Cl~-对高氮不锈钢在0.5mol/L NaOH溶液中腐蚀行为的影响

利用动电位极化曲线、电化学阻抗谱和恒电位极化电流响应曲线对一种高氮不锈钢在含不同浓度Cl~-的0.5mol/L NaOH溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:高氮不锈钢在含Cl~-的0.5mol/L NaOH中具有良好的耐蚀性,极化曲线表现出阳极钝化特征,Cl~-浓度对点蚀电位无显著影响,钝化电流密度随Cl~-浓度的增加而增大;当Cl~-浓度增加到1.00mol/L时,高氮不锈钢表面生成的钝化膜呈n型半导体,仍具有良好的保护性,钝化膜的载流子密度随着Cl~-浓度的增加而增大。     

X70钢在模拟土壤溶液中点蚀敏感性影响因素交互作用研究

通过正交试验法,采用动电位扫描技术研究了Cl-浓度、pH值和温度对X70钢在HCO3-+Cl-介质中电化学行为的交互影响.结果表明:Cl-浓度、pH值、温度三因素对X70管线钢在模拟土壤溶液中腐蚀及钝化行为影响较大,三因素对其点蚀敏感性影响依次为:pH值Cl-浓度温度;在Cl-浓度为0.010 mol/L、温度35℃、pH值为8.2的模拟土壤溶液中X70钢的点蚀敏感性最大,钝化区间较窄(-0.257~0.204 V),当电位超过0.204 V时已处于过钝化状态.     

Cl~-对X80管线钢在HCO_3~-溶液中的电化学行为影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及SEM研究了X80管线钢在NaHCO_3/NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,X80管线钢在HCO_3~-/Cl~-溶液体系中,随着Cl~-浓度增加,钝化区逐渐变窄,点蚀电位逐渐降低,维钝电流密度逐渐增加,耐蚀性降低。在HCO_3~-/Cl~-溶液体系中,Cl~-与HCO__3~-在金属表面产生竞争吸附表现为两种效应:一种是HCO_3~-的钝化效应,该效应使钝化膜增厚,阳极电流密度下降,从而金属保持钝性状态;另一种是Cl的侵蚀效应,该效应使钝化膜变薄或离子电导增大,阳极电流密度增大,金属失去钝性。用点缺陷模型解释了钝化膜的生成和破裂过程。X80管线钢的耐蚀性与HCO_3~-和Cl~-的浓度比有关,该比值越大,则钝化性能越强;Cl~-浓度越大,则活性越强。     

X80管线钢在0．5mol／L NaHCO3＋0．02mol／L NaCl溶液中的点腐蚀性能

采用动电位极化和电化学阻抗法研究了X80和X70管线钢在0.5 mol/L NaHCO3 0.02 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为,并通过电容测量方法对其腐蚀机理进行了探讨.结果表明:在0.5 mol/L NaHCO3 0.02 mol/L NaCl溶液中,X80管线钢的点腐蚀电位Epit比X70钢的要正一些,发生点腐蚀的倾向性更小.Mott-Sehottky分析表明:X80比X70管线钢表面钝化膜内的施主密度更低,缺陷数量更少,从而减少了点腐蚀萌生的潜在位置,使X80钢比X70钢具有更好的耐点蚀性能.     

H_2S/CO_2环境中Cl~-浓度对镍基合金718耐腐蚀性能的影响

在模拟高温、高压、高H_2S/CO_2分压的腐蚀环境中,通过高温高压腐蚀模拟实验,结合失重测量、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)等技术手段研究了不同Cl~-浓度对镍基合金718腐蚀行为的影响。结果表明:在205℃,CO_2分压3.5 MPa、H_2S分压3.5 MPa的腐蚀环境下,随着Cl~-浓度的增加,腐蚀速率呈现增加趋势,镍基合金718的点蚀敏感性显著增加。当Cl~-浓度达到180 g/L时,镍基合金718表面开始出现点蚀。点蚀起源于表面钝化膜的硫化破坏,Cl~-浓度达到临界值后穿透钝化膜,导致点蚀的产生。虽然在Cl~-浓度达到200 g/L时仍然没有出现应力腐蚀开裂现象,但当Cl~-浓度达到180 g/L时开始出现点蚀,并在应力的作用下点蚀呈现为垂直于应力方向的沟槽状,长时间的服役可能存在应力腐蚀开裂的风险。     

