电化学氢通量法用于油气管线在线腐蚀监测

通过恒电位阳极极化和失重法考察了不同pH、温度和H₂S浓度下Q235A钢在弱酸性介质中的氢渗透电流密度与腐蚀速率的变化情况,着重探讨了各影响因素下氢渗透电流与失重腐蚀速率之间的相关性,为氢通量技术用于油气管道非侵入式腐蚀监测提供依据。研究发现：随着pH降低或介质温度升高,Q235A钢的腐蚀速率与氢渗透电流均逐步增大,且二者之间具有良好的线性相关性。随着H₂S浓度增加,Q235A钢的腐蚀速率呈现先增大后降低的趋势,但氢渗透电流则先增大而后趋于稳定;当H₂S浓度在5～200 mg·L^-1范围内,腐蚀速率与氢电流符合二阶多项式函数关系。通过自制的氢通量探针监测实验管道内腐蚀时,发现过厚的管壁降低了氢电流测量灵敏度,但采用恒电位阶跃法得到的氢渗透电量（氢通量）则与失重腐蚀速率之间具有良好相关性,表明渗氢电量法可用于测量油气管道的内腐蚀速率。     

Q235钢焊缝在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为

针对Q235钢焊缝在亚硫酸铵介质中腐蚀严重的实际，采用三电极电化学研究法和金相组织分析法研究了J420焊条焊接Q235钢的焊缝在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为。研究结果表明，Q235钢用J420焊条焊接后，焊缝的组织特点决定了其耐腐蚀性较差。温度升高、亚硫酸铵溶液浓度增大，均可以促使焊缝的腐蚀速率增大。     

建筑工程管道的材质优选与耐蚀行为研究

采用电化学极化曲线、扫描电镜和能谱分析(SEM+EDS)、X射线衍射(XRD)等方法,研究了不同S2-浓度的腐蚀介质中Q235B和L245管道的腐蚀行为,并分析了不同环境条件下的腐蚀规律和作用机理。结果表明,在腐蚀介质中添加少量的S2-会促进Q235B和L245管道的腐蚀,但是继续增加S2-浓度会使得电流密度呈现出数量级递减的趋势,腐蚀反应一定程度上受到抑制; L245管道与Q235B管道在富含S2-腐蚀介质中的腐蚀机理类似,表面腐蚀产物中的主要腐蚀产物都为Fe3S4;相同腐蚀条件下,L245管道表面腐蚀产物更加致密,而Q235B管道的表面腐蚀产物更加疏松。     

油田污水腐蚀影响因素研究

为研究各种因素对油田污水腐蚀的影响,采用室内静态挂片失重法试验了A3碳钢在不同H2S、CO2、溶解氧、SRB浓度及不同pH值和矿化度的模拟油田水中的腐蚀行为。结果表明,碳钢的腐蚀速率随H2S、CO2、溶解氧、SRB浓度的增加而增大,溶解氧会促进H2S和CO2的腐蚀,H2S会抑制CO2的腐蚀;碳钢的腐蚀速率随矿化度的增加先增大后减小,在矿化度为40 000 mg/L时达到最大;碳钢在碱性环境下的腐蚀速率比酸性环境下的腐蚀速率小的多。     

温度和Cl-对Q235钢在MDEA/CO2体系中腐蚀行为的影响

通过浸泡腐蚀试验和电化学测量研究了温度和Cl-质量浓度对Q235钢在CO2饱和的20％(质量分数)N-甲基二乙醇胺溶液(MDEA/CO2)中腐蚀行为的影响.结果表明,温度和Cl-质量浓度对Q235钢在MDEA/CO2体系中腐蚀行为的影响是交互的.Cl-质量浓度为1 g/L和10 g/L时,Q235钢的腐蚀速率随温度升高而增大;Cl-质量浓度为15 g/L时,Q235钢的腐蚀速率随温度升高呈先增后减的变化趋势.     

