中国南海油气井隔水导管腐蚀规律研究

目的 针对我国南海海域使用过的六种材质隔水导管,系统性地分析其在60、90、180 d三个腐蚀周期及在大气区、飞溅区、潮差区、全浸区四个区带的腐蚀行为与腐蚀规律,为我国南海隔水导管材质优选提供理论依据。方法 首先,开展室内实验模拟海洋腐蚀环境,通过SEM扫描分析隔水导管在大气区、飞溅区、潮差区及全浸区的腐蚀特点,并针对六种材质挂片在四个区带的腐蚀速率开展研究,最后基于动电位极化与电化学阻抗技术分析隔水导管的抗腐蚀性能。结果 飞溅区与潮差区的腐蚀程度相比大气区及全浸区更严重,且飞溅区、潮差区及全浸区三个区带的腐蚀产物主要为γ-FeO(OH);180 d时大气区平均腐蚀速率约0.0651~0.0976 mm/a,飞溅区约0.3924~0.4857 mm/a,潮差区约0.3482~0.4281 mm/a,全浸区约0.1714~ 0.2109 mm/a。六种材料容抗弧大小为X80< X70< X65< X60相似文献   

pH值对Q235钢在模拟土壤中腐蚀行为的影响

采用一种新型的土壤腐蚀评价方法——硅藻土模拟土壤实验室加速腐蚀法,进行了Q235钢在不同p H值模拟土壤腐蚀介质中的埋片20 d的腐蚀实验。结果表明:随着模拟土壤的p H值从4.5升高至8.5,Q235钢的腐蚀速率持续下降,这一规律与已有的实际土壤下的腐蚀规律相同,而试样表面由较严重的全面腐蚀转变为轻微的局部腐蚀;酸性模拟土壤条件与碱性条件下的腐蚀产物组成一致,主要是α-Fe OOH,Fe3O4,γ-Fe OOH和Fe2O3,但α-Fe OOH和Fe3O4含量差别大,碱性条件下腐蚀产物中Fe3O4的含量上升,α-Fe OOH的含量下降。     

含水率对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响

采用硅藻土模拟土壤实验室加速腐蚀法研究了接地网材料Q235钢在10%~50%含水率条件下埋置15 d的腐蚀行为。结果表明,土壤含水率对Q235钢腐蚀行为影响显著,随含水率的增加,腐蚀速率呈现先快后慢的趋势;低含水率(10%)时,Q235钢发生全面腐蚀;随含水率升高,腐蚀形态由全面腐蚀转化为不均匀腐蚀,当含水率为30%时,腐蚀速率达到最大。对腐蚀锈层进行XRD分析,腐蚀产物主要是α-Fe OOH、γ-Fe OOH、Fe3O4和Fe2O3,与实际土壤腐蚀产物一致,针状的α-Fe OOH所占比例较大。     

光照和暗黑条件对体育器械用Q235钢大气腐蚀行为的影响

对比分析了光照和暗黑条件下Q235钢腐蚀前后的质量变化,并对表面腐蚀产物的物相、表面腐蚀形貌和电化学性能进行了分析。结果表明,在相同的时间下,光照条件下Q235的腐蚀增重都要高于暗黑条件;随着腐蚀时间的延长,暗黑和光照条件下Q235钢的腐蚀失重都逐渐增加,在紫外光照条件下Q235钢的大气腐蚀速率明显要高于暗黑条件下的腐蚀速率;光照条件下Q235钢的表面腐蚀产物主要有α-Fe OOH、β-Fe OOH和γ-Fe OOH;而暗黑条件下的腐蚀产物主要为α-FeOOH和γ-Fe OOH;在相同的腐蚀暴露时间下,光照条件下Q235钢的耐腐蚀性低于暗黑条件下的耐腐蚀性。     

电连接对Q235碳钢在海洋环境中跨区带腐蚀行为的影响

通过对腐蚀速率、微观形貌和锈层成分的测试与分析，研究了电连接状态对Q235碳钢在青岛实海环境中跨越全浸区和潮差区腐蚀行为的影响。结果表明：在非电连接状态下，全浸区试样的腐蚀速率低于潮差区，潮差区试样的腐蚀速率随着暴露高度的增加而增大；在电连接状态下，处于最低潮位线下方试样的腐蚀速率出现峰值，而在潮差区，处于中潮位区域试样的腐蚀速率出现最低值；在全浸区上部和整个潮差区试样的腐蚀形貌存在明显差异；在两种状态下潮差区试样表面锈层成分存在明显差异，在电连接状态下存在锈层的影响，随着暴露高度的增加，锈层中Ca和Mg含量逐渐增加。     

