钢在H_2S中的应力腐蚀机构

用抛光的 WOL 型恒位移试样跟踪观察了各种低合金钢在 H_2S 中应力腐蚀裂纹产生和扩展的规律。结果表明,当钢的强度和 K_I 均大于临界值之后,在裂纹前端将会发生滞后塑性变形,即裂纹前端塑性区的大小及其变形量将随时间延长而逐渐增加,当这种滞后塑性变形发展到临界状态时就会导致应力腐蚀裂纹的产生和扩展。对超高强钢来说,当这个滞后塑性区闭合后应力腐蚀裂纹就在其端点形核,随着滞后塑性变形的发展,这些不连续的应力腐蚀裂纹逐渐长大并互相连接。对强度较低的钢,随滞后塑性变形的发展,应力腐蚀裂纹沿着滞后塑性区边界向前扩展。已经证明这个滞后塑性变形是由氢引起的,称作氢致滞后塑性变形。利用 WO 型试样测量了在 H_2S 气体以及 H_2S 饱和水溶液中的 K_(ISCC)和 da/dt,研究了它们随强度变化的规律,以及阴极极化和阳极极化对超高强钢 K_(ISCC)和 da/dt 的影响。     

钢在铝酸钠溶液中的应力腐蚀开裂

利用极化曲线、恒电位电流衰减测量以及慢应变速率拉伸试验等方法研究了低碳钢、16MnR和12CrlMoV低合金钢在铝酸钠溶液中的应力腐蚀规律。NaOH溶液中存在的AlO_2~-能抑制钢的阳极溶解;AlO_2~-对钢的应力腐蚀存在双重影响,即促进裂纹萌生,同时又对裂纹扩展起抑制作用。铝酸钢溶液中钢的抗应力腐蚀能力依次为12CrlMoV>16MnR>低碳钢。钢在热浓碱溶液中的应力腐蚀是存在碳化物活化途径和膜破裂机制联合作用的结果。     

G105钢钻杆在不同浓度NaCl溶液中的高温高压腐蚀及常温电化学行为

目前,对G105钢钻杆在不同Cl-浓度下的腐蚀研究较少,通过高温高压釜模拟石油井动态高温高压环境,研究了G105钢钻杆在不同浓度NaCl溶液中的高温高压腐蚀行为,采用极化曲线研究了其常温电化学腐蚀行为。采用体式显微镜和扫描电镜(SEM)观察腐蚀产物膜形貌;采用X射线能谱分析仪(EDS)分析了腐蚀产物膜成分。结果表明:G105钢钻杆在含Cl-介质中发生孔蚀,严重时会出现明显的蚀坑;随着Cl-浓度的增加,钻杆的腐蚀速率和程度增加。     

低碳钢在H_2S溶液中的腐蚀行为研究

通过腐蚀形貌分析、腐蚀产物分析和电化学测试多种分析测试手段,研究了干湿交替循环下低碳钢在H_2S溶液中的腐蚀行为。综合分析结果表明腐蚀初期产物较少,腐蚀速率与循环次数成正比;腐蚀后期,腐蚀产物较多,形成一层保护膜,阻碍腐蚀过程的进行,腐蚀速率与循环次数成反比。FeS的生成可能是腐蚀速率出现转折的一个因素。     

G105钢级钻杆在含有H2S环境下的腐蚀研究

根据NACETM0284-2003标准的试验方法,采用NACETM0177-2005标准的A溶液（5％NaCl＋0．5％CH,COOH＋饱和H2S水溶液）对G105钢级钻杆在3种不同温度下进行标准氢致开裂（HIC）评价实验和应力腐蚀（SSC）实验。结果表明,在标准HIC实验中试样没有出现裂纹,在标准SSC实验中试样发生断裂,因此,G105钢级钻杆在含有H2S环境下不宜长期使用。     

P110钢在不同温度含饱和H_2S/CO_2腐蚀溶液中的腐蚀行为

利用腐蚀失重试验,电化学试验和扫描电子显微镜等方法研究了不同温度下P110钢在含饱和H_2S/CO_2气体的5%NaCl溶液中的腐蚀行为。研究表明:随着温度的升高,P110钢的腐蚀速率呈现出了先增大后减小的规律;在含饱和H_2S/CO_2气体的5%NaCl溶液中,由于温度升高促进了点蚀的发生,在较高温度时形成全面腐蚀,但温度的升高导致H_2S、CO_2气体的溶解度降低,抑制了点蚀的发生,形成厚而致密的腐蚀产物膜,使腐蚀速率随温度升高而降低。     

模拟油田工况条件下低Cr钢抗H_2S应力腐蚀开裂行为研究

运用四点弯曲试验方法,参照NACE 0177-2005标准研究了低Cr钢在模拟塔里木油田工况条件下的抗H2S应力腐蚀开裂(SSC)行为.结果表明:经720小时试验后,0.5 Cr试样表面未发现宏观及微观裂纹,表现出良好的抗SSC能力,而普通3 Cr、5 Cr试样表面均发现宏观及微观裂纹,没有通过抗SSC性能检测;应从成分设计及适当的热处理等方面着手,获得理想的显微组织,来提高3 Cr、5 Cr钢的抗SSC性能.     

