温度对2024铝合金在油-水体系中微生物腐蚀行为的影响

为了研究温度对飞机整体油箱结构材料铝合金的微生物腐蚀行为的影响,采用极化曲线、电化学阻抗谱分析了不同温度下2024铝合金在含SRB和无SRB的油-水体系中的电化学腐蚀行为,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDX)观察分析腐蚀产物表面形貌、结构和组成。结果表明,接种SRB的加菌组中有较多S、C元素,且S、C元素随温度升高而增多;加菌组中5℃时2024铝合金微生物腐蚀电流密度较小,30℃时,腐蚀电流密度最大,容抗弧最小;与空白组相比,铝合金表面有较明显的点蚀现象。而未接种SRB的空白组在5℃时腐蚀电流密度较大,随着温度的升高,电阻增大,腐蚀速率降低。     

高含CO2低含H2S条件下温度对P110碳钢腐蚀规律的影响

为了明确高含CO₂及少量H₂S条件下，温度变化对石油管材P110钢腐蚀速率的影响，利用高温高压硫化氢反应釜开展了腐蚀模拟试验，利用失重法记录腐蚀速率。应用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和激光共聚焦显微镜等，研究并分析了P110钢表面的腐蚀形貌和产物。结果表明：在1 MPa CO₂分压、20 kPa H₂S分压和流速1 m/s条件下，P110钢管材均匀腐蚀速率随温度升高先增大后减小，在100℃附近达到峰值。当温度超过80℃时，P110钢表面腐蚀形态由全面腐蚀转变为局部腐蚀。随着温度的升高，P110钢表面腐蚀产物由富铁结构转变为富硫结构，致密的陨硫铁矿和磁黄铁矿阻碍腐蚀反应的离子扩散。此外，在60～100℃,温度升高会同时促进阴极反应和阳极反应，导致P110钢自腐蚀电流密度增加，腐蚀速率提高，而当温度继续由100℃升高至120℃时，P110钢自腐蚀电流密度减小，腐蚀过程逐渐受到抑制。     

砷黄铁矿在酸性体系下的电化学氧化

在酸性体系下研究砷黄铁矿的电化学氧化。结果表明:砷黄铁矿首先被氧化为As2S2,覆盖于电极表面,使电极表面发生钝化;随着电位的继续升高,As2S2被氧化生成亚砷酸,随后亚砷酸被氧化为砷酸,亚铁离子被氧化成铁离子。不同pH和温度下的腐蚀动力学研究表明,随着pH值的增大,体系的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小;随着温度的升高,砷黄铁矿的腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大。说明在研究的pH及温度范围内,降低体系的pH或提高温度都有利于砷黄铁矿的氧化。交流阻抗研究结果表明,不同电位下电极表面发生的电化学反应机理不同,测定结果与线性扫描的研究结果相吻合。     

激光熔覆大厚度铁基非晶合金的电化学腐蚀特性研究

采用激光多层熔覆的方法在铁基体上制备了大厚度非晶复合涂层,再模拟非晶材料在硫化物环境下进行不同温度下的电化学腐蚀。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学分析仪及能谱分析仪(EDS)对涂层的组织结构、微观形貌、成分分布及腐蚀参数等进行了分析。结果表明,激光熔覆制备出的大厚度铁基非晶合金具有明显的非晶特征,在电化学腐蚀中非晶涂层表现出良好的耐硫腐蚀性能,随着温度的升高,铁基非晶在硫酸中的腐蚀电流密度呈现先减小后稍微增大的趋势,当温度低于60℃时,腐蚀电流密度会显著减小,当温度高于60℃时,腐蚀电流密度稍微增大,这种变化与温度和钝化膜有关。     

稠油-水混输对海管腐蚀行为影响因素研究

针对海上稠油-水混输可能出现的海管腐蚀问题,采用电化学测试法,研究温度、矿化度和pH值三种因素对海管常用X52钢的腐蚀行为影响。结果表明:X52钢腐蚀速率随温度升高逐渐增大,使腐蚀电流密度达到最大,溶液电阻和电荷转移电阻达到最小,因此适当调整外输温度可控制温度对海管腐蚀的影响;60℃下,HCO_3~-浓度升高时腐蚀速率先增大后减小,400mg/L时出现极大值;相同温度下,Cl-浓度升高时腐蚀电流密度和容抗弧直径先增大后减小,因此添加配伍性好的缓蚀剂可有效缓解高矿化度对海管腐蚀的影响;25℃下,pH值升高时腐蚀电流密度的对数呈线性下降趋势,电荷转移电阻逐渐增大,因此设法调节采出液pH值在中性以上也可缓解腐蚀。     

