温度对S135钢和G105钢在CO2/H2S共存体系中腐蚀行为的影响

在气体分压分别为20,0.1 MPa的CO₂/H₂S共存模拟油田地层水中，利用高温高压釜在不同温度(室温、100℃、180℃)下对S135钢和G105钢进行腐蚀试验，研究了温度对2种钢腐蚀行为的影响。结果表明：100℃下S135钢和G105钢的腐蚀速率最大，分别为0.846 3 mm·a^-1和0.850 0 mm·a^-1,180℃下的腐蚀速率最小，分别为0.229 1 mm·a^-1和0.230 9 mm·a^-1;100℃下钢表面腐蚀产物主要为FeCO₃和FeS,此温度下CO₂为腐蚀主控因素，室温和180℃下的腐蚀产物主要为FeS,H₂S为腐蚀主控因素。     

20钢在油气田中CO2与H2S共存环境下的腐蚀行为及机理

利用高温高压动态反应釜模拟油气田CO₂和H₂S共存环境的实际工况,通过腐蚀试验分析了20钢在不同CO₂分压(0.01,0.05,0.21,0.50 MPa)和H₂S分压(0.000 3,0.003,0.01,0.05 MPa)下的腐蚀行为以及CO₂和H₂S分压对均匀腐蚀和点蚀的影响程度。结果表明：在H₂S分压为0.003 MPa条件下,当CO₂分压为0.01,0.05 MPa时,20钢主要发生均匀腐蚀,随着CO₂分压的继续增大,点蚀越来越严重;在CO₂分压为0.05 MPa条件下,当H₂S分压为0.000 3 MPa时,20钢表面腐蚀轻微,随着H₂S分压的增大,腐蚀加剧,但仍主要发生均匀腐蚀;H₂S和CO₂分压对20钢的均匀腐蚀速率和点蚀速率均具有十分显著的影响,H₂     

硝酸镧改性无铬达克罗涂层的腐蚀行为与防腐机理

以锌粉、铝粉为原料,硝酸镧为添加剂,制备了硝酸镧改性无铬达克罗涂层,研究了改性涂层在质量分数5%NaCl溶液中浸泡后的腐蚀产物物相组成和微观形貌,探究了涂层的腐蚀行为和防腐机理。结果表明：在NaCl溶液中浸泡10 d后,涂层中部分富锌相优先腐蚀形成Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O,表面呈蜂窝状形貌;浸泡30 d后,腐蚀产物增多,生成Zn₅(OH)₆(CO₃)₂,表面呈海绵状结构;浸泡60 d后,腐蚀产物逐渐溶解、剥落,表面呈三维多孔网络结构。涂层的防腐机理包括腐蚀产物和稀土钝化膜的自修复作用、有机硅烷钝化膜和片状锌铝粉分层堆叠的物理屏蔽作用、锌和铝金属的牺牲阳极作用以及稀土钝化作用和缓蚀剂的缓释作用。     

高耐蚀Fe-Cr-Ni系中熵合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为

开发了一种低成本Fe-Cr-Ni系中熵合金，通过与316L不锈钢进行对比研究了该中熵合金在0.1 mol·L^-1 H₂SO₄溶液中的耐腐蚀性能，分析了其表面钝化膜的保护能力。结果表明：与316L不锈钢相比，试验合金的自腐蚀电位更高，自腐蚀电流密度更小，说明其腐蚀抗力更强，腐蚀速率更慢，耐腐蚀性能更好；试验合金表面钝化膜中的铬、镍元素含量更高，铁、锰元素含量更低，电荷转移电阻为316L不锈钢的8.1倍，说明合金表面形成了更具保护力的钝化膜；试验合金具有稳定的单相面心立方固溶体组织，元素偏析程度较低，使得合金钝化能力提高、腐蚀敏感性降低，从而保证了钝化膜的稳定性和保护能力。     

温度对UNS N08825合金在高含H2S环境中耐腐蚀性能的影响

在不同温度(80,90,110,132℃)、高压、高含H₂S和高含氯离子环境中对UNS N08825合金进行了72 h浸泡和电化学腐蚀试验,研究了温度对合金耐腐蚀性能的影响,分析了其影响机理。结果表明：在80℃下试验合金几乎不发生腐蚀,90,110,132℃下合金表面出现黑色腐蚀产物,并且110,132℃下的腐蚀产物增多且呈疏松多孔特征;随着温度升高,合金表面的点蚀坑数量增多且深度增加,最大点蚀速率和均匀腐蚀速率均增大;随着温度升高,试验合金的自腐蚀电位、电荷转移电阻和钝化膜电阻减小,自腐蚀电流密度增大。当温度低于90℃时,合金表面钝化膜均匀致密,点蚀敏感性低,具有较好的耐腐蚀性能;当温度不低于90℃时,元素硫的水解加剧,合金表面钝化膜发生破坏,点蚀更易发生,耐腐蚀性能变差。     