油管钢在CO_2/H_2S环境中的腐蚀产物及腐蚀行为

对CO_2/H_2S环境中常规油管钢的腐蚀产物的已有研究成果进行了归纳分析,结果表明,在100℃附近,CO_2/H_2S共存环境中,油管钢表面形成的FeS膜的保护性优于FeCO_3,对金属腐蚀有抑制作用。总结出了油管钢的两类分压比规律:第一类分压比,体系中的CO_2分压保持不变,逐渐增加H_2S的分压,腐蚀速率会出现极值;第二类分压比,体系中的H_2S分压保持恒定,腐蚀速率会随着CO_2分压的升高而增加。这对于进一步完善CO_2/H_2S腐蚀理论以及油气田合理选择油套管材料均有一定指导意义。     

X52钢在含H_2S/CO_2混合气体的三甘醇溶液中的腐蚀行为

借助静态常温常压釜和CHI660D电化学工作站,研究了X52钢在含H_2S/CO_2混合气体的80%(质量分数)三甘醇溶液中的腐蚀行为,同时借助JC2000C1接触角/界面张力测量仪研究了冷凝水及三甘醇对X52钢的浸润性。结果表明:在含H_2S/CO_2混合气体的三甘醇溶液中X52钢的腐蚀速率比在同样含H_2S/CO_2混合气体的冷凝水中的低;在三甘醇溶液浸泡后的X52钢表面几乎无腐蚀产物堆积,但存在局部点蚀坑;80%三甘醇溶液对管壁造成的腐蚀面积比相同体积的冷凝水的更大。     

2205双相不锈钢在酸性H_2S环境下的应力腐蚀行为及开裂机理

采用C型环实验研究了2205双相不锈钢在饱和H_2S环境下的应力腐蚀行为及开裂机理。结果表明,2205双相不锈钢在NACE标准A溶液中具有良好的抗应力腐蚀能力。通过OM、SEM、EDS及电化学手段分析得出2205双相不锈钢的应力腐蚀开裂经历了表面点蚀、蚀坑形成、H_2S解离、H原子吸附并从蚀坑位置扩散进入金属基体,在金属基体中聚集,通过氢致开裂机制导致裂纹萌生,并逐渐扩展。     

1Cr13不锈钢在湿H_2S环境中的应力腐蚀行为

对海洋油气井用1Cr13不锈钢进行了慢应变速率试验,并结合扫描电镜分析研究了其在不同腐蚀环境中的应力腐蚀敏感性。通过回归分析软件,建立了1Cr13不锈钢的应力腐蚀敏感指数与各参数之间关系的数学模型。结果表明:1Cr13不锈钢在H_2S体积分数小于0.17%,pH大于3的环境中有较好的抗应力腐蚀能力;交互四次型回归方程可以较好地反映1Cr13不锈钢应力腐蚀敏感指数Iδ与pH、Cl-质量分数、温度和H_2S体积分数等介质参数的关系,并且H_2S质量分数和温度对应力腐蚀敏感指数产生交互作用。     

温度对S135钻杆钢在3.5%KCl溶液中腐蚀行为的影响

基于理论分析和采用挂片实验,SEM以及电化学测量技术,研究了S135钻杆钢在不同温度下3.5%KCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:钻杆钢试样开路电位随着温度升高负移;不同温度下的腐蚀控制因素是造成腐蚀速率变化的主要原因;电化学腐蚀主要受阳极反应控制;系统"弥散效应"随温度升高而增强,平均腐蚀速率呈现先增加后降低的趋势.     

低碳钢在NaNO_3溶液中的应力腐蚀开裂

<正> 对碳钢和低合金钢,特别是一系列高强钢构件,除用作与硝酸盐直接接触的化工设备外,用于氮肥厂的钢结构、混凝土中的钢筋,地下管道以及高温热风炉等都观察到过由硝酸盐引起的应力腐蚀开裂。 过去人们主要用恒载荷法或恒变形法在较高温度(90℃到沸点)和较高浓度的硝酸盐介质中研究各种因素对低合金钢或碳钢应力腐蚀开裂的影响。近来发现,在室温和含较低浓度NO_3~(?)的介质中,即使碳钢或低合金钢所受的机械应力低于屈服点也会出现应力腐蚀,并且在硝酸盐介质中除恒载荷条件下能产生应力腐蚀外,还会产生与应变率有关的应力腐蚀,它不存在阳极极化临界电位。由于以往的工作或者没有采用恒电位控制,     

APIX56钢在含H2S的海洋大气中的应力腐蚀开裂

采用慢应变速率拉伸及Devnathan-Stachurski双电解池技术研究了X56钢在模拟海洋大气环境中形变及H2S含量对其应力腐蚀开裂及氢渗透行为的影响.结果表明,在H2S含量相同时,拉伸速率越小,试样断裂延伸率越小.在相同拉伸速率下,随着H2S含量增大,试样断裂延伸率减小,扫描电镜微观分析(SEM)表明,其断裂特征由塑性断裂逐渐转变为脆性断裂.电化学渗氢实验表明,随着H2S含量的增大,第一干湿循环氢渗透电流并不单调增大,H2S对氢渗透电流的作用由H2S的表面覆盖度和腐蚀产物膜来共同控制.从多个干湿循环来看,H2S可增大氢渗透电流,材料的渗氢加剧.脆性增大.     