酸性土壤环境中Q235钢的微生物腐蚀行为

采用电化学阻抗谱(EIS)、极化电位扫描等电化学技术和微观形貌观察方法研究含硫酸盐还原菌(SRB)的酸性红壤环境中Q235钢的微生物腐蚀(MIC)行为及对应电化学过程特征。结果表明:酸性红壤环境中,前4 d为环境适应期,期间SRB细菌数量减少,SRB对腐蚀电化学过程没有显著影响;生长期中SRB促使Q235钢的自腐蚀电位和极化电阻降低,腐蚀速率增大;EIS极化电阻测试结果表明,有菌红壤中腐蚀速率约为无菌红壤中的2倍。SRB呼吸代谢活动可与红壤颗粒表层Fe OOH等铁氧化物作用,引起Fe OOH的微生物异化还原,促进Q235钢的腐蚀电化学过程。     

Q235和09CuPCrNi-A钢在两种不同大气环境中腐蚀早期锈层演化研究

通过SEM、电化学方法以及XRD半定量分析方法,对在城市大气(武汉站)和工业大气(石化站)中曝晒早期的Q235碳钢和耐候钢锈层初期演化机制进行研究。与Q235碳钢相比,耐候钢在条件恶劣石化环境中更快体现耐候性,而在武汉站暴晒初期耐候钢腐蚀速率较Q235碳钢快。在含S高的石化环境,对于α-Fe OOH形成有一定催化作用。另外发现锈层初期的氧化还原反应分为两个阶段。第一个阶段锈层还原产物的氧化较快,而第二个阶段,还原产物Fe3O4积累,氧化过程受阻,并且锈层整体电化学活性有所升高。     

钢在海水中不同腐蚀带点蚀行为的研究

分析探讨了碳钢、低合金钢在全浸区、潮差区和飞溅区的点蚀行为及规律.结果表明,点蚀速度在腐蚀初期发展较快,以后趋于稳定.低合金钢在不同海水腐蚀区带的耐点蚀性并不总优于碳钢,钢在不同的腐蚀区带表现出不同的点蚀行为及规律.造成这种特征的原因是环境因素和合金元素共同作用的结果.     

新型HSn70-1铜网衣两年期海水腐蚀行为研究

在大陈岛海域围海养殖基地对新型HSn70-1铜围网进行应用研究。铜围网在各海洋腐蚀区带发生了明显不同的腐蚀行为。采用金相组织和形貌观察、成分分析、性能测试线扫描等方法,对不同腐蚀区带HSn70-1铜围网的腐蚀行为进行研究。结果表明,各海洋腐蚀区带中铜合金的腐蚀行为差异显著:潮差区发生局部腐蚀,点蚀、脱锌严重;全浸区腐蚀轻微,腐蚀产物膜对基体起到了一定的保护作用;该海域存在典型的冲蚀区,磨损腐蚀和脱成分腐蚀严重。     

低碳钢在模拟海洋潮差区的腐蚀行为的电化学研究

利用自主设计的腐蚀实验槽模拟实海潮差,并借助恒电位仅、电化学工作站对Q235B低碳钢在潮差区不同位置以及全浸区的腐蚀过程进行原位监测.结果表明,试样处在潮差区的不同位置时的腐蚀规律不同,低碳钢在中潮区和低潮区的腐蚀速率高于最高潮区及全浸区的腐蚀速率;在一个潮差涨落周期内,低碳钢开路电位的变化与表面经历的干、湿状态及所发生的阴、阳极反应有关;在长期潮差腐蚀进程中,低碳钢开路电位的变化规律与锈层的厚、薄状态有关.     

低碳钢在模拟海洋潮差区的腐蚀行为的电化学研究

利用自主设计的腐蚀实验槽模拟实海潮差,并借助恒电位仪、电化学工作站对Q235B低碳钢在潮差区不同位置以及全浸区的腐蚀过程进行原位监测.结果表明,试样处在潮差区的不同位置时的腐蚀规律不同,低碳钢在中潮区和低潮区的腐蚀速率高于最高潮区及全浸区的腐蚀速率;在一个潮差涨落周期内,低碳钢开路电位的变化与表面经历的干、湿状态及所发生的阴、阳极反应有关;在长期潮差腐蚀进程中,低碳钢开路电位的变化规律与锈层的厚、薄状态有关.     

