管线钢的应力腐蚀研究现状及损伤机理

回顾了管线钢的应力腐蚀研究现状,并比较了发生在管道外的“经典型”的高pH应力腐蚀开裂与近十多年来发现和研究的近中性pH应力腐蚀开裂的特征,讨论了它们的影响因素以及开裂机理,最后展望了埋地管道的未来研究方向。     

海底管线腐蚀与防护的研究进展

海底管线作为海上油气运输的大动脉,对其进行腐蚀防护十分必要.介绍了海底管线的腐蚀分类、腐蚀机理和主要防腐蚀措施,并对其腐蚀防护进行了展望.     

生物膜作用下管线钢应力腐蚀开裂行为研究进展

生物膜是一种依附于载体表面的特殊微生物聚集体,它的存在会创造异样的表面环境从而影响管线钢的应力腐蚀。近年来,管线钢在生物膜作用下应力腐蚀开裂行为已经成为学界的一个研究重点。本文综述了生物膜的形成和应力腐蚀开裂行为的机理及其影响因素,总结了关于生物膜和应力协同作用下管线钢应力腐蚀开裂行为的研究现状,分析了当前研究中存在的不足并作了展望。     

管线钢在含硫原油中的腐蚀行为研究

为解决部分在役管线设计初未考虑输送含硫原油带来的腐蚀问题,利用高温高压反应釜模拟含硫原油运输管线的腐蚀环境,通过室内试验研究X52、X65 2种管线钢在不同种类原油、不同温度、不同流速、不同压力、不同含水率、不同缺陷中的腐蚀行为。采用扫描电子显微镜观察、分析2种管线钢腐蚀前后的变化,利用最严重腐蚀工况处的腐蚀速率估算管线有效输送年限。结果表明：随硫含量、温度、流速、含水率、缺陷面积5类因素值的增加,X52、X65 2种管线钢在含硫原油中的腐蚀速率显著增大,但压力因素的变化对X52、X65管线钢的影响较小;在相同试验条件下,X65管线钢均表现出优于X52管线钢的抗蚀性能,估算X52管线钢的有效输送年限显著低于X65管线钢的。     

油气管线钢腐蚀研究现状

管道运输以其经济成本低、安全性及自动化程度高等显著优势,被广泛应用于油气领域。管线钢是一类运输油气资源的特种钢材,表现出较为优异的服役性能。腐蚀作为影响材料的三大主要因素之一,会对管道材料产生巨大影响,进行管线钢腐蚀行为和机理研究极具意义。管线钢服役环境繁杂,既用于埋地管道铺设,也在海洋环境中具有较大发展潜力。影响管线钢耐蚀性能的因素主要包括材料自身性质、服役环境（土壤及海洋）、单一酸性气体、油气性质、缓蚀剂和外加载荷等。不同因素之间存在一定程度的协同与拮抗作用,相比于单因素作用,多因素之间的耦合效果会大幅改变管线钢的腐蚀情况。概述了管线钢最新腐蚀研究现状,阐述了单因素的单独作用和多因素之间的耦合作用,简要分析了管线钢在腐蚀研究方面所面临的困难,以及对未来研究的展望,以期为管线钢腐蚀防护提供一定的思路和解决措施。     

X70管线钢在湿H_2S环境中的应力腐蚀行为研究

运用均匀设计方法,通过改变H2S浓度、Cl-浓度、pH值和温度等溶液介质参数,对X70管线钢在湿H2S环境中进行慢应变速率拉伸应力腐蚀试验.研究各参数对X70管线钢应力腐蚀开裂的影响规律,通过扫描电镜分析试样断口的微观形貌,确定其应力腐蚀敏感性,并根据试验结果计算在各试验环境下的应力腐蚀敏感性指数,运用回归分析软件,建立X70管线钢应力腐蚀敏感指数与试验介质参数之间关系的交互型数学模型.     

外加电位条件下X100/X80管线钢的应力腐蚀行为研究

以X100、X80管线钢为研究对象，通过在外加电位条件下的慢应变拉伸速率试验(SSRT),获取管线钢材料在空气中和不同外加电位下的慢拉伸应力腐蚀的应力-应变曲线，分析其应力腐蚀敏感性可知：外加电位对X100和X80管线钢在3.5%NaCl中性溶液中的SCC敏感性和腐蚀开裂机理有显著影响。相同应力腐蚀条件下，X100管线钢的SCC敏感性相对于X80管线钢更低。结合断口微观形貌和极化曲线快、慢扫测试分析X100/X80耐腐蚀性能的特征和差异，可以得出X100和X80管线钢材料在不同外加电位条件下的应力腐蚀机理类型：当外加电位高于-395 mV时，金属处于活化溶解状态；当外加电位置于-395～-462 mV(X80钢)或-395～-504 mV(X100钢)时，机理为膜破裂-阳极溶解(AD)和氢致开裂(HIC)型；如果外加电位进一步降低，机理表现为氢致开裂型。     

