X70管线钢在南海环境下的腐蚀行为研究

由于海底环境复杂,海底管线钢经常面临严重的腐蚀风险。通过动电位极化技术和交流阻抗技术,探究了静水压力、溶解氧质量浓度及硫酸盐还原菌（SRB）接种时间对X70管线钢在南海模拟溶液中的电化学腐蚀行为,并结合电子显微镜表征技术分析了腐蚀形貌,阐明了三种环境因素共存条件下对X70钢腐蚀行为的作用机制。结果表明,X70管线钢在接种SRB的实验环境中的自腐蚀电流密度是无菌时的2倍;在0～3.5 MPa的压力下,腐蚀程度先加剧后减缓;SRB和溶解氧共存时,氧的存在抑制兼性厌氧菌SRB的数量,从而起抑制腐蚀的作用。     

徽量稀土对X70管线钢腐蚀规律研究

采用土壤模拟溶液浸泡方法,通过测试X70管线钢的自腐蚀电位、交流阻抗,并配合扫描电镜,研究了徽量稀土金属铈对X70管线钢腐蚀电化学行为的影响．研究结果表明,随着浸泡时间的延长,试样的腐蚀率先升高后降低又升高．徽量稀土的加入提高了X70管线钢的自腐蚀电位,同时抵制了X70管线钢的均匀腐蚀．     

HCO_3~-对X100管线钢在海洋环境中电化学腐蚀行为影响

海洋环境中油气管线钢腐蚀是破坏油气管线完整性的重要因素之一。在模拟海洋溶液中,采用动电位极化和交流阻抗技术研究了不同HCO_3~-浓度对X100钢的电化学腐蚀行为影响。结果表明,HCO_3~-浓度在2.5×10-3～0.5 mol/L,随HCO_3~-浓度的升高,X100钢腐蚀电流密度随之增大,且金属表面腐蚀坑的数量和面积不断增加;此外,当HCO_3~-浓度为0.1、0.5 mol/L时,X100钢阳极极化曲线出现了过渡钝化区,金属表面形成了不稳定产物膜。     

CO2增采环境下X70管线钢的应力腐蚀开裂行为研究

在CO₂增采（CCS?EOR）环境下,研究了X70管线钢在不同CO₂压力下的腐蚀开裂行为及其机理。 使用高压反应釜及模拟采出水溶液,对现场环境进行了模拟;通过电化学实验,研究了X70管线钢在CCS?EOR环境下的腐蚀速率与腐蚀机理;通过慢应变速率拉伸实验,研究了模拟环境下X70管线钢的腐蚀开裂行为;通过扫描电镜,分析了不同CO₂压力下X70管线钢的腐蚀开裂机理。 结果表明,X70管线钢的腐蚀速率随着CO₂压力的增加而增加;X70管线钢表面产生的腐蚀产物膜不能保护金属基体,而且加剧局部腐蚀;在腐蚀产物膜的影响下,CO₂压力的增高使X70管线钢应力腐蚀敏感性增加,X70管线钢腐蚀开裂同时受金属表面裂纹的影响。     

外加阴极电位对X100管线钢近中性pH值应力腐蚀开裂行为的影响

采用慢应变速率拉伸实验研究了X100管线钢在NS4溶液中,在外加阴极电位下的应力腐蚀开裂行为.结果表明,与在自腐蚀电位下相比,-900 mV SCE外加阴极电位没有明显增强其近中性pH应力腐蚀开裂(NNpH-SCC)敏感性;但是,当外加阴极电位为-1500 mV SCE时,其NNpH-SCC敏感性显著增强.与X80管线钢在外加阴极电位下的NNpH-SCC敏感性相比较后表明,外加阴极电位对X80管线钢的NNpH-SCC敏感性影响更加强烈.     

不锈钢在海水中腐蚀特性研究进展

不锈钢因具有优良的抗氧化、耐腐蚀等特性被广泛地应用于工业生产中。但是,不锈钢材料在海洋环境中容易受到海水的影响而降低其耐腐蚀特性。分析了不锈钢在海水中的腐蚀机理,并从溶解氧浓度、海水pH、海水流速、微生物等角度讨论了影响不锈钢在海水中腐蚀的因素,探讨了当前不锈钢防腐技术的研究情况。     

X70管线钢焊接接头组织及其海水腐蚀规律

对X70管线钢现场实际焊接工艺下的焊接接头,采用显微镜、电化学方法及失重法等方法和手段对母材、焊缝、热影响区进行了显微组织分析和在海水中的极化曲线、腐蚀速率的测试,研究焊接接头在模拟海水环境中的腐蚀性能.研究表明,X70管线钢焊接接头各区域组织不均匀,实验室模拟海水环境下的电化学行为、腐蚀速率存在明显差异;在海水腐蚀过程中腐蚀电位和腐蚀速率会发生变化,热影响区(HAZ)与母材及焊缝形成电偶腐蚀,接头腐蚀以点蚀为主.     