水中建筑用碳钢的初期选择性腐蚀行为研究

采用全浸腐蚀和电化学测试方法,对水中建筑用08F碳钢的初期选择性腐蚀行为进行了研究。结果表明,水中建筑用08F碳钢试样在海水(p H=7.9~8.4)中全浸腐蚀过程中的初期选择性腐蚀为典型的点蚀,其质量损失率先显著增大后趋于稳定、开路电位先负移后正移、腐蚀电流逐渐减小、腐蚀速率先快后慢;其初期选择性腐蚀产物主要由Fe OOH、Fe3O4和Fe3+与C/N/O/S结合而成的有机化合物组成。     

碳含量和浸泡时间对碳钢热带自然海水腐蚀产物中细菌组成的影响

为了深入探讨海洋微生物对碳钢的腐蚀机理,通过细菌的分离鉴定方法,研究了不同碳含量碳钢在自然海水中浸泡不同时问后腐蚀产物中的细菌组成。结果表明不同碳钢每克表面刮取物中需氧菌及兼性厌氧菌的数量均在浸泡时间为91d时达最大值,而硫酸盐还原菌的数量在浸泡时间为184d时达最大值。铁细菌和硫细菌的变化不明显。不同碳钢,除7d实验周期外,随碳含量增加,腐蚀产物中需氧菌及兼性厌氧菌有增加趋势,而硫酸盐还原菌却存在降低趋势。需氧菌及兼性厌氧菌主要由两个菌属的细菌组成,即假单胞菌属和弧菌属,当浸泡时间达1a时,还出现大量黄杆菌。从各个菌属所占比例可见,碳钢腐蚀产物中菌群初期主要由需氧菌组成,随着浸泡时间延长,兼性厌氧菌开始占据主要地位。铁细菌主要是由瑙曼氏菌属和鞘铁菌属组成。不同细菌在生长过程中对氧的需求与消耗及代谢产物的差异,会对碳钢的腐蚀过程产生不同的影响。     

再生水生物膜作用下Q235B钢的电化学腐蚀特性研究

采用微生物计数法(MPN)、扫描电镜(SEM)、电化学测试技术探究了再生水环境中铁细菌和硫酸盐还原菌生物膜对Q235B钢的电化学腐蚀机理。结果表明,铁细菌(IOB)和硫酸盐还原菌(SRB)生物膜在整个实验过程中抑制了Q235B钢腐蚀过程的发生,然而具体的腐蚀机理随着细菌生长周期的变化而不同;与无菌体系相比,前20 d,Q235B钢电极表面的铁细菌和硫酸盐还原菌及其新陈代谢产物与腐蚀产物络合在一起的混合膜层的物理阻隔作用要比单纯Fe的腐蚀产物要大,使得其在有菌体系中腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低,阻抗值较大,腐蚀过程被抑制;20 d后,由于新陈代谢产物的粘性较大导致无局部腐蚀产物脱落现象,且处于衰亡期的SRB的阴极去极化作用减弱,进而使得阴极Tafel斜率βc较大,电荷转移电阻仍高于无菌体系的值,腐蚀过程继续被抑制。     

Q235碳钢在红壤中的腐蚀行为

采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术对在红壤中服役多年的变电站接地网Q235碳钢进行了形貌观察和腐蚀产物分析,并通过电化学和模拟加速腐蚀试验对比研究了Q235碳钢在红壤中的腐蚀行为。结果表明:接地网材料表面形成的腐蚀产物主要是铁的氧化物,主要有Fe2O3、Fe3O4、FeOOH,并且Cl元素的存在会加剧Q235碳钢材料的腐蚀;当土壤含水率为20%(质量分数,下同)时,Q235碳钢在红壤中腐蚀速率最大,Q235碳钢的腐蚀电流密度随Cl-与SO42-的变化规律基本一致,都是先增大后减小,并且可划分为3个区间;Q235碳钢在红壤中的腐蚀速率随着试验时间的延长呈现先降低后小幅升高的趋势,该加速腐蚀试验,没有改变Q235碳钢在红壤中的腐蚀机理,且与现场有较好的相关性。     