温度对0359铝合金腐蚀的影响

采用连续盐雾腐蚀实验模拟海洋大气环境对0359铝合金进行了加速腐蚀研究,考查了温度对腐蚀性能的影响。分析了腐蚀产物的微观形貌、元素分布及点蚀深度,同时应用极化曲线和电化学阻抗技术对加速腐蚀后的0359铝合金试样进行电化学分析。结果表明:当温度低于45℃时,腐蚀电流密度随温度的升高而增大,容抗弧半径随温度的升高而减小,腐蚀速率增大;当温度高于45℃时,随温度升高,腐蚀电流密度有减小的趋势,容抗弧半径有增大趋势,腐蚀速率减小,腐蚀有减小的趋势。     

温度和硫离子对N80钢CO2腐蚀电化学行为影响

应用电化学阻抗谱、EIS扫描电镜(SEM)及能谱（EDS）研究了温度和硫离子交互作用下,N80钢的CO₂腐蚀电化学行为及腐蚀膜的形貌与组成.结果表明：温度和硫离子对N80钢CO₂腐蚀电化学行为影响显著;硫离子加入后试样表面吸附着一层腐蚀膜;随着油田地层水中S^2-浓度的增加,传递电阻R₁、膜电阻R₂及扩散阻抗W增加,膜电容Q₂减小;腐蚀膜主要由FeS及少量FeCO₃组成;其致密性随硫离子含量增加和温度升高而增强.               

热处理工艺对建筑结构材料耐腐蚀性能的影响

采用不同热处理工艺(热处理温度、热处理时间和冷却方式)对含镁铝新型建筑结构材料进行了热处理,并进行了电化学腐蚀试验。结果表明:在热处理时间4h时,随热处理温度从600℃升高至800℃或在热处理温度675℃时,热处理时间从2h延长至5h,材料的耐腐蚀性能均先提高后下降。在热处理时间4h时,675℃热处理比600℃热处理的腐蚀电位正移116mV、腐蚀电流密度减小56%;在热处理温度675℃时,4h热处理比2h热处理的腐蚀电位正移81mV、腐蚀电流密度减小41%;在热处理675℃×4h时,炉冷比水冷的腐蚀电位正移157mV、腐蚀电流密度减小50%。     

模拟油田CO_2/H_2S环境15Cr油管腐蚀行为研究

利用电化学动电位测试技术和高温高压失重法研究了15Cr合金油管在CO_2以及与H_2S共存环境下的腐蚀行为和变化趋势,分析了H_2S与CO_2不同时间间隔共存后对材料腐蚀性能的影响。结果表明:在实验溶液中先加入CO_2,当腐蚀电位稳定后再加入H_2S腐蚀介质时,材料阳极钝化区不稳定;当先加入CO_2且时间间隔10 min后加入H_2S介质时,材料阳极钝化区域呈现相对较稳定的状态,维钝电流密度相对减小。材料在应力状态下的腐蚀电位相对非应力状态明显下降,并且腐蚀电流密度右移,耐蚀性相对下降。高温高压实验结果表明,应力的存在促进了腐蚀程度的加剧,平均腐蚀速率明显增大。材料在加载80%σs应力且当H_2S浓度达1 MPa时,试样表面出现明显的点蚀坑,试样发生应力腐蚀断裂。     

LaF_3对激光原位合成TiC/Ni涂层耐蚀性的影响

以Ni60、Ti、石墨、Mo及La_3为原料,在闸板表面激光熔覆原位合成了TiC/Ni复合涂层.利用SEM、电化学腐蚀系统对涂层组织和耐蚀性能进行分析.结果表明,未添加LaF_3,和添加3%LaF_3的熔覆层中存在异质相.自腐蚀电流升高,腐蚀电位降低,耐蚀性下降;添加2%LaF_3的熔覆层中异质相消失,腐蚀电流密度降低,腐蚀电位升高,钝化区宽度增加,耐蚀性提高.     