含甲醇污水中离子对20~#钢的腐蚀影响分析

为了研究大牛地气田含醇污水中各种离子对20~#钢腐蚀的影响,实验主要通过失重法和电化学方法进行分析。实验结果表明:在一定条件下,当溶液中Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度分别达到30g/L、0.09g/L、0.3g/L、13g/L、0.2g/L时,20~#钢的腐蚀速率达到最大,自腐蚀电位最负,腐蚀最严重且易发生腐蚀,其滞后环面积最大,20#钢点蚀敏感性最大,最容易发生点蚀。     

模拟混凝土孔隙液中钢筋表面膜组成与腐蚀行为的关联

采用XPS分析钢筋经模拟混凝土孔隙液浸泡后表面膜的化学组成,结合线性极化法和动电位扫描阳极极化曲线测试,研究钢筋在模拟混凝土孔隙液中表面膜化学组成与腐蚀电化学行为的关联.结果表明:钢筋在纯模拟液中处于钝化状态.在含Cl和不同pH值的模拟混凝土孔隙液中,随着Cl~-浓度的增加和pH值的降低,钢筋的腐蚀电位负移,电流密度增大;钢筋表面钝化膜Fe~(2+)的含量增加,Fe~(3+)的含量减少.当模拟液中外加Cl~-浓度达0.6mol/L或pH值降至11.31时,钢筋表面不发生钝化,但加入0.24mol/L NaNO_2缓蚀剂后又可使钢筋钝化从而抑制腐蚀.     

X70管线钢在不同浓度Cl-溶液中腐蚀机理研究

采用交流阻抗和极化曲线测试方法,研究了Cl~-浓度对X70管线钢在NaHCO_3溶液中的腐蚀机理。结果表明。随着Cl~-浓度的增加,X70管线钢的极化阻力减小,腐蚀电流密度升高,耐蚀性降低。当Cl~-浓度小于0.1 mol/L时,X70钢表现出钝化行为;当Cl~-浓度大于0.1 mol/L时,表现为活性溶解。     

X70钢及其焊缝在Na_2CO_3+NaHCO_3溶液中电化学腐蚀行为研究

采用动电位极化、电化学阻抗谱和Mott-Schottky方法研究了溶液浓度和Cl~-对X70钢母材及其焊缝在Na_2CO_3+NaHCO_3溶液中电化学腐蚀行为影响。结果表明,X70钢母材和焊缝在0.1~1.0 mol/L(Na_2CO_3+NaHCO_3)溶液中都能形成稳定的钝化区间。随着溶液浓度的增大,钝化膜的稳定性增加。X70管线钢母材和焊缝的钝化膜均呈现出n型半导体特征,且施主密度与维钝电流密度的变化趋势相同。Cl~-在1.0 mol/L(Na_2CO_3+NaHCO_3)溶液中,对焊缝组织的吸附现象存在显著特征,主要吸附于氧空位处。     

静水压力对X100钢在NaHCO_3+NaCl溶液中电化学行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗谱和Mott-Schottky等电化学测量方法研究了静水压力对X100管线钢在0.5 mol/L Na HCO3+0.03 mol/L Na Cl溶液中的电化学腐蚀行为的影响。结果表明:随静水压力增加,X100钢表面点蚀坑数量和面积增加;静水压力增加使溶液离子的活性增加,促进Cl-在钝化膜中的吸附,腐蚀反应的速率加快,腐蚀电流密度增加。静水压力增加使钝化膜组成由低压时的氧化物或氢氧化物转变为高压时的碳酸盐,导致耐蚀性降低,而点蚀形核几率增加。X100管线钢钝化膜具有n型半导体性质,随静水压力的增加,钝化膜内Cl-的增多使晶格缺陷增多,促进了氧化膜的破裂。     

湿度对X70管线钢在青海盐湖盐渍土壤中腐蚀行为的影响

利用极化曲线技术、电化学阻抗测试技术、扫描电镜等方法,研究了X70管线钢在不同湿度的两种青海盐湖边盐渍土壤中的腐蚀行为.结果表明,湿度对X70管线钢腐蚀的影响显著.随土壤湿度的增加,X70管线钢在盐湖盐渍土壤中的腐蚀速率也增加,当含水量增大到15%～20%时,腐蚀速率达到最大,然后腐蚀速率随着湿度增加而减小;X70管线钢在这两种盐渍土壤中,当其湿度相同时,盐含量高的土壤腐蚀较快.     

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。     

SRB对X70管线钢在污染土壤中腐蚀行为的影响

利用极化曲线、交流阻抗、扫描电镜等方法,研究了X70管线钢在沈阳污染土壤中的腐蚀行为.结果表明,在接菌SRB的污染土中X70管线钢的腐蚀速率更高,且用肉眼可以看到去除腐蚀产物的X70钢的表面出现点蚀的痕迹.在接菌SRB和未接菌时X70管线钢在污染土中的交流阻抗谱图均表现为单一的容抗弧.     