钢在厦门海域全浸和潮差区的腐蚀行为分析(摘要)

钢在厦门海域全浸和潮差区的腐蚀行为分析(摘要)林志坚,宋文桑(中国船舶工业总公司七二五研究所厦门分部,厦门361002)根据暴露在厦门海域全浸区、潮差区几种钢8年腐蚀试验结果,讨论不同的合金元素对低合金钢局部腐蚀发展倾向的影响;应用回归分析技术,计算不同钢种在潮差区平均腐蚀速度产生”逆转”的时间,讨论分析影响”逆转”现象的因素.l碳钢和IE#全钢局部腐蚀发展趋势全浸区8年取样处理时发现两种含Cr钢和09MnNb(济)钢的内锈....     

高钛耐候钢在模拟海洋气候下的腐蚀行为

通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析观察并研究自主设计的高钛耐候钢在模拟海洋气候下的耐腐蚀性能及腐蚀产物的形貌和组成。结果表明:高钛耐候钢的腐蚀质量损失率随周期浸润腐蚀次数增加而增大;高钛耐候钢的主要腐蚀产物和Q345钢类似,均为α-Fe OOH、β-Fe OOH、γ-Fe OOH和Fe3O4,但是高钛耐候钢具有保护作用的α-Fe OOH和γ-Fe OOH峰较高;提高钛含量,可以提高低碳钢的耐蚀性能,其极化曲线的自腐蚀电位明显提高。     

碳钢及低合金钢的海水腐蚀性能

试验对应用广泛的碳钢、低合金钢在不同海域的全浸区、潮差区、飞溅区进行了 4年的腐蚀性能测试 ,获得了大量数据 ,为沿海地区工业发展、工程建设提供了设计、选材的科学依据     

Q235碳钢表面镍铬合金化层的耐海水好氧菌腐蚀性能

目的 揭示弧辉等离子体镍铬共渗处理对Q235碳钢表面成分、结构和耐海水好氧菌腐蚀性能的影响。方法 采用弧辉等离子体渗镀技术在Q235碳钢表面制备镍铬合金化层。利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对镍铬合金化层的相组成、表面形貌和截面元素分布进行分析。利用电化学测试技术,测试并分析镍铬合金化层在海水好氧菌中的腐蚀电化学行为。结果 Q235碳钢经弧辉等离子体镍铬共渗后,表面形成了一层厚度约为50μm的镍铬合金化层,合金化层的物相为Ni2.9Cr0.7Fe0.36固溶体。在好氧菌中浸泡时,Q235碳钢表面形成了生物腐蚀膜,腐蚀膜的存在使Q235碳钢的腐蚀电位负移,局部耐蚀性降低。与Q235碳钢相比,镍铬合金化层的表面能降低,表面接触角达到111°。镍铬合金化层在好氧菌中浸泡11 d后,仅在很少的局部位置观察到细菌附着,未观察到明显的腐蚀膜。结论 Q235碳钢在好氧菌中浸泡时腐蚀严重,浸泡5 d后就在其表面形成了一层由腐蚀产物、培养基和细菌形成的腐蚀产物膜,腐蚀产物对生物膜的形成有一定的促进作用。镍铬合金化层降低了Q235碳钢表面的表面能,阻碍生物膜底膜的形成,同时形成的钝化层...     

输电杆塔材料在海洋大气环境中的初期腐蚀行为

研究了南方电网杆塔材料Q235、Q345以及镀锌钢在海洋大气环境中的初期腐蚀行为。利用SEM、EDS分析了试样表面锈层的微观形貌和化学成分,利用X射线衍射仪分析了锈层的物相组成,并用失重法计算了腐蚀速率。结果表明,除了Q345的腐蚀速率略低于Q235外,这两种钢材的初期腐蚀行为非常接近,腐蚀产物主要为γ-Fe OOH和α-FeOOH,这种腐蚀产物疏松多孔,存在大量裂纹。海洋环境中氯离子的存在促进了腐蚀产物的形成,从而加速了基体的腐蚀;镀锌钢表层为相对致密的氧化锌,没有铁的氧化物,因此其腐蚀速率很低,表现出了良好的耐腐蚀性。