硫脲基咪唑啉季铵盐缓蚀剂对X80管线钢腐蚀的影响

考察硫脲基咪唑啉季铵盐(IM-S1)缓蚀剂对X80管线钢在3种不同pH的模拟油田水溶液中的缓蚀性能.采用电化学极化曲线、电化学阻抗分析、SVET、表面形貌分析等方法,研究缓蚀剂在不同pH、不同温度的模拟油田水溶液对X80管线钢的缓蚀性能.极化曲线测试显示,pH7.2环境中的腐蚀电流密度最小,其次是pH10.5,在pH3...     

Effects of Cathodic Potential, Bicarbonate, and Chloride Ions on SCC of X70 Pipeline Steel

This is an investigation on the stress corrosion cracking (SCC) behavior of X70 pipeline steel in high pH carbonate-bicarbonate solutions with different concentrations of bicarbonate and chloride ions and at cathodic potential of ?1100 mV versus saturated calomel electrode (SCE) using slow strain rate testing. Electrochemical techniques such as potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy were used to investigate the electrochemical behavior of X70 pipeline steel in solutions with different concentrations. X70 pipeline steel fracture surface morphology in these different solutions was also studied by scanning electron microscopy (SEM). The results suggested that the susceptibility to SCC for X70 pipeline steel decreased in the most dilute carbonate-bicarbonate solution in the absence of the chloride ion. Also, at potential of ?1100 mV versus SCE, all fracture surfaces showed semi-brittle behavior with transgranular cracks.     

辽河油田土壤中溶解氧对X70管线钢腐蚀的影响

目的 降低腐蚀对油气管线运行的危害。方法 通过控制溶液中不同通氮时间,获得不同溶解氧浓度的辽河油田土壤模拟溶液,利用交流阻抗技术和动电位极化技术研究不同的溶解氧浓度对X70管线钢在模拟溶液中电化学腐蚀行为的影响,并结合金相显微镜对管线钢表面的腐蚀形貌进行表征,以阐明该条件下不同浓度溶解氧对管线钢腐蚀行为的作用机制。结果 在该环境下,X70钢的腐蚀机理为阳极溶解机制。随着溶解氧含量的不断降低,电极极化电阻变大,腐蚀电流密度明显减小,此时,电极表面点蚀坑数量也变少,点蚀坑的直径变小,金属腐蚀速率显著下降。当溶解氧质量浓度为10.0 mg/L时,试件的腐蚀速率最大,腐蚀现象最明显。当溶解氧质量浓度从10.0 mg/L降低至0.3 mg/L时,金属电极表面生成了一层以FeCO3为主的腐蚀产物膜,产物膜明显抑制了腐蚀反应的进行,对X70钢起到保护作用,此时试样腐蚀现象最不明显。结论 溶解氧浓度的不同导致了X70管线钢电极表面产物膜形态的不同,从而影响了该环境下金属的电化学腐蚀行为。     

SO_4~(2-)对X80管线钢在酸性红壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及三维视频显微镜技术研究了在酸性红壤模拟溶液中SO_4~(2-)对X80管线钢腐蚀行为的影响。结果表明:随着酸性红壤模拟液中SO_4~(2-)含量的增加,X80钢的腐蚀呈现出先减缓后明显加剧的趋势;在含5%(质量分数,下同)SO_4~(2-)的模拟溶液中,X80钢的腐蚀失重量最低、腐蚀电流密度最小。结合EIS分析表明:SO_4~(2-)的含量会影响X80钢的腐蚀行为,1%~5%SO_4~(2-)会阻碍Cl-在电极表面的吸附,减缓腐蚀;高含量的SO_4~(2-)会破坏电极表面膜的形成,使腐蚀加速。     

温度对X70钢在高pH值溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗谱技术、Mott-Schottky等测试方法,研究了温度对X70钢在高pH值溶液 (0.5 mol/L Na₂CO₃+0.5 mol/L NaHCO₃) 中钝化膜性能和电化学腐蚀行为的影响。结果表明：随着温度升高,X70管线钢的点蚀电位降低,维钝电流密度和钝化膜的极化电阻减小。在实验温度范围内,钝化膜为Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物,半导体类型为n型半导体,且不随温度升高而改变。但是随着温度的升高,钝化膜缺陷密度增加,膜厚度减小,腐蚀倾向增大。因此,温度升高会降低钝化膜的稳定性,导致其保护作用下降。     

