海洋环境下X52管线钢的腐蚀行为研究

海洋环境下的油气管道（X52管线钢）极易受到腐蚀的影响。采用电化学测试技术,并通过观察腐蚀形貌的方法,分析了海洋环境下溶解氧质量浓度、pH、静水压力对X52管线钢腐蚀行为的影响。结果表明,随着环境pH的升高,X52管线钢腐蚀减缓;随着溶解氧质量浓度和静水压力的升高,X52管线钢腐蚀加剧。在不同条件下,X52管线钢的腐蚀行为受阳极活化溶解控制,并且出现局部点蚀现象。     

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。     

X70管线钢热浸渗铝处理后盐雾腐蚀行为

利用热浸渗技术对X70管线钢表面进行了渗铝处理,通过SEM和EDS观察了X70管线钢渗铝处理前后表面微观形貌和化学元素的变化,采用XRD分析了其盐雾腐蚀前后表面物相,研究了渗铝处理对X70管线钢盐雾腐蚀的影响。试验结果表明,盐雾腐蚀后未处理试样表面点蚀较为严重,热浸渗铝处理后试样表层形成一层致密的Al2O3层,有效地阻止了腐蚀性介质Cl-离子和基体活性铁的接触;热浸渗铝后X70管线钢渗铝层组织有多种析出物,其表层黑色物质为FeAl,有效地抑制了表面点蚀的发生;未处理试样表面含铁量高,产生活性铁原子,是盐雾腐蚀发生点蚀主要因素。     

X70管线钢的CCT曲线研究

利用Gleeble 1500热模拟实验机对低碳微合金X70管线钢进行连续冷却转变实验,并绘制未变形及变形条件下的连续冷却转变(CCT)曲线,同时研究冷速及变形对实验钢组织和硬度的影响。结果表明:实验钢的连续冷却转变产物主要有铁素体、珠光体及贝氏体组织;随冷速的增加,实验钢相转变温度下降;随变形程度的增加,相同冷速实验钢的相变温度略有升高。     

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.     

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．     

特厚规格高等级管线钢X70热轧钢板的开发实践

采用低C-Mn-Mo-Nb系为基础,添加适量钒、钛、镍、铜和铬等微合金元素的合金设计方法,利用洁净钢冶炼技术和TMCP轧制工艺,研制开发了X70高等级厚规格钢板。对钢板组织和力学性能分析表明:钢板组织为针状铁素体混合组织,晶粒细小均匀,夹杂少,带状组织轻微,析出物均匀弥散,具有高强度和良好的低温韧性。     

喷丸处理对X70管线钢埋弧自动焊接接头拉伸性能的影响

利用机械喷丸技术对X70管线钢焊接接头进行了表面强化处理,通过拉伸试验对X70管线钢基材、原始状态焊接接头和喷丸处理后焊接接头试样的拉伸力学性能进行了分析,用扫描电镜观察了其断口形貌,对其断裂机理进行了探讨。试验结果表明,X70管线钢基材具有连续屈服特征,无明显的屈服平台,延伸率达到38％,拉伸断口出现明显的分层开裂现象;X70管线钢经过焊接后,原始状态焊接接头屈服强度、抗拉强度、断后收缩率明显小于基材;经喷丸处理后,X70管线钢焊接接头抗拉强度、屈服强度和延伸率有了明显的提高。喷丸处理使得焊接接头表面发生塑性变形,表面裂纹和孔洞减少,是提高X70管线钢焊接接头的抗拉强度的主要因素。     

中性环境中锈斑对X70/X80钢早期腐蚀的作用

采用NS4典型中性土壤模拟溶液模拟中性土壤环境,将X70和X80管线钢电化学试件在模拟溶液中进行短期浸泡,发现溃疡状锈斑均匀分布在试件的工作表面,锈迹疏松易脱落,微观呈现颗粒状形貌,面积较大的锈斑处出现浅腐蚀坑。对带锈件和不带锈件进行了极化曲线、交流阻抗等电化学实验并进行了对比。对比结果发现,金属界面早期锈斑的产生加重金属的腐蚀,加快腐蚀速率。这是因为早期锈斑的不完整性与稀疏性降低金属基体与腐蚀环境电化学反应的极化电阻,其粗糙的表面增加试件的工作面积,增大腐蚀电流。     