油气输送管线钢在CO_2酸性溶液中的腐蚀行为

通过在NACE酸性溶液(5%NaCl+0.5%CH3COOH)中进行饱和CO2浸泡腐蚀试验,研究了3种油气输送管线钢在30℃、60℃和90℃条件下的CO2腐蚀行为。结果表明:这3种管线钢在90℃条件下的腐蚀速率比30℃、60℃条件下的高一个数量级。30℃时,试样表面无明显点蚀特征;60℃条件下试样表面出现大量点蚀,其余部分平整,点蚀周围富集Cl-;而90℃条件下试样表面不仅有严重的台地腐蚀而且出现线蚀槽及腐蚀沟,局部腐蚀严重。3种钢的CO2腐蚀受到钢的成分、显微组织等冶金因素的影响。     

X80级管线钢硫化物应力腐蚀开裂研究

采用NACE三点弯曲方法,通过SEM、TEM等手段研究了两种成分的X80级管线钢的硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)行为.腐蚀介质为CH3COOH(0.5%) 去离子水(99.5%) 通入饱和H,2S气体(纯度99.9%以上),试验溶液温度保持在(25±3)℃,试验时间200 h.结果表明,添加合金元素Cu,Ni的材料的临界应力值(Sc)超过1 390 Mpa,而未添加Cu,Ni的材料的临界应力值仅为770 Mpa.添加合金元素Cu,Mi可以获得细小均匀的针状铁素体组织,大量晶粒承受氢压,可以显著提高材料的临界应力值(Sc),从而提高了材料抗SSCC的性能.针状铁素体内高密度缠结的位错和微合金元素的碳氮化物在位错网络上的沉淀析出,起到了强烈的氢陷阱作用,是针状铁素体具有良好抗SSCC性能的主要原因之一.     

SRB对X70管线钢在喷气燃料中腐蚀行为的影响

目前,关于油水体系中微生物的腐蚀形成过程、腐蚀机理、检测和评价手段、影响因素以及腐蚀控制方法等研究尚不成熟。采用失重法、线性极化曲线和电化学阻抗谱技术,结合扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)研究了X70管线钢在含硫酸盐还原菌(SRB)的喷气燃料中的腐蚀行为。结果表明:X70管线钢在无菌介质中的腐蚀类型为局部腐蚀;在有菌介质中腐蚀比较严重,出现大面积溃疡状腐蚀区域并伴有大量鼓泡现象,浸泡初期腐蚀速率最大,随着浸泡时间的延长,腐蚀仍然在进行,但腐蚀速率有所下降,SRB参与并促进了X70管线钢的腐蚀,加速阴极反应,增大了X70管线钢的腐蚀倾向。     

Effect of Sulfate-reducing Bacteria on Corrosion Behavior of Mild Steel in Sea Mud

Microbiologically influenced corrosion （MIC） is very severe corrosion for constructions buried under sea mud environment. Therefore it is of great importance to carry out the investigation of the corrosion behavior of marine steel in sea mud. In this paper, the effect of sulfate-reducing bacteria （SRB） on corrosion behavior of mild steel in sea mud was studied by weight loss, dual-compartment cell, electronic probe microanalysis （EPMA）, transmission electron microscopy （TEM） combined with energy dispersive X-ray analysis （EDX） and electrochemical impedance spectroscopy （EIS）. The results showed that corrosion rate and galvanic current were influenced by the metabolic activity of SRB. In the environment of sea mud containing SRB, the original corrosion products, ferric （oxyhydr） oxide, transformed to iron sulfide. With the excess of the dissolved H2S, the composition of the protective layer formed of FeS transformed to FeS2 or other non-stoichiometric polysulphide, which changed the state of the former layer and accelerated the corrosion process.     

