 固着SRB使试样表面的铁溶解为铁离子,铁离子与溶液中的硫酸根离子在SRB生命活动的作用下生成铁的硫化物,从而促进了X80钢的腐蚀。     

交流电频率对X80管线钢在酸性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

通过电化学测试、浸泡实验和表面分析技术研究了交流电频率(50~400 Hz)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,随交流电频率的增加,X80钢的腐蚀速率逐渐减小,腐蚀程度减弱。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钢的腐蚀电位偏移量随交流电频率的增大而减小。随交流电频率的增大,阴、阳极极化曲线的振荡幅度逐渐减弱。交流电的施加不仅使阴、阳极的电流密度增大,还使阴极反应由混合控制逐渐向活化控制转变。     

X80管线钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为

本文采用失重法、电化学测试、SEM、EDS等方法,研究了X80管线钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X80钢在3个测试点模拟土壤溶液中以全面腐蚀为主,局部位置发生点蚀;其在不同模拟溶液中的腐蚀速率大小依次为:AN000>AN065>AN016;随着浸泡时间的增加,Ca2+吸附在X80钢表面并形成Ca的产物层,有效地减缓了X80钢在AN016模拟溶液中的腐蚀。在含盐量较高的土壤环境中,富集在钢基表面的结晶盐对钢的腐蚀具有一定的减缓作用。     

X80管线钢在新洲土壤中腐蚀的电化学噪声

采用电化学工作站测试了X80管线钢在不同含水率的新洲土壤中的电化学噪声,并对噪声数据进行了谱图和频域分析。结果表明:含水率对X80管线钢在新洲土壤中的腐蚀影响较大,在低含水率(14%)和中间含水率(18%)新洲土壤中,腐蚀以点蚀为主,在高含水率(22%)土壤中以均匀腐蚀为主;随着含水率从14%增加到22%,电化学噪声谱的噪声波动持续的时间缩短;X80管线钢发生均匀腐蚀时,其功率谱密度(PSD)图高频线性段斜率较大,与腐蚀初期相比变化较大,且出现高频白噪声;当X80管线钢发生点蚀时,其PSD图高频线性段斜率较小,与腐蚀初期相比变化不大。     

X80管线钢在高矿化度油田采出液中的腐蚀行为

利用高温高压釜动态模拟实验,采用失重法研究了含水率和CO₂分压对X80管线钢在油水混合物中腐蚀速率的影响;利用扫描电镜 (SEM)、能谱 (EDS) 和X射线衍射技术 (XRD) 等技术手段表征腐蚀产物表面形貌、清理腐蚀产物后试样的表观特征和腐蚀产物成分。结果表明：随着含水率的增加,X80钢的腐蚀速率单调增加;X80钢的腐蚀速率随CO₂分压的增加而增加,分压为1.5 MPa时,产物膜最致密;X80钢在油水混合物中的腐蚀产物主要由FeCO₃构成;CO₂分压一定时,总压的改变对X80钢的腐蚀程度影响较小。     

X80管线钢在东南酸性土壤环境中的电化学腐蚀特征研究

采用电化学测试、扫描电镜观察、表而能谱分析及X射线衍射等方法,研究了原始态与退火处理态的X80管线钢在东南酸性土壤模拟溶液中的电化学腐蚀特征与机理,分析了热处理工艺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;随着浸泡时间的延长,原始态与退火态的X80钢在东南酸性土壤模拟溶液中腐蚀趋势均减小,而腐蚀速率先增大后减小;其阴极过程受析氢腐蚀和吸氧腐蚀联合控制;腐蚀产生的锈层主要由FeOOH(表层)和Fe_3O_4(内层)组成,而腐蚀产物膜的完整性和致密性影响了X80钢表面的腐蚀过程,使管线钢表面的腐蚀破坏程度增加.研究还发现,氯离子含量是影响腐蚀的主导因素.