催化再生塔底重沸器失效分析

对某炼化厂再生塔底重沸器的失效原因进行了分析 ,根据外观检测、材料成分分析、金相分析和腐蚀产物成分分析一系列检测结果判定 ,不锈钢换热管是由于H2 S和CO2 加上介质冲刷破坏了钝化膜引起的孔蚀 ,浮头螺栓的局部腐蚀则是由于蒸汽高速冲刷和H2 S共同作用的结果 ,最后根据失效原因提出了防止和改进措施     

L360N管线钢在页岩气田采出水中硫酸盐还原菌作用下的腐蚀行为

以1 mL水样分别含有10³,10⁵,10个硫酸盐还原菌（SRB）的某页岩气田集输管线的分离器采出水（记作1^#,2^#,3^#水样）为试验介质，研究L360N管线钢在不同水样中浸泡14 d的腐蚀行为。结果表明：水样中的SRB数量越多，管线钢的腐蚀速率越大，腐蚀程度越严重；浸泡14 d后，在1^#水样中管线钢表面含有FeS,高浓度HCO^-₃有助于腐蚀产物膜的生成，在2^#水样中，管线钢表面的FeS含量最高，腐蚀产物呈团簇状不均匀分布，高浓度Cl^-和低浓度HCO^-₃共同加速了膜层的破损，在3^#水样中，管线钢表面较平整，腐蚀产物很少，腐蚀程度最轻。     

封隔器用橡胶密封材料在含H2S和CO2酸性环境中的适应性

随着高温、高压、含H₂S/CO₂油气田的不断开发,封隔器用橡胶材料的服役环境越来越苛刻。为研究橡胶密封材料在高温、高压含H₂S/CO₂环境中的适应性,在高压釜中模拟渤中19-6区块的地层环境,将氟硅、氟碳、氢化丁腈、四丙氟4种橡胶进行耐蚀性实验,采用扫描电子显微镜、电子拉力试验机、邵氏硬度计对橡胶材料暴露在模拟环境中前后的截面微观形貌、力学性能、硬度进行检测。实验结果表明：在模拟环境中橡胶的耐蚀性由高到低为氢化丁腈橡胶、四丙氟橡胶、氟碳橡胶、氟硅橡胶;氢化丁腈橡胶在模拟工况环境中性能最为稳定,这是由于其分子的不饱和键作为可硫化的交联点,在一定程度上增强了其耐腐蚀性能;四丙氟橡胶在气相中力学性能较液相中下降了约75%,CO₂的存在会加剧四丙氟橡胶的H₂S腐蚀;氟碳橡胶和氟硅橡胶腐蚀严重,不适合在该模拟工况下使用。     

封堵井水泥石在CO2湿相环境下的腐蚀规律研究

为探讨不同湿相环境对油井水泥石在CO₂埋存条件下腐蚀的影响机理和规律，采用了试样表观分析、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和物理分析等方法，测定了两种不同配比的水泥石在超临界CO₂气相和液相环境下的表观特征、腐蚀深度、抗压强度、渗透性、微观形貌等变化，并对比分析了气相CO₂和液相CO₂两种暴露条件下对水泥石腐蚀过程的影响。结果发现，水泥石在腐蚀过程中由外向内出现了淋滤脱钙层、碳化层、氢氧化钙溶解层和未腐蚀层等4个区域；两种水泥石在处于超临界CO₂的两相状态下，随着暴露时间的延长，其抗压强度显著下降，腐蚀深度、渗透率、孔隙结构都有不同程度的增加，且在液相CO₂环境下水泥石试样腐蚀更为严重；液相CO₂环境下高矿化度地层水的协同作用会增加CaCO₃的溶解度，增强浸出效果，加剧了CO₂对水泥的侵蚀。从而揭示了湿相环境对油井水泥石在二氧化碳埋存条件下耐久性能影响机理和规律，并为油井水泥腐蚀提供了参...     

复杂油样中硫化氢的直接质谱分析研究

复杂油样黏度高、本体复杂,不利于其中硫化氢(H₂S)的分析评价,虽然已发展了多种用于复杂样品中H₂S检测的方法,但是存在分析过程繁琐、误差大、灵敏度低等问题。本文基于三嗪与H₂S反应可生成噻二嗪的原理,将含有H₂S的复杂原油样品直接加入含有三嗪的乙腈溶液进行反应,通过对反应过程中实验参数的优化,建立了复杂油样中H₂S的纸喷雾电离源-质谱分析方法。根据产物噻二嗪的质谱信号强度与H₂S浓度之间的关系,构建H₂S定量分析标准曲线用于分析多种实际原油样品。结果表明,该方法的线性范围为0.1～1 000μg/L,检出限为0.041μg/L,日内和日间精密度分别为3.04%、3.18%;对采自不同地域的6种原油样品中H₂S进行快速质谱分析,加标回收率为91.7%～103.5%,相对标准偏差为1.2%～4.5%。该方法具有操作简单、价格低廉、精密度高、准确性好、对仪器污染小等优点,可为原油中H₂S的直接分...     