海泥中硫酸盐还原菌对1Cr13不锈钢腐蚀的影响

利用交流阻抗测试技术，扫描电镜及表面能谱、失重法、微生物分析等方法，在室内模拟条件下研究了海泥中硫酸盐还原菌对1Cr13不锈钢腐蚀的影响，及在含和不含硫酸盐还原菌的海泥构成的宏电池腐蚀中1Cr13不锈钢的腐蚀行为。试验结果表明，在有菌泥中1Cr13不锈钢的自然腐蚀速度均大于在灭菌泥中，两相差5．1倍。说明海泥中硫酸盐还原菌增大了1Cr13不锈钢的腐蚀速率。在有菌和灭菌海泥构成宏电池时，有菌海泥中1Cr13不锈钢作为阳极，腐蚀速率比自然腐蚀状态下有所增大，加速率为14．6％。而在灭菌海泥中1Cr13不锈钢作为阴极，腐蚀速率比自然腐蚀状态下有所减小。     

海底油气长输管道内腐蚀现状的评估分析

为给海管腐蚀防护提供科学依据,确保油气输送安全,通过失重挂片、电感探针、H2S和CO2含量检测、细菌测试、超声波测厚、水质分析、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)等技术手段对某海底油气长输管道内腐蚀现状进行评估,为海管腐蚀防护提供科学依据,确保油气输送安全。结果表明:该海管内腐蚀控制整体良好;海管底部由于水相和沉积物的作用,其均匀腐蚀速率大于上部和中部;腐蚀类型以介质中细砂的冲刷腐蚀为主,同时可能存在H2S和硫酸盐还原菌(SRB)等带来的局部腐蚀。另外,海管有结垢的趋势。根据评估结果,给出了该海管腐蚀防护和完整性管理的建议。     

洪湖-荆门原油输送管道腐蚀调查评估

按照SY/T0087-95《钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法标准》,对洪湖-荆门原油输送管道进行了腐蚀调查评估,并采用PCM埋地管道电流测绘系统、C扫描埋地管线防腐蚀检测系统、变频-选频法3种目前典型的测量仪器和技术分别测试了管道防腐蚀层的绝缘电阻Rg,确定了管道防腐蚀层缺陷的位置,从而对阴极保护系统的运行现状进行了评估,并提出改进意见和防腐蚀对策.     

埋地管道直流杂散电流腐蚀及防护的研究进展

我国埋地钢制油气管道面临着越来越多的直流杂散电流干扰,为了减少或消除该干扰带来的安全隐患,对直流杂散电流的分析及防护方法进行了探讨。从直流高压输电系统、直流牵引系统和其他直流系统3个方面介绍了直流杂散电流的来源及检测方法,分析了不同来源直流杂散电流对埋地管道的腐蚀干扰规律及其危害,进而对不同杂散电流防护方法的优缺点进行了总结,并列出了其适用范围。最后,对杂散电流腐蚀及防护的研究方向进行了展望。     

船用E36钢和10CrNiCu钢耐海水腐蚀性能研究

针对船用E36钢、10CrNiCu钢,开展了钢的自然腐蚀电位测试、室内全浸加速腐蚀试验。结果表明,10CrNiCu钢具有较高的电位值及较低的平均腐蚀速率,表现出较好的耐海水腐蚀性能;其与E36钢连接时作为阴极受到E36钢的阳极保护,减慢了其腐蚀速率。     

海洋工程结构与船舶的腐蚀防护——现状与趋势

船舶与海洋工程装备具有高技术、高投入、高产出、高附加值、高风险的特点,同时也要求高安全性和高可靠性。船舶与海洋工程结构主要采用金属材料。在海洋环境这种高腐蚀环境中长期服役的金属材料必须采取腐蚀防护措施。文章概述了目前我国海洋工程结构和船舶的腐蚀现状,介绍了目前采用的腐蚀防护技术的现状与问题,包括常用的多种涂料(油漆)、包覆技术、电化学保护(牺牲阳极和外加电流阴极保护技术)以及表面处理技术、缓蚀剂、结构健康监测与检测、寿命评价与可靠性评估等。指出了各类技术的发展趋势,例如以涂料为例,追求高固体份、无(弱)溶剂化、水性化、无重金属化、高性能化、多功能化、低表面处理化、节省资源化、智能化、低成本是涂料发展的国际趋势。提出了我国应该采取的措施和建议。     

铝牺牲阳极在热海泥中的电化学性能

测试了几种用于海泥中海底输油管线保护的铝合金牺牲阳极的电化学性能。获得了两种性能优良的阳极材料 ,该材料可用于海底管线和金属构筑物的阳极保护     

金属铀的水蒸气腐蚀行为研究现状

金属铀是一种重要的核材料,在国防工业和能源系统中得到广泛应用,由于其具有高化学活性,当贮存环境中含有微量水蒸气时容易发生腐蚀而影响其使用性能。为深入认识金属铀在含水环境中的腐蚀老化过程,研究人员开展了大量科学研究。围绕腐蚀产物、腐蚀动力学以及腐蚀机理综述了国内外关于金属铀与水反应过程的主要研究成果,从氧化铀缺陷结构、金属铀微观结构对反应过程的影响以及O_2的氧化抑制机理等方面对下一步研究方向进行了展望。