模拟油田CO_2/H_2S环境15Cr油管腐蚀行为研究

利用电化学动电位测试技术和高温高压失重法研究了15Cr合金油管在CO_2以及与H_2S共存环境下的腐蚀行为和变化趋势,分析了H_2S与CO_2不同时间间隔共存后对材料腐蚀性能的影响。结果表明:在实验溶液中先加入CO_2,当腐蚀电位稳定后再加入H_2S腐蚀介质时,材料阳极钝化区不稳定;当先加入CO_2且时间间隔10 min后加入H_2S介质时,材料阳极钝化区域呈现相对较稳定的状态,维钝电流密度相对减小。材料在应力状态下的腐蚀电位相对非应力状态明显下降,并且腐蚀电流密度右移,耐蚀性相对下降。高温高压实验结果表明,应力的存在促进了腐蚀程度的加剧,平均腐蚀速率明显增大。材料在加载80%σs应力且当H_2S浓度达1 MPa时,试样表面出现明显的点蚀坑,试样发生应力腐蚀断裂。     

带锈青铜文物材料在环境模拟介质中的腐蚀发展行为

目的研究3种带锈青铜及裸青铜文物材料在3种环境模拟液中的腐蚀发展行为。方法采用动电位扫描和SEM-EDS等方法研究试样的腐蚀特征和现象。结果在模拟大气环境介质中,电位在50~160 m V阳极极化范围内,与其他三种青铜材料相比,带CuCl锈青铜的阳极腐蚀电流密度最小;在模拟海水介质中,锈蚀青铜的腐蚀电流密度略大于裸青铜的;在模拟SO_2环境介质中,4种青铜试样的Rp值均大于大气环境介质中的。结论在模拟大气环境介质中,且阳极极化电位接近自腐蚀电位时,CuCl锈对青铜基体具有一定的保护性;在模拟海水环境介质中,带锈青铜的表面锈对基体没有保护作用;在模拟SO_2环境介质中,与在模拟大气环境介质中相比,SO_3~(2-)的引入会抑制青铜的腐蚀。表面形貌和能谱分析结果表明,裸青铜、CuCl锈青铜和混合锈青铜在模拟SO_2环境介质中,有点蚀现象发生,对粉状锈的生成有抑制作用。     

316不锈钢在通氢稀盐酸中的腐蚀行为

采用电化学测量技术研究了316不锈钢在通高纯氢气的稀盐酸中的腐蚀行为，极化曲线和电化学阻抗谱测定结果表明，316不锈钢在腐蚀电位下处于活化区，其表面能形成多孔的腐蚀产物膜，氢渗入不锈钢试样表面将导致腐蚀阻力减小，且试样表面层的含氢量随腐蚀的进行而增加，SO4^2-对316不锈钢在测试介质中的腐蚀有抑制作用。     

表面扩散合金化对ZM5镁合金冲蚀磨损性能的影响(英文)

将ZM5镁合金置入铝、锌混合粉末中,在氩气保护下,于温度(390±5)°C保温8h进行表面固态扩渗合金化处理。研究表面固态扩渗合金化处理前和处理后ZM5镁合金在两种不同冲蚀磨损环境中(油和石英砂,水和石英砂)的冲蚀磨损行为。结果表明:当冲蚀磨损介质为油和石英砂时,冲蚀磨损表面形貌为切削沟痕。油对试样的腐蚀很弱,切削磨损是主要的磨损机制。当冲蚀介质为水和石英砂时,冲蚀磨损试样表面为腐蚀坑和裂纹。水的腐蚀和石英砂的冲刷作用加剧试样的磨损质量损失。在相同的冲蚀介质中,经过表面固态扩渗合金化处理的试样的耐冲蚀磨损性能均比未经过表面固态扩渗合金化处理的试样好。     

用Kelvin探头技术研究铝合金的大气腐蚀

选择航空工业广泛使用的铝、铝合金及其涂层的试样，利用自行研制的Kelvin探头大气腐蚀测定仪、扫描电镜等设备，研究了纯铝试样随温、湿度变化，其表面电位的变化规律，测定了铝合金及涂层试样大气曝晒试验和周浸试验前后的表面电位、形貌,对铝、铝合金以及涂层的腐蚀规律进行了初步的探讨.结果表明，纯铝试样表面无可见液膜时，腐蚀电位随相对湿度增加逐渐下降；表面有可见液膜时，随着液层蒸发逐渐减薄，电位逐渐正移.铝合金裸材在北京大气环境下电位变化较小，且各个位置的电位基本相同.带涂层的试样优先在缺陷处发生腐蚀，并不断向周围扩展，涂层的剥离面积不断增大.涂层的铝合金，划痕处在腐蚀发生的初期腐蚀电位向负方向变化很快，但是随着时间的延长，腐蚀电位变化的速率减慢，并有向正方向移动的趋势.      