A3F和X70钢在H2S环境下腐蚀行为研究

采用动电位极化曲线与交流阻抗技术,针对辽河油田H2S含量对A3F与X70管线钢的腐蚀情况进行研究,并使用金相显微镜对腐蚀形貌进行了观察.结果表明,两种管线钢在电极过程中均呈现典型的活化控制;X70管线钢的耐腐蚀情况要明显优于A3F管线钢,腐蚀形态均为伴随着点蚀的局部腐蚀.     

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.     

应力对X70钢在NaHCO3溶液中腐蚀行为的影响

采用电化学交流阻抗技术和显微微观观察研究了X70钢在0．5mol／LNaHCO3＋0．5mol／LNaCl溶液中的腐蚀行为。分析了外加应力水平对开路电位、极化电阻及表面形貌的影响。结果表明,在弹性载荷范围内,X70钢的耐蚀性下降。外加应力主要从两个方面促进了金属的腐蚀溶解：首先是在应力集中区域,原子排列发生形变,随着外加应力的增大,晶格缺陷增多,原子活化能提高,从而使平衡电位急剧下降;二是在应力集中区域,表面钝化膜发生不同程度的破坏或局部减薄,导致在钝化膜破裂或薄弱的位置上发生优先腐蚀并溶解。在外加应力和侵蚀性介质的共同作用下,X70钢表面的钝化膜破裂,试样局部塑性变形增加,导致局部电位发生变化,从而使其与周围基体形成了大阴极小阳极的腐蚀微电池,为点蚀形核创造了条件。     

温度对X65钢元素硫腐蚀行为的影响

利用浸泡腐蚀试验及电化学测试方法并辅以SEM和XRD分析手段,在含硫环境中研究了X65钢的腐蚀规律与温度的关系.结果表明,温度升高,促使H＋传输速度增大,阴极去极化作用增强,导致X65钢腐蚀加剧.当温度低于60℃时,电极反应由扩散和活化控制.产物膜层呈疏散或不致密、多孔,腐蚀产物为FeCO3.当温度由60℃增加到90℃时,电极反应转为活化控制且由于元素硫的酸化作用导致阴极去极化作用明显增强,腐蚀性增强.腐蚀产物表现为散落、龟裂直至脱落,且以Fe3S4为主.     

苏里格大气田土壤环境中X70钢的腐蚀规律研究

通过室内埋片实验研究了X70钢在内蒙古西部地区苏里格大气田土壤中的腐蚀行为.在不同含水量的土壤中进行埋片,然后测定试样的自腐蚀电位和腐蚀速率随时间的变化关系,最后进行了试样的形貌观察和腐蚀产物的EDS和XRD的分析.实验结果表明,随着时间的延长,其腐蚀速率是不断变化的.在不同含水量的土壤中钢试样经过相同时间的腐蚀后,在水的质量分数为10%土壤中的腐蚀最严重,5%次之,20%腐蚀最轻微.经过30 d的腐蚀后,试样的腐蚀产物主要为铁的氧化物(Fe2O3,Fe3O4).对试样的自腐蚀电位Ecorr监测结果表明,30 d内不同含水量土壤中钢的自腐蚀电位变化规律是不同的,其中水的质量分数为20%的土壤中的Ecorr最低,5%的土壤中的Ecorr最高.     

X70管线钢于内蒙古苏里格大气田土壤中的腐蚀特征

利用SEM,EDS,XRD及失重法研究了X70管线钢在不同含水量的苏里格大气田土壤中的腐蚀行为.实验结果表明,随着含水量的增加,钢的腐蚀速率先增大后减小,水的质量分数为10%时腐蚀速率最大;通过对腐蚀形貌的观察发现,X70钢为不均匀腐蚀;EDS和XRD分析显示X70钢的腐蚀产物主要为铁氧化物(Fe2O3,Fe3O4).