X80管线钢在不同矿化度油田采出液中的腐蚀行为研究

为了研究X80管线钢在不同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试验研究了在60 ℃、CO2分压1.5 MPa、流速1.5 m/s、含水率40%条件下不同矿化度对X80管线钢在模拟油田采出液中的腐蚀情况,并利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对试样表面腐蚀产物形貌和成分进行了分析。结果表明,随矿化度增加,X80钢平均腐蚀速率降低,腐蚀形态呈现严重局部点蚀、轻微点蚀和均匀腐蚀的变化规律;腐蚀产物膜厚度随矿化度降低而减小,在矿化度为20 g/L时,试验钢的腐蚀最为严重,产物膜最厚,腐蚀产物主要为FeCO3及少量Fe和CaCO3。     

硫酸盐还原菌对X70管线钢腐蚀行为研究

为研究硫酸盐还原菌作用下X70管线钢腐蚀行为,通过实验制备X70管线钢挂片,模拟真实土壤环境,利用失重法分析腐蚀速率,运用扫描电镜技术结合腐蚀形貌,直观地对X70管线钢硫酸盐还原菌腐蚀特征展开分析。实验结果表明:细菌腐蚀具有复杂性,且外界离子、电化学、应力等都会对腐蚀情况的发生与发展产生一定影响。实验中X70钢样片腐蚀行为主要与SRB代谢、生物膜作用和腐蚀产物有关。在无菌环境中浸泡X70钢样片,其腐蚀程度与浸泡时间正相关;在有菌环境中,由于细菌作用而在样片表面生成的致密生物膜一定程度上阻碍了金属新鲜面的传质接触,保护了试片,从而减轻了金属的腐蚀作用。     

X70管线钢在模拟土壤介质中裂纹扩展特性研究

试验研究了X70管线钢在模拟土壤介质 0 5mol/LNa2 CO3 + 1mol/LNaHCO3 溶液中和循环载荷下的裂纹扩展特性和宏观规律。结果表明 ,裂纹扩展主要受裂尖应力强度因子幅的控制。不同的应力比下 ,裂纹扩展呈现明显的门槛值特征 ,随着应力比的升高 ,裂纹扩展的门槛值降低。在碱性碳酸盐溶液 (pH =9 3)中 ,加载频率对裂纹扩展速率没有明显的影响 ;在中性碳酸盐溶液 (pH =7 0 )中 ,裂纹扩展速率随加载频率的降低而升高 ,呈现明显的频率效应。中性碳酸盐溶液中的裂纹扩展速率高于碱性碳酸盐溶液的裂纹扩展速率 ,且随加载频率的降低 ,裂纹扩展速率增大     

土壤环境对X52和16Mn管线钢应力腐蚀破裂的影响

用慢应变速率拉伸和恒电位控制方法研究了X52和16Mn两种天然气输送管线钢在多种模拟近中性pH土壤环境中的应力腐蚀破裂特性。模拟土壤环境为NS4溶液、NS4溶液加四川丘陵旱地土、去离子水加四川丘陵旱地土，均采用5％CO2＋95％N2持续通气，温度为50℃和冬季室温。结果表明，两种钢在上述各种模拟土壤环境中均显示出应力腐蚀破裂，表现为塑性损失和出现应力腐蚀裂纹。在各种介质中，50℃的应力腐蚀破裂敏感性相似于或高于冬季室温。讨论了实验结果的工程意义和环境因素的影响。     

X60管线钢腐蚀疲劳裂纹扩展特性

研究了不同腐蚀介质中及加载频率下X60管线钢的腐蚀疲劳裂纹扩展特性.在较高的加载频率f=10HZ时,不同腐蚀介质中裂纹扩展具有真腐蚀疲劳特性,并且裂纹的扩展规律可表示为(da/dN)cf=Bcf(△K-△Kthcf)2.腐蚀介质主要影响腐蚀疲劳裂纹扩展门槛值△Kthcf,而对系数Bcf无显著影响;在较低的加载频率f=1HZ时裂纹扩展呈缓慢增加的平台--具有应力腐蚀特性.文章对建立较为通用的腐蚀疲劳裂纹扩展公式进行了探讨.     