接地网材料在土壤中的腐蚀现状及腐蚀机理分析

针对接地网材料Q235、Q235镀锌扁钢在红壤中的腐蚀情况,通过运用失重法、微观分析法和电化学方法,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术对接地网材料进行腐蚀产物分析。结果表明:Q235的腐蚀类型为局部腐蚀,产物主要为Fe3O4,Q235镀锌扁钢的腐蚀类型为全面腐蚀,腐蚀产物主要由Fe3O4、ZnO等组成。Tafe测试结果表明Q235和镀锌Q235在红壤中的腐蚀电流随着氯离子和硫酸根离子浓度的增加出现先增加后减小的趋势。通过失重试验发现Q235和镀锌Q235在土壤中的腐蚀速率先增加后减小,最后趋于稳定;通过失重法可以得到接地网在某个时间段的腐蚀速率,进而可以预测接地网的平均腐蚀速率,这对于避免因接地故障而导致的重大安全事故和节约接地网维修成本等方面具有较强的参考价值。     

交流杂散电流对地下金属设备腐蚀的影响

为了解决交流杂散电流对地下设备的腐蚀问题,为变电站接地网腐蚀防护提供依据。通过外加1.2 V,50 Hz的交流电流,在模拟的某变电站pH值=4的酸性土壤溶液中,测试了Q235钢的极化曲线、电位电流-时间曲线和腐蚀速率,分析了交流杂散电流对变电站接地网的腐蚀影响。结果表明:在交流电的正半周期,交流电加速了Q235钢的腐蚀;在交流电的负半周期,Q235钢接地体受到析氢的腐蚀。在模拟条件下测试7天,外加1.2 V,50 Hz交流电时试样经4次90°弯折后脆断;未加交流电时试样经6次90°弯折才出现裂纹。交流杂散电流使试样的腐蚀速度增加了18.8%。     

咪唑啉复配物缓蚀性能的评价

将咪唑啉型缓蚀剂与其它三种物质进行复配得到一种新型缓蚀剂。利用静态失重法测定了采用咪唑啉型缓蚀剂在盐酸介质及乙烯压缩单元混合液中Q235钢的腐蚀速度和相应的缓蚀效率,同时考察了该缓蚀剂的抗乳化性能。结果表明,该咪唑啉型缓蚀剂在盐酸介质中对Q235钢具有较强的缓蚀能力。在pH=4盐酸溶液中,温度是40℃,腐蚀时间为6h及缓蚀剂加入浓度为100μg/g时缓蚀率达到了97．9％,腐蚀速率仅为O．0008mm／a,远低于我国石油天然气行业标准规定的指标,并且该缓蚀剂具有良好的抗乳化性能。     

L290钢在H2 S/CO2环境中的腐蚀行为研究

在H_2S与CO_2共存的腐蚀介质条件下油气田管线及设备腐蚀问题突出,为了探究在此环境中L290金属的腐蚀行为,以某油田的管输介质为例,采用失重法实验的方式,探究试验温度、pH值、H_2S分压、Cl~-浓度四种因素对于腐蚀规律的影响,并通过观察微观形貌与研究元素成分分析腐蚀产物特征:(1)L290钢材的腐蚀速率随着实验温度的升高呈增大的趋势,在70℃时最大腐蚀速率达到0.692 mm/a;(2)材料腐蚀速率随油田模拟水溶液中的pH值的减小而呈现出增大的趋势,在pH=5时测得腐蚀速率高达到0.802 mm/a为极严重腐蚀程度;(3)材料腐蚀速率随着硫化氢分压的升高而呈现出增大趋势,在P_(H2S)=50 kPa条件下材料腐蚀速率最大达到0.813 mm/a为极严重腐蚀程度。(4)在实验过程中Cl~-浓度增加的同时材料的腐蚀速率呈现出增高的趋势,并在Cl~-=70000 mg/L时,腐蚀速率最大达到0.711 mm/a为极严重腐蚀程度。相关实验数据对相关油田集输系统从思路与实施方面具有借鉴意义。     

基于灰色系统的金属在土壤中的腐蚀研究

以Q235B钢为研究对象,利用CR-6型腐蚀速率计量实验系统,测量并记录了Q235B钢在不同含水量、PH值、氯离子浓度、镁离子浓度和硫酸根离子浓度土壤中的腐蚀速率。以实验数据为基础,利用Matlab软件得到了不同因素对Q235B钢腐蚀速率影响情况的灰色预测模型。结果表明,该灰色预测模型能与实验结果较好的拟合,准确度高。     

恒电量仪的研制及其应用

本文评述了线性极化技术在测量金属瞬时腐蚀速度时所遇到的困难,介绍了恒电量单脉冲法的基本原理,给出了恒电量仪整机的方框图,并组装出一台全集成电路的恒电量仪。使用研制的恒电量仪测定 A_3钢在自来水和3%氯化钠溶液中的腐蚀速率,和失重法所得结果相比十分一致,监控冷却水中的预膜过程,评定金属的耐蚀性能都能得到满意的结果。表明了这台仪器线路设计基本合理,性能良好,可用于腐蚀研究中。     