X65钢海底管道在CO2/H2S腐蚀环境下的适用性

利用高温高压反应釜模拟试验和电化学测试,研究了X65钢海底管道在CO2/H2S环境下的耐蚀性。结果表明,不加缓蚀剂条件下,X65钢在总压为0.25MPa时的平均腐蚀速率及局部腐蚀风险与总压为0.7MPa时相比,均显著降低。添加100mg/L的缓蚀剂,X65钢的腐蚀速率显著降低,缓蚀效果较好;电化学测试与模拟试验结果一致。降压至0.25MPa分离出部分腐蚀性气体后再输送可大大降低内腐蚀风险,结合缓蚀剂措施,该腐蚀环境下可选择X65钢海底管道输送油气。     

应变速率对X80管线钢在库尔勒土壤环境中应力腐蚀开裂的影响

利用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、动电位扫描及扫描电镜(SEM)技术研究了X80管线钢在库尔勒模拟溶液中应力腐蚀开裂(SCC)行为.结果表明,随着应变速率的增加,X80管线钢在模拟溶液中的腐蚀速率先增大后减小.当应变速率为5×10-7/s时,试样腐蚀较为缓慢,此过程电化学腐蚀起决定性作用;当应变速率为5×10-6/s时,试样的腐蚀情况最为严重,此时力学作用占主导地位.     

Electrochemical corrosion of X65 pipe steel in oil/water emulsion

The electrochemical corrosion behavior of X65 pipeline steel in the simulated oil/water emulsion was investigated under controlled hydrodynamic and electrochemical conditions by rotating disk electrode technique. Results demonstrated that mass-transfer of oxygen plays a significant role in the cathodic process of steel in both oil-free and oil-containing solutions. Electrode rotation accelerates the oxygen diffusion and thus the cathodic reduction. The higher limiting diffusive current density measured in oil-containing solution is due to the elevated solubility of oxygen in oil/water emulsion. The anodic current density decreases with the increase of electrode rotating speed, which is attributed to the accelerated oxygen diffusion and reduction, enhancing the steel oxidation. Addition of oil decreases the anodic dissolution of steel due to the formation of a layer of oily phase on steel surface, increasing the reaction activation energy. The steel electrode becomes more active at the elevated temperature, indicating that the enhanced formation of oxide scale is not sufficiently enough to offset the effect resulting from the enhanced anodic dissolution reaction kinetics. The corrosion reaction mechanism is changed upon oil addition, and the interfacial reaction is activation-controlled, rather than mass-transfer controlled. When sand particles are added in oil/water emulsion, there is a significant increase of corrosion of the steel. The presence of sands in the flowing slurry would impact and damage the oxide film and oily film formed on the steel surface, exposing the bare steel to the corrosive solution.     

等离子喷涂Cr2O3/TiO2高温氧化物陶瓷 复合涂层的微观组织及电化学性能

目的 通过等离子喷涂工艺,在油气管道X70管线钢表面制备出Cr2O3/TiO2高温氧化物陶瓷复合涂层,研究该涂层的微观组织与电化学性能。方法 采用9MC Plasma Control Unit等离子喷涂系统,基于线切割尺寸为40 mm×24 mm×6 mm的X70管线钢基体表面,沉积Cr2O3/TiO2高温氧化物陶瓷复合涂层。利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察该复合涂层的微观组织与形貌,利用X射线衍射仪分析该复合涂层的物相组成,利用电化学工作站测定该复合涂层的电化学腐蚀性能。结果 Cr2O3/TiO2高温氧化物陶瓷复合涂层由完全熔化区和半熔化区双态组成,呈典型的等离子喷涂层状结构,层与层之间结合较紧密,分布着富Cr2O3沉积区与富TiO2沉积区,无相变产生,完全熔融的TiO2液相可嵌入到未完全熔融的Cr2O3结构间隙中形成固溶结构。经电化学腐蚀性能测试,其自腐蚀电位介于-0.4 ~ -0.3 V之间,高于X70管线钢基体的自腐蚀电位-0.6 ~ -0.5 V,腐蚀倾向滞后,表现出好的抗腐蚀性能。结论 研究选取的等离子喷涂参数较合适,并成功制备出了能明显提高油气管道X70管线钢抗电化学腐蚀性且组织分布均匀的Cr2O3/TiO2高温氧化物陶瓷复合涂层。