X70管线钢的硫化氢应力腐蚀损伤研究

从应力腐蚀损伤的角度出发,采用NACE TM0177-1996标准中的弯曲梁试验法,通过分析X70管线钢试样在饱和H2S溶液中经过不同程度的应力腐蚀所表现出来的冲击性能特性以及其断口的电境扫描,揭示了X70管线钢的应力腐蚀损伤过程就是材料由塑性向脆性转变的过程;在不同的腐蚀阶段,其腐蚀损伤速率是不同的;其硫化物应力腐蚀敏感性比16MnR的硫化物应力腐蚀敏感性低.     

管线钢耐酸性腐蚀的主要影响因素及测试方法

简要介绍了酸性服役环境下油气输送管线钢管的腐蚀行为,即硫化物应力腐蚀（SSC）开裂和氢致开裂（HIC）。从管线钢合金成分设计、冶炼控制、轧制工艺及显微组织控制等方面详细分析了影响管线铜抗腐蚀性能的主要因素。阐述了在酸性服役环境下所用油气输送管线钢管耐腐蚀性能的表征以及测试方法,并对酸性环境不同标准中管线钢的验收极限进行了比较分析,旨在为国内酸性环境用高钢级管线钢技术的开发提供借鉴与参考。     

管线钢的CO_2腐蚀行为研究

采用电化学方法、失重法和扫描电镜研究了15 CrMo钢、20 G钢和20#钢在模拟集输环境的腐蚀行为。研究表明,三种钢的腐蚀电化学机理相同,腐蚀过程受HCO3-的扩散控制;20#钢的腐蚀产物最疏松多孔,15 CrMo和20 G的腐蚀产物比20#钢对腐蚀的抑制作用好;常压饱和CO2溶液中,20G腐蚀速率最低,但是在升高CO2分压情况下,15 CrMo钢腐蚀速率则最低;HCO-3含量、钢的显微组织和钢的成分共同作用使15 CrMo、20 G和20#钢的腐蚀存在差异。     

剥离涂层下X90管线钢在近中性pH值模拟溶液中的电化学腐蚀行为

为了分析X90管线钢在近中性pH值土壤环境中的腐蚀行为,模拟古浪地区土壤溶液,采用剥离缝隙试验装置,对距离试样剥离口不同位置的电化学腐蚀行为进行了研究。结果表明, X90管线钢在近中性pH值模拟溶液中的腐蚀速率随试样与剥离口之间距离的增加而先减小后增大,即试样在剥离口及距离剥离口最远处腐蚀最为严重;腐蚀形貌特征在剥离口及其附近表现为明显的点蚀,距离增大后腐蚀形貌特征转为腐蚀程度较大的均匀腐蚀。     

抗硫化物腐蚀的X60输气管线钢的焊接性

介绍了输送含H2S较高的天然气X60管线钢焊接性。并对试验结果进行了分析。     

直流干扰对X80管线钢表面腐蚀行为的实验研究

为探究直流电流密度对X80管线钢的表面腐蚀行为,采用传统三电极体系与直流干扰源相结合的方式,建立了不同直流电流密度下X80管线钢在近中性NS4土壤模拟溶液中的电化学测试体系,得到了X80管线钢自腐蚀电位、极化曲线、电化学阻抗和腐蚀形貌特征。结果表明,直流电流密度对X80管线钢在NS4溶液中的腐蚀行为主要分为两个阶段:第一阶段为iDC=0~20 mA/cm^2时,此时主要为双电层和扩散层的形成过程,以全面腐蚀为主,腐蚀电流密度随直流电流密度的增大而增大,腐蚀产物主要为FeOOH;第二阶段为iDC≥50 mA/cm^2时,此时主要以点蚀为主,腐蚀电流密度基本不变,内层腐蚀产物主要以黑色Fe3O4为主。     