以高盐渗滤液富集筛选氨氧化菌试验

目的研究利用渗滤液作为氨氧化菌富集培养基的可行性,筛选出的优势菌在不同条件下的脱氮效果,为渗滤液生物处理提供参考.方法通过对渗滤液富集后污泥进行氨氧化菌初筛和复筛结果选出的优势菌在静态试验下研究pH、进水底物浓度、溶解氧和盐度的影响和投加优势菌后氨氮氧化速率.结果 pH、溶解氧、底物质量浓度和盐度对优势菌的脱氮性能有一定的影响,优势菌的最佳pH为7.5~8,溶解氧质量浓度3 mg/L,进水底物质量浓度与所需溶解氧成正相关关系;优势菌表现出不同盐度耐受性,X1表现出耐盐特性,而X4表现出嗜盐特性.结论渗滤液高氨氮的特性使其有作为氨氧化菌富集培养基的条件,渗滤液富集筛选出的优势菌投加反应器后可有效提高反应器的氨氮去除率.     

X70钢在模拟酸雨溶液中及其液膜下的腐蚀行为研究

采用交流阻抗法和极化曲线法研究了X70钢在模拟酸雨溶液中及其薄层液膜下的腐蚀行为.研究结果表明:在pH值为2.40³.50的模拟酸雨溶液中,X70钢的阻抗谱表现为一个时间常数,X70钢的腐蚀受电荷传递过程控制.X70钢的腐蚀速率和腐蚀电位随着溶液pH值升高而降低.在薄层液膜下,液膜厚度的减薄抑制了腐蚀的阴、阳极过程.液膜厚度的减薄,电荷传递电阻增大,X70钢的腐蚀速率降低.     

低铬X70管线钢组织及其抗CO2

为了明确Cr的质量分数高低对埋地用输油输气管线钢性能的影响,设计了4种Cr的质量分数的X70管线钢,研究了不同Cr的质量分数下管线钢组织及其力学性能,并采用高温高压反应釜进行了实验钢的CO₂腐蚀试验.结果表明：钢中加入0.1%~0.8%的Cr后,其组织均由针状铁素体和准多边形铁素体构成,Cr元素均呈现明显的沿晶界分布状态;随着Cr的质量分数的增加,钢板强度随之升高,晶界中Cr分布密度随之增大,Cr（OH）₃在腐蚀产物膜中的富集量增加,促使钢板的平均腐蚀速率降低;同时由于Cr（OH）₃可以有效阻碍阴离子穿透腐蚀产物膜,因而大大减少了Cl-的催化作用导致的点蚀,使得钢板点蚀速率明显降低.     

基于有限元分析的管道腐蚀缺陷生长预测模型

由于服役环境的影响,管线钢表面不可避免的会出现腐蚀缺陷,腐蚀处会产生应力集中,促进裂纹形核。基于有限元方法建立了用于预测腐蚀缺陷形貌发展的应力和电化学多物理场耦合模型。在模型中采用了变形几何和动态网格技术,用以研究X70管线钢在海泥模拟溶液中的应力腐蚀行为和腐蚀形貌随时间发展情况。结果表明,机械⁃电化学效应对应力腐蚀裂纹的形核具有重要作用;较小的腐蚀缺陷宽度使应力集中程度加大,电极电位负移,腐蚀速率增大;随着操作压力增大,腐蚀缺陷底部的管壁出现大面积的高应力集中区域,因腐蚀导致的金属损失面积增大。     

X70钢在鹰潭酸性土壤中的应力腐蚀行为

在不同的阴极保护电位下,采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)和电化学方法研究X70钢在水饱和鹰潭土壤中的应力腐蚀开裂行为,为酸性土壤地区的X70钢管线的腐蚀防护提供基础参考数据.结果表明,X70钢在实验所用的酸性土壤环境中能够发生穿晶应力腐蚀裂纹(TGSCC);SCC萌生与外加保护电位有关,外加电位较高、X70钢完全受阳极过程控制时的SCC敏感性较低;外加电位较低、X70钢受阴阳极混合电极过程控制或完全受阴极过程控制时均能发生SCC,且其敏感性随外加电位的降低而增加,且完全受阴极过程控制时的SCC敏感性大大高于其它情况.     