热镀锌钢管表面黑变形成机理研究及解决方案探讨

研究了镀锌钢管表面黑变的机理及成因;通过中性盐雾试验和高温高湿试验,探讨了钢管表面黑变的解决方案.结果显示,钢管表面黑变成因与表面锌层中铅元素的含量及分布直接相关.铅含量较高区域腐蚀电位较高,铅含量偏低区域腐蚀电位相对较低.当有腐蚀介质存在时,会发生电化学腐蚀,使电位较低区域加快腐蚀,从而导致该区域腐蚀产物富集,氧元素...     

电化学保护技术及其应用：第七讲 地下管线及储罐的阴极保护

1概述 埋地钢质管道和电缆金属护套无时无刻不在遭受土壤介质的腐蚀.土壤是由固相、液相和气相三相构成的不均一多相体系.土壤中的空气和水使得管线表面构成了腐蚀电池.管线上电位较负的区域是该电池的阳极,发生铁或有色金属的溶解;而管线上电位较正的区域是该电池的阴极,发生溶解氧的还原反应,土壤中的水为电流提供了回路.在有些情况下,土壤中的微生物也参与腐蚀反应.腐蚀作用的结果严重时使钢质管道穿孔、油气泄漏进而引起爆炸、火灾、煤气中毒等,造成很大的损失,或者使电缆损坏造成通讯中断等严重事故.     

BFe10-1-1合金在NaCl溶液中点蚀行为的研究

通过测定合金在不同pH值的05 mol/L NaCl溶液中的阳极极化曲线,以及用扫描电镜、原子吸收光谱对发生点蚀后的试样和溶液进行观察和成分分析,研究了铜镍合金BFe10-1-1在NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明：BFe10-1-1合金在酸性和弱碱性的05 mol/L NaCl溶液下的腐蚀规律基本相似,在强碱性溶液中的低电位下,合金表面可以形成较稳定的钝化膜,因而耐蚀性能较好;当合金发生点腐蚀时,在点蚀坑内发生了脱镍腐蚀.     

Fe-Cr-Ni合金碱性SCC的电化学研究

采用控制电位下恒变形C环型试样研究了Fe-Cr-Ni合金(800M)在含硫代硫酸钠杂质的热浓碱溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为，测量了C形环试样恒电位极化时的稳定溶解电流密度ist(稳定溶解速率).用电化学方法研究了腐蚀形貌与电位和ist的相互关系，发现ist随电位的变化呈单调增加趋势，ist为0.68 mA/cm2～1.62 mA/cm2，对应电位E/SCE=-30 mV～40 mV，C形环试样发生碱性SCC；当电位和ist为其它值时，发生全面腐蚀(含晶间腐蚀).      

外加电位对Monel400合金海水环境腐蚀磨损性能的影响

目的研究不同恒电位对Monel400合金海水环境腐蚀磨损性能的影响。方法将试样加工成圆柱试样,通过设计的特殊夹具夹紧试样,利用摩擦试验机和电化学工作站做不同恒电位下的磨蚀实验,通过开路电位极化曲线的变化评价合金的电化学性能,通过磨损量的变化评价合金的摩擦性能。通过扫描电镜揭示磨损机理,探讨交互作用机制。结果摩擦过程中的开路电位比静态腐蚀时的低。随着外加电位的增加,腐蚀电流密度增加,摩擦系数降低,总的体积损失量增加。腐蚀磨损存在明显的交互作用。结论摩擦能够破坏合金表面的钝化膜,导致具有更高电化学活性的新表面暴露于溶液中,因此促进了表面腐蚀。而腐蚀产生的腐蚀产物层比较粗糙和疏松,其剪切强度比基底合金低得多,因此当氧化铝块摩擦过合金表面时,很容易去除腐蚀产物层,进而促进了材料损失。腐蚀磨损条件下材料的损失量明显比纯磨损条件下的高。     