钢在铝酸钠溶液中的应方腐蚀开裂

<正> 利用极化曲线、恒电位电流衰减曲线测量以及慢应变速率应力腐蚀试验方法研究了低碳钢、16MnR和12CrlMoV低合金钢在铝酸钠溶液中的应力腐蚀规律。NaOH溶液中存在AlO_2~-离子能抑制钢的阳极溶解,但使再钝化速度减慢。AlO_2~-离子对钢的应力腐     

石油钻杆过渡段抗硫化氢应力腐蚀开裂行为研究

文章研究了Cr-Mo系和Mn-Mo系两类低合金石油钻杆用钢在H_2S饱和溶液中应力腐蚀开裂行为,介绍了按ASTM G38试验标准所进行的C—型试验方法和断口的制备,分析了这类断口的氫脆区、应力腐蚀区和撕裂区3个区域的腐蚀产物和形貌特征。     

水资源工程用G105钢的腐蚀行为研究

通过失重法和电化学方法考察了含10%O_2、40%CO_2和10%O_2+40%CO_2的3.5%NaCl溶液中G105钢的腐蚀行为,分析了腐蚀介质温度对G105钢腐蚀行为的影响。结果表明,单独通入CO_2气体条件下G105钢的腐蚀速率要大于单独通入O_2气体条件下的腐蚀速率,且单独通入O_2和CO_2气体条件下的腐蚀速率之和要比混合通入O_2+CO_2条件下的腐蚀速率更大;在相同的腐蚀时间下,腐蚀电流密度从高至低的迅速依次为:10%O_2+40%CO_2>40%CO_2>10%O_2;在含有O_2的腐蚀介质中G105钢会加速腐蚀形成Fe OOH腐蚀产物,而在含有CO_2腐蚀介质中G105钢会加速腐蚀形成FeCO_3腐蚀产物,但是二者共同存在的条件下腐蚀介质中的O_2会中和部分氢离子,从而使得二者共存条件下的腐蚀速率小于二者单独存在条件下腐蚀速率之和。     

Cu-Cr合金在H_2-H_2S混合气中的腐蚀行为

研究了Cu Cr合金及纯铜、纯铬在 5 0 0～ 60 0℃ ,硫分压为 10 -5Pa时的硫化腐蚀。两种Cu Cr合金的腐蚀速度均介于两种纯金属之间 ,并随温度的升高而增大 ,但在两种Cu Cr合金的表面均形成了复杂的腐蚀产物膜 ,外层为Cu2 S层 ,有时不连续甚至剥落 ,中间层为二元Cu Cr硫化物CuCrS2 ,内层为二元Cu Cr硫化物Cu Cr2 S4和CrS的混合物 ,有时也包含未被腐蚀的金属铬颗粒。在腐蚀区以下的合金基体中没有铬的贫化现象发生。这种腐蚀膜结构的形成是合金中存在两相的结果     

X70钢在酸性土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为

在不同的阴极保护电位下,采用慢应变速率拉伸实验、动电位极化方法以及SEM研究了X70钢在酸性土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为.结果表明: X70钢发生穿晶应力腐蚀裂纹;应力腐蚀开裂(SCC)萌生与外加保护电位有关,完全受阳极过程控制时X70钢的SCC敏感性较低,但会发生点蚀和严重的均匀腐蚀;受混合电极过程控制和全受阴极过程控制时均能发生SCC;受混合电极过程控制时,SCC二次裂纹与点蚀伴生,裂纹形核密度大;而完全受阴极过程控制时,SCC裂纹附近未见点蚀坑,裂纹形核密度低;混合电极过程控制时比完全阴极电极过程控制下更容易发生SCC裂纹.     

NaCl浓度对 API P105钢在CO2溶液中的电化学腐蚀行为影响

用极化曲线和电化学阻抗谱（ＥＩＳ）研究了含ＣＯ２溶液中,ＮａＣｌ含量对ＡＰＩ Ｐ１０５钢的电化学性能影响,结果表明：ＮａＣｌ含量的增大,抑制了阴阳极反应,降低了钢铁的腐蚀速度,提高了腐蚀电位,同时Ｃｌ＾－在ＡＰＩ Ｐ１０５钢表面的吸附为Ｔｅｍｋｉｎ等温吸附。