外加厚P110钢级油管的断裂原因

某致密砂岩气井中规格为?73.02 mm×5.51 mm的外加厚P110钢级油管发生断裂,通过宏/微观形貌观察、化学成分分析、显微组织观察以及力学性能测试等方法分析了油管断裂原因。结果表明：断裂外加厚油管位于油管柱上部,承受较高的轴向拉应力,且其材料对硫化物应力腐蚀开裂敏感性较高,而气井采出气中存在的H₂S为油管提供了硫化物腐蚀环境,使得外加厚油管发生硫化物应力腐蚀开裂;油管的硬度较高,且组织内存在较大的硫化物夹杂,促使油管的断裂。     

304奥氏体不锈钢在H_2S+Cl~-+CO_2+H_2O环境下的慢应变速率拉伸腐蚀试验研究

通过慢应变速率拉伸腐蚀试验(SSRT),研究了304奥氏体不锈钢在H_2S+Cl-+CO_2+H2O复杂介质环境下的应力腐蚀敏感性,借助扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)分析了断口形貌和腐蚀产物性质。在环境因素中主要考虑了H_2S浓度、Cl-浓度、CO_2浓度这三种介质参数单独或交互作用对材料应力腐蚀敏感性的影响。通过对试验数据进行逐步回归分析,建立了应力腐蚀敏感性指数随介质参数变化的数学模型,同时分析了各介质参数对304奥氏体不锈钢应力腐蚀影响的显著性。     

氯离子杂质对304和316L奥氏体不锈钢在熔融硝酸盐中腐蚀行为的影响

采用恒温全浸腐蚀试验方法,研究了304和316L奥氏体不锈钢在565℃含不同质量分数（0,0.6%,1.0%,1.4%）氯离子杂质熔融硝酸盐（60%NaNO₃+40%KNO₃,质量分数）中的腐蚀行为。结果表明：在4种熔融硝酸盐中,304和316L不锈钢的腐蚀动力学曲线均呈抛物线型;随着氯离子含量增加,304和316L不锈钢的腐蚀速率均显著提升,腐蚀程度逐渐加重,腐蚀产物层在与基体结合处的裂纹增多,氯离子杂质通过活性氧化腐蚀作用加速了不锈钢腐蚀;与316L不锈钢相比,304不锈钢对氯离子杂质的腐蚀作用更敏感。     

核电厂水池覆面用不锈钢结构件在含SO42-及Cl-硼酸溶液中的腐蚀行为

将核电厂水池覆面用S30403、S32101和S32205不锈钢焊接结构件在含SO₄^2-及Cl^-的硼酸溶液中腐蚀6个月，对比研究了3种不锈钢结构件的耐腐蚀性能并分析了腐蚀机理。结果表明：S32205不锈钢结构件发生均匀腐蚀，表面腐蚀产物较少，腐蚀程度较轻；S32101不锈钢结构件发生选择性腐蚀，出现较深的点蚀坑，点蚀坑内存在蓝绿色腐蚀产物；S30403不锈钢结构件发生应力腐蚀开裂，裂纹断口呈现解理断裂形貌，腐蚀最为严重。S32101不锈钢结构件由于铁素体相和奥氏体相的电位差以及铁素体中铬含量偏低等因素而发生铁素体相的选择性腐蚀；单相奥氏体S30403不锈钢结构件由于对Cl^-敏感并存在较高残余应力，因此无法形成两相协同作用而导致应力腐蚀开裂以及裂纹的快速扩展。     

酸性盐雾环境对典型金属材料的腐蚀研究

对典型金属材料H62、GCr15、316L在酸性盐雾环境中的腐蚀进行研究。镀金厚度影响H62的耐酸性盐雾腐蚀能力,铜基1.26μm镀金层表面存在微孔,使中间镍镀层暴露在酸性盐雾环境中,吸附在微孔处的酸性液膜对中间镍镀层进行腐蚀,随着腐蚀的发展,最终对基材造成腐蚀;铜基3.17μm镀金层杜绝了中间镍镀层和基材与外界的接触,从而避免了材料腐蚀。铬Cr含量影响合金钢的耐腐蚀能力,GCr15中Cr含量较低,形成的氧化铬钝化膜无法完全覆盖基材表面,使Fe与酸性液膜中的O₂反应,造成材料腐蚀;316L中Cr含量较高,形成的氧化铬钝化膜可以有效覆盖基材表面,避免材料腐蚀。     