Hydrogen permeation behaviors of X52 pipeline steel in NACE a solution with saturated H2S/CO2

With the aid of hydrogen permeating devices, the hydrogen permeation behaviors of X52 pipeline steel in NACE A solution with saturated H2S/CO2 were studied under the conditions of different ambient temperatures and pH values, and the hydrogen permeation behaviors of X52 pipeline steel in weld seam zone were comparatively studied. The experimental results show that the hydrogen permeation coefficient value is directly proportional to the time required for reaching the saturation anode current and inversely proportional to the saturation anode current, and the hydrogen permeation coefficient is influenced by the corrosion scales; the temperature is directly proportional to the saturation anode current, and the hydrogen permeation coefficient is influenced by the temperature and corrosion scales, heat-affected zone and matrix zone in NACE A solution with saturated H2S/CO2 at normal temperature. The hydrogen permeation coefficient in weld seam zone is larger than that in heat-affected zone which is further larger than that in matrix zone.     

X100管线钢在酸性土壤模拟溶液中的缝隙腐蚀研究

本文采用矩形缝隙模拟构型研究X100管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为.利用自制的Ag/AgCl微型电极测定缝隙内不同位置的电极电位及氯离子溶度,研究材料在缝内的腐蚀倾向.实验结果表明：在腐蚀时间120 h内,浸泡时间的延长,缝内电极电位逐渐减小并趋于平缓;缝内氯离子浓度在缝隙底端逐渐增加,且增加幅度由缝口到封底逐渐增大,缝底氯离子浓度可以达到模拟溶液氯离子浓度的3倍.缝内腐蚀产物为铁的氧化物或氢氧化物.     

埋地管线钢应力腐蚀敏感性分析

采用慢应变速率法对X60管线钢进行模拟土壤和真实土壤的应力腐蚀试验研究。通过试验研究可知:X60管线钢在模拟高pH值和低pH值土壤溶液以及真实土壤中慢拉伸都产生应力腐蚀。这3种介质产生的应力腐蚀都存在敏感应变速率范围,远离该范围,产生应力腐蚀的敏感性下降。同时,运用灰色理论计算灰色关联度对3种腐蚀介质敏感性进行了数据分析。试验结果和灰色理论分析表明:X60管线钢在3种介质溶液中的腐蚀敏感性依次为土壤1NNa2CO3+1N NaHCO3NS4。     

X65管线钢电化学充氢后在土壤中腐蚀行为

针对油气管道长距离输送所产生土壤质地差异大的工况条件,因氢引起的管道腐蚀问题越来越被人们所关注.基于极化曲线法和电化学阻抗谱法研究了充氢的X65管线钢在格尔木、大港站、大庆站、拉萨站4种模拟土壤溶液中的电化学腐蚀行为.试验结果表明:在同一种土壤溶液中,X65管线钢的开路电位随着充氢时间的增加逐渐降低.不同充氢条件下的X65管线钢在格尔木、大港站、大庆站、拉萨站4种模拟土壤溶液中的极化曲线都只表现出活化溶解状态,而未出现活化-钝化转变区,腐蚀电流密度越来越小,腐蚀速率越来越慢.对EIS进行拟合得出电荷转移电阻R_(ct)随充氢时间t变化规律,R_(ct)在4种土壤溶液中大小依次为格尔木大港站大庆站拉萨站,与极化曲线的分析结果一致.     

外加磁场对油气管线微生物腐蚀的影响

采用微生物方法研究了硫酸盐还原菌(SRB)在不同磁感应强度下的生长情况,利用失重法计算了不同磁感应强度下X100钢在含有SRB的土壤模拟溶液中的腐蚀速率。研究发现,磁场可以抑制SRB的生长,且磁感应强度越强抑制作用越大;磁场可以抑制X100钢的微生物腐蚀速率,腐蚀速率随磁感应强度的增加呈先减小后增大的态势;磁感应强度为5mT时,腐蚀速率最小。简述了静磁场对微生物存活率和金属腐蚀速率的影响,并提出了利用磁场抑制管道微生物腐蚀的新设想。