X60管线钢疲劳特性的研究

利用2、4和14mm的X60钢紧凑拉伸试样进行同样应力水平、固定应力比（R＝0．1）的疲劳裂纹扩展试验，揭示出高韧性管道钢的疲劳裂纹扩展存在显著的厚度效应。由于应力水平低，相应的离面应力也低，不足以导致分层开裂，因此，裂纹端部的三维应力约束随厚度增加而增大。4mm试样的疲劳裂纹速率远高于2mm试样，但厚度再增大，裂纹扩展速率不再有显著变化。进一步对表面裂纹试样进行疲劳裂纹扩展试验，并用勾线法纪录裂纹扩展情况，利用穿透裂纹的da/dN-ΔK曲线预测表面裂纹扩展，用2mm厚试样的数据控制裂纹表面长度的扩展，用14mm厚试样的数据控制裂纹底部沿厚度方面的扩展，得到了与表面裂纹扩展实验吻合很好的预测结果。     

X80钢在土壤模拟液中的腐蚀行为研究

在鹰潭和库尔勒土壤模拟液中,利用失重法研究了原始态、正火态和调质状态下的x80管线钢的腐蚀行为,并对原始态试样进行了极化曲线测量。失重试验表明：不同组织的X80钢在鹰潭和库尔勒两种土壤模拟溶液的腐蚀速率随着时间先降低再趋于平稳,都在腐蚀初期出现最大腐蚀速率;X80钢在库尔勒土壤模拟液中的腐蚀速率要高于在鹰潭土壤模拟液中的腐蚀速率。极化曲线表明：原始态X80钢在两种土壤模拟溶液中都属于典型的活性溶解。在库尔勒土壤模拟溶液中,X80钢的自腐蚀电位更负,电流密度大,腐蚀速率高。     

用线性极化法测定最大腐蚀速率

用线性极化测量法测量腐蚀速率,主要是采用电路分析技术来测定最大扫描速率。该分析方法在测量模拟电池时成立。将结果和现行标准进行对照后,发现现行标准并不正确,同时给出了线性极化测量的恰当方法。     

正火X60N管线钢的生产实践

为了满足正火X60N管线钢的韧性要求,对管线钢成分进行了设计,选择适当的轧制及热处理工艺,对处理后的钢板进行性能、组织分析。分析结果表明,通过正火后回火的工艺处理,钢板组织转变为铁素体+细小第二相沉淀+退化珠光体类型,钢板屈服强度提升,抗拉强度降低,韧性提升,批量生产的钢板屈服强度均值为431 MPa,抗拉强度为536 MPa,－20 ℃冲击功≥186 J,10 ℃ DWTT剪切面积≥95%;采用低C高Mn + Nb、V微合金化的成分设计,配合轧制+正火（+回火）的热处理工艺,生产出7.6~16 mm规格以热处理状态交货的X60N管线钢,其综合力学性能优异,满足客户订货技术要求。批量生产的钢板经JCOE制管后综合性能优良,满足钢管项目使用要求。     

近中性土壤溶液中X65管线钢应力腐蚀开裂研究

将中国西部某管线现场取得的土壤样品配制成土壤溶液,对X65管线钢在该土壤溶液中进行氢渗透、慢拉伸和应力波动试验。通过观察试验数据和试件主断面及表面扫描电镜图,评价X65管线钢在该土壤溶液中发生SCC的敏感性及其他力学因素对SCC的影响。结果表明:X65管线钢在试验土壤溶液中对SCC是敏感的,氢原子的渗入使得敏感性提高,且提升的幅度较大,CO2气体能够促进氢在管线钢中的渗透;应力波动对应力腐蚀开裂初始阶段裂纹的萌生有重要的影响,二次应力波动试验表明,交变载荷的作用能够导致裂纹的进一步扩展。     

高强度管线钢近中性pH土壤应力腐蚀开裂的影响因素

为了有效预防和控制高强度管线钢在近中性p H土壤中的应力腐蚀开裂,采用慢应变速率试验、电化学试验、压力波动试验等方法,对X70和X80管线钢在近中性p H土壤环境中的应力腐蚀开裂敏感性进行了试验研究。对比了X70和X80管线钢的应力腐蚀开裂敏感性指标及在不同外加电位下的电化学试验结果,并选取3个应力比,分析了X80管线钢在近中性p H土壤环境下的压力波动规律。研究结果表明,在近中性p H土壤环境中,钢级越高,外加电位越负,波动应力比越低,管线钢应力腐蚀开裂的敏感性越强。