Electrochemical Behavior and Stress Corrosion Sensitivity of X70 Steel Under Disbonded Coatings in Korla Soil Solution

The corrosion of X70 pipeline steel under a model disbonded coating was studied in a simulated solution of Korla soil by combining in situ electrochemical measurements at different locations in the crevice and stress corrosion cracking (SCC) sensitivity analyses in the corresponding simulated environments. The results from electrochemical impedance spectroscopy showed that the corrosion product resistance R _t and charge transfer resistance R _ct of X70 steel first increased and then decreased with increasing distance from the opening of the crevice in the disbonded coating. Scanning electron micrographs showed that pitting in the crevice became more severe at deeper locations in the crevice. Slow strain rate tests showed that the lowest SCC sensitivity of X70 steel was found at 15 cm away from the opening, and the highest SCC sensitivity was at the end of the crevice.     

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。     

温度对X52管线钢C02腐蚀电化学行为影响

利用动电位极化和电化学阻抗谱技术,研究了温度（30℃,50℃,70℃）对X52管线钢在饱和CO2的NaCl溶液中腐蚀过程的影响。由实验结果得出温度升高促进腐蚀反应的阳极过程和阴极过程,使X52管线钢腐蚀速率增大而且温度对阴极过程的促进作用大于阳极,使Ecorr正向移动;同时温度升高增大了腐蚀产物的形成速率,使其在电极表面析出并以膜层的形式存在,但温度的改变并没有改变X52管线钢在此环境下的腐蚀机理。     

X70钢在库尔勒土壤环境中的腐蚀特征

通过实验室和现场条件下的埋片实验,并结合微观形貌分析和电化学极化技术,研究了X70钢在库尔勒土壤环境中的腐蚀行为。研究表明,X70钢在库尔勒土壤环境中能够生成较稳定的腐蚀产物膜,其局部腐蚀区域（新鲜金属表面）的腐蚀电流密度大大高于非局部腐蚀区的,表明X70钢在库尔勒土壤环境中容易发生局部腐蚀。这些局部腐蚀的特点是宏观上为不均匀腐蚀或大的点蚀,微观上发生明显的晶界腐蚀。     

X70和X80管线钢的电化学腐蚀行为

通过极化曲线和交流阻抗谱测试以及OM表面腐蚀形貌观察、SEM和TEM的组织观察,研究了Cl-和SO42-离子对X70和X80两种管线钢腐蚀过程的作用机理与规律。结果表明：Cl-有强穿透性,极易引起点蚀,两种钢的自腐蚀电流密度都随着Cl-浓度的增大而增大,点蚀和全面腐蚀也随之进一步加剧,X70钢在较低浓度的NaCl溶液中出现全面腐蚀和点蚀,X80钢仅在高浓度NaCl溶液中出现明显的点蚀,且在各种不同浓度溶液中腐蚀程度均没有X70钢严重。SO42-在金属表面吸附能力比Cl-强,少量SO42-在金属表面的吸附,造成Cl-的局部含量高,更易引起点蚀,而大量SO42-在金属基体表面覆盖,能阻碍Cl-的影响。X80钢比X70钢有更强的耐腐蚀性,X70钢对SO42-和Cl-的作用更为敏感。     

X70管线钢在硫酸盐还原菌作用下的应力腐蚀开裂行为

目的油气管输中X70钢的应力腐蚀开裂问题日趋严重,而且土壤环境中微生物腐蚀现象备受关注,因此拟通过实验室模拟土壤环境下X70管线钢的腐蚀,获得高强度管线钢在硫酸盐还原菌作用下的应力腐蚀开裂规律。方法采用自制的应力电化学测试装置,通过慢应变速率拉伸试验(SSRT)对材料的应力腐蚀敏感性进行分析,利用交流阻抗以及扫描电镜(SEM)对断口形貌以及生物膜的成分进行研究。结果当应变速率为5×10~(-7)s~(-1)时,无菌模拟溶液中试样的应力腐蚀敏感性远大于含SRB模拟溶液中试样的应力腐蚀敏感性,SRB的存在对X70管线钢应力腐蚀起到很大程度的促进作用。当应变速率为1×10~(-6)s~(-1)时,SRB对于X70管线钢应力腐蚀敏感性的影响较小,断裂主要由力学因素主导,SRB起辅助作用。结论 X70管线钢在沈阳土壤模拟溶液中具有一定的应力腐蚀敏感性。SRB对于X70管线钢在沈阳土壤模拟溶液中的应力腐蚀起到一定程度的促进作用。