S355J2W耐候钢的耐腐蚀性能

通过周期浸润腐蚀试验,对比研究了S355J2W耐候钢和Q345R低合金钢在NaHSO₃溶液中的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察和分析。结果表明:在相同试验条件下,S355J2W耐候钢的腐蚀速率低于Q345R钢的;S355J2W耐候钢会在表面形成黑褐色锈层,而Q345R钢表面形成橘红色易剥落的疏松锈层;S355J2W耐候钢腐蚀产物微观形貌为沿放射性方向生长的针状晶体,Q345R钢为颗粒状聚合物堆积而成,形状无规则,颗粒之间有较大的空隙。     

316LN奥氏体不锈钢在含Cl-溶液中的腐蚀行为

采用慢应变速率拉伸法以及电化学方法,通过与316L奥氏体不锈钢进行对比,研究了316LN奥氏体不锈钢在不同温度(25,50℃)和不同腐蚀介质(质量分数为3%的NaCl溶液、质量分数为6%的FeCl₃溶液)中的应力腐蚀开裂和电化学腐蚀行为。结果表明：316LN钢在含Cl^-溶液中的应力腐蚀敏感性低于316L钢;316LN钢在NaCl溶液中发生钝化-击穿行为,而在FeCl₃溶液中则呈现活性溶解特征,阻抗谱均为单一容抗弧特征,且温度越高,316LN钢的自腐蚀电流越大,容抗弧半径和电荷转移电阻越小。316LN钢的耐腐蚀性能优于316L钢。     

国六柴油发动机EGR冷却器故障分析及改进

EGR冷却器作为国六柴油发动机降低废气排放的关键零部件之一,主要作用是将燃烧后进入EGR系统的废气进行冷却并再次引入燃烧室中,以降低发动机燃烧室中的温度,从而降低发动机废气中有害气体的含量。发动机工作时,EGR冷却器充满了冷却液,柴油中含有的腐蚀性元素硫(S)经燃烧后生成二氧化硫(SO₂),高温废气中的水蒸气经过EGR冷却器冷却后会形成冷凝水。二氧化硫(SO₂)溶于冷凝水中生成腐蚀性极强的硫酸(H₂SO₄),虽然采用SUS316L材料制作的EGR冷却器废气管具有优良的耐酸、碱腐蚀能力,但在高温的作用下,冷凝积聚硫酸(H₂SO₄)腐蚀能力成倍增强,从而导致EGR冷却器废气管被腐蚀穿孔而漏水。根据EGR冷却器废气管穿孔的原因,采取将EGR阀由热端改为冷端,EGR冷却器水流方向由逆流改顺流,EGR进出气口高度低于废气管高度,优化电控标定数据使EGR冷却器出气口温度高于130℃等多项改进措施,以防止冷凝酸的生成与积聚,解决了EGR冷却器芯子的腐蚀穿孔导致的漏水故障...     

湿H_2S及Cl~-环境下FV520B不锈钢的应力腐蚀行为研究

采用慢应变速率拉伸试验研究了FV520B马氏体沉淀硬化不锈钢在湿H_2S、NaCl及湿H_2S+NaCl腐蚀环境下的应力腐蚀开裂敏感性,并讨论了介质浓度对应力腐蚀行为影响。结果表明:FV520B钢在湿H_2S+NaCl环境中的应力腐蚀敏感性最大,随H_2S浓度升高,FV520B钢抗拉强度和断后延伸率降低,应力腐蚀敏感性增大。FV520B钢在湿H_2S+NaCl腐蚀环境的恒位移加载应力腐蚀试验表明:湿H_2S+NaCl腐蚀介质能够显著降低FV520B钢的断裂韧性,随H_2S浓度升高,应力腐蚀临界应力强度因子KISCC减小;试样断口形貌分析表明,在湿H_2S+NaCl腐蚀介质中SCC试样断口呈准解理形貌,为氢脆型应力腐蚀开裂,Cl-具有一定的诱导促进作用。     

WEL-TEN610CF钢应力腐蚀行为及防腐研究

通过对WEL-TEN610CF钢母材和焊缝材料在不同H2S浓度环境中的应力腐蚀敏感性试验和分析，提出了只有H2S含量小于20ppm才能不发生应力腐蚀开裂的论点。浓度升高敏感性增加，小于50ppm母材不敏感。未经热处理的焊缝及热影响区裂纹扩展平台速率4倍于热处理的，并对防止应力腐蚀开裂及高强钢订货提供了意见。