新疆油田高盐含氧体系缓蚀剂的性能研究

为解决油田氧腐蚀问题，以反式对甲氧基肉桂醛、3-氨基苯甲酸为主要原料合成了具有多个吸附位点的席夫碱缓蚀剂TMCAM。首先，通过动态失重法评价了不同浓度的席夫碱缓蚀剂TMCAM在60℃含氧油田模拟配水中对Q235钢的缓蚀性能。结果表明，在TMCAM质量浓度为60 mg/L时，Q235钢的腐蚀速率为0.062 4 mm/a，满足现场要求；TMCAM投加质量浓度为100 mg/L时，Q235钢腐蚀速率仅为0.036 8 mm/a，缓蚀率可达到90%。其次，采用扫描电镜、电化学法、接触角测试等表征技术评价了TMCAM的缓蚀性能并分析其缓蚀机理。结果表明，TMCAM是一种偏阴极的混合型缓蚀剂，TMCAM分子与Fe之间的吸附能力强，且TMCAM可在钢表面形成疏水膜，减少了含氧污水与管道的接触时间，减缓了腐蚀，进而保护了管道。最后，通过分子模拟技术从理论角度分析了缓蚀剂的缓蚀性能与缓蚀剂分子构型之间的关系，结果显示TMCAM分子结构具有较强的吸附能力，高于文献报道的其他席夫碱缓蚀剂。     

新型吡啶季铵盐的合成和缓蚀性能的研究

合成了新型吡啶季铵盐阳离子缓蚀剂,研究并讨论了其在炼油装置塔顶空冷器、水冷器的1000 ppm HCl～500 ppm H2S腐蚀介质中对Q235钢的缓蚀性能及其与中和有机胺、表面活性剂的配伍性.研究表明,该吡啶季铵盐对Q235钢均表现出较传统咪唑啉季铵盐好的缓蚀性能,该吡啶季铵盐添加量20 ppm时缓蚀效率可达90％以上,对Q235钢腐蚀表现出明显的抑制作用.     

模拟工业大气环境中碳钢和耐候钢的腐蚀行为研究

用Na HSO3溶液进行模拟工业大气环境的加速腐蚀试验,研究Q235钢和耐候钢在加速腐蚀试验中的腐蚀情况,通过腐蚀质量损失法对试样的腐蚀速率进行分析,得到Q235钢的腐蚀速率高于耐候钢。采用X-射线衍射对腐蚀产物的成分进行分析,Q235钢和耐候钢的主要腐蚀产物均为Fe2O3、Fe SO4、α-Fe OOH和γ-Fe OOH。电化学测试对腐蚀过程进行分析,耐候钢的耐蚀性更好。表明Q235钢和耐候钢的锈层都有明显的保护作用,耐候钢的耐腐蚀性优于Q235钢。     

户外球架用管材的腐蚀行为研究

采用失重法和电化学方法对比分析了户外球架用Q235B和L245钢管的耐腐蚀性能,并采用腐蚀形貌和腐蚀产物进行了分析。结果表明,在饱和水土壤中埋片31天后,Q235B和L245钢管的腐蚀速率分别为0.0193mm/a和0.0176mm/a,两种钢管的腐蚀程度都较低,且Q235B钢管的腐蚀速率要高于L245钢管。随着腐蚀时间的延长,Q235B和L245钢管的阻抗都呈现逐渐增大的趋势,Q235B钢管的结合层电阻并没有发生显著改变,而L245钢管的结合层电阻先减小并稳定在结合层电阻相较于Q235B钢管更小的水平;Q235B和L245钢管在经过31天腐蚀后,表面都覆盖了腐蚀产物Fe_3S_4,但Q235B表面的腐蚀产物层更加致密,在腐蚀过程中能够起到抑制腐蚀介质对基体的侵蚀,从而起到保护基体的作用。     

HPAM对Q235钢在油田污水中腐蚀的影响

本文采用动、静态挂片失重法及pH、含氧量和粘度的测量等多种实验方法,分别研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液的浓度、温度和HPAM的分子量对Q235钢在油田污水中腐蚀的影响,并对其影响的原因进行了分析.     

镍磷化学镀层在北方重工业城市雪水中的耐蚀性

为了改善Q235钢在空气污染较为严重的环境中的耐蚀性,以北方重工业城市之一的抚顺望花区的雪水为腐蚀溶液,考察了化学镀镍层在该介质中的耐蚀行为。采用金相显微镜观察了镍磷镀层的表面形貌,通过冷冻-加热循环试验考察了镀层的结合力,借助动电位极化、电化学阻抗谱等方法评价了镀层在雪水中的耐蚀性,测试和观察了浸泡实验的腐蚀速率和表面形貌。结果表明,Ni-P镀层可在Q235钢表面均匀沉积且较为致密,与基体之间有良好的结合力。镀层的自腐蚀电流密度较Q235钢低,电荷转移电阻更大,腐蚀速率是Q235钢的1/3～1/2。Ni-P镀层明显改善了Q235钢在污染较为严重的雪水中的耐蚀性,可作为Q235钢腐蚀防护的一种措施。     

液固两相流中Q235钢的冲刷腐蚀行为研究

随着原油中含砂量的迅速增加，冲蚀腐蚀逐渐成为管道失效的关键因素，尤其是弯头部位。因此通过腐蚀速率、腐蚀形貌和电化学实验研究90°弯头的冲刷腐蚀行为。结果表明，随着实验时间的增加，Q235钢在不同角度的腐蚀速率呈线性增加，而最大点蚀深度基本保持不变。在进口θ=0°～45°，Q235钢受到冲刷和冲击的共同作用，随着角度的增大，Q235钢表面腐蚀产物层的破碎程度越来越严重；在出口θ=45°～90°，Q235钢仅受冲刷影响，腐蚀产物和孔洞的分布具有明显的方向性。在该文研究的条件下，纯冲蚀电流密度仅为冲蚀-腐蚀电流密度的42.16%，原因主要是疏松的FeO(OH)对电化学过程有促进作用，同时也能加速产物的扩散。     

油田抗氧缓蚀剂的合成与性能研究

以硫脲、甲醛与乙醇胺为原料合成了四氢-5-(2-羟基乙基)-1,3,5-三嗪-2(1H)-硫酮(THTT),与磷酸二氢锌和PBTCA复配,得到抗氧缓蚀剂THTT-3,使用静态挂片法,研究THTT和THTT-3的缓蚀性能。结果表明,50℃下,THTT和THTT-3浓度为100 mg/L时,Q235A钢在腐蚀溶液中的腐蚀速率分别为0.038 1 mm/a与0.020 1 mm/a,说明THTT与磷酸二氢锌、PBTCA有良好的缓蚀协同效果。THTT-3的电化学极化曲线表明,该缓蚀剂为抑制阳极为主的混合型缓蚀剂。EIS表明,随着缓蚀剂浓度的增大,腐蚀抑制作用也逐渐增大。溶解氧曲线表明,该缓蚀剂减缓了体系中溶解氧的消耗。     

某天然气处理厂回注水处理系统腐蚀防护方法研究

为了考察回注水系统的腐蚀情况,针对陕北某天然气处理厂含甲醇污水显酸性、 Cl~-和硫化物含量高、腐蚀性强的特点,通过分析污水组成性质,研究污水对20#钢、 Q235B钢和L316钢的腐蚀情况,并利用灰色系统理论建模软件3.0研究各腐蚀因素对Q235B钢腐蚀速率和腐蚀深度的影响程度大小。研究结果表明:L316钢更耐腐蚀,腐蚀速率为0.001 5 mm/a,达到国标0.076 0 mm/a以下,最大腐蚀深度为47.63μm,为3种材质中最低;以腐蚀速率和腐蚀深度作为母因素,在硫化物、 Cl~-、矿化度和pH值4种因素当中,硫化物对应的灰关联度分别是0.75和0.80,是造成腐蚀的最主要因素;采用抗硫缓蚀剂保护法,通过电化学法从3种缓蚀剂中筛选出TS-792C,阻抗数据模拟软件ZSimpWin模拟出等效电路图,其所对应Q235B钢的阻抗最大,Tafel极化曲线拟合下腐蚀速率为0.013 0 mm/a,缓蚀率可达90.26%,抗硫效果最好。在80℃和硫化物含量为300 mg/L时,Q235B钢的腐蚀速率均低于0.076 0 mm/a,在TS-792C投加量为100 mg/L时,回注污水的腐蚀电流密度和腐蚀速率分别为0.462 m A/cm~2和0.050 5 mm/a,均处于最低值,具有良好的耐温、抗硫性能。