致密气油水共存条件下L360N管线钢的微生物腐蚀行为研究

目的 通过实验模拟L360N管线钢在致密气油水共存条件下的微生物腐蚀(MIC)行为,探究凝析油对MIC行为的影响。方法 模拟6组凝析油体积占比不同的腐蚀环境,结合失重测试和电化学实验分析了凝析油对腐蚀速率的影响规律。通过最大可能计数法(MPN法)计数试片表面的细菌固着量。采用激光显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、光电子能谱仪(XPS)表征分析腐蚀形态和产物形貌、成分。结果 凝析油溶于水中会直接影响微生物腐蚀行为。水中存在的凝析油可显著降低L360N管线钢的均匀腐蚀速率,但不同条件下浸泡的试片表面均有明显的点蚀。所有试片表面的细菌固着量都不低于10⁴ cells/cm²,且都有生物膜形成,主要化学成分是Fe2O3和FeS。另外,在高凝析油体积占比条件下,膜内的硫化物更倾向于局部沉积,使得生物膜结构更加不均匀。电化学测试表明,随着时间的延长,各条件下的电荷转移电阻(Rct)和腐蚀电流密度(Jcorr)都变化至相近水平,凝析油含量升高不能长期抑制膜下固着菌的代谢活性。结论 L360N管线钢在不同凝析油体积占比的油水介质中均有MIC发生。其原因在于凝析油含量升高不能完全抑制生物膜的形成,还促使生物膜结构更加不均匀,为固着菌代谢提供了适宜的环境,有利于点蚀的发生。     

Mikrobielle Werkstoffzerstörung – Simulation,Schadensfälle und Gegenmaßnahmen für metallische Werkstoffe: Manganoxidierende Bakterien und Lochkorrosion an Turbinenteilen aus CrNi-Stahl in einem Laufkraftwerk

Microbial deterioration of materials – simulation, case histories and countermeasures for metallic materials: Manganese oxidizing bacteria and pitting of turbine components made of CrNi steel in a hydroelectric power plant In a hydroelectric power plant pitting corrosion of the turbine runner blades (material G-X 5 CrNi 13 4) and the discharge ring (X 3 CrNi 13 4) ocurred at chloride levels of 170 mg/l maximum. Both, potentiostatic stepwise experiments and immersion tests gave no indication for susceptibility to pitting or crevice corrosion of this material in such water. Analysis of calcareous deposits found on the metal surface revealed high amounts of manganese dioxide. It is shown experimentally, that the CrNi-steel can undergo chloride induced pitting corrosion if polarized by manganese dioxide. Manganese oxidizing bacteria and possibly fungi were found to form the deposits. This case may be considered as microbiologically influenced corrosion (MIC) under aerobic conditions.     

Corrosion Behavior of Mild Carbon Steel in Ethanolic Solutions

Electrochemical evaluation of ASTM A36 steel was performed in ethanolic solutions containing small concentrations of water ranging from 0 to 10 vol.%. Electrochemical techniques such as open circuit potential (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and potentiodynamic polarization were utilized to analyze corrosion parameters. A fixed concentration of chloride, as per the ASTM specification for fuel grade ethanol, was added to increase the conductivity of the solutions. The effects of water and oxygen on the corrosion behavior of steel in these solutions have been discussed. Pitting corrosion of the steel specimens in these solutions was evaluated using scanning electron microscopy (SEM) and pitting analysis. This investigation was performed to establish a baseline for the microbiologically influenced corrosion (MIC) of steel in ethanolic solutions.     

Development of microbially influenced corrosion on carbon steel in a simulated water injection system

Microbially influenced corrosion (MIC) on internal pipeline surfaces has become a severe problem during the water injection process in secondary oil recovery. The formation of a biofilm, normally dominated by sulfate‐reducing bacteria (SRB), is believed to be the critical step of the MIC process. A continuously fed biofilm simulating the water injection process was operated to investigate the influence of biofilm development on MIC behavior in the early phase of corrosion development. The development of the corrosion product film and biofilm was monitored for 5 months with electrochemical impedance spectroscopy, linear polarization resistance, scanning electron microscopy, 3D optical profiling, and direct weight measurement. MIC development was found to comprise three phases: initialization, transition, and stabilization. The initialization phase involved the formation of the corrosion product layer and the initial attachment of the sessile microbes on metal surface. In the transition phase, the MIC process gradually shifted from charge‐transfer‐controlled reaction to diffusion‐controlled reaction. The stabilization phase featured mature and compact biofilm on the metal surface, and the general corrosion rate (CR) decreased due to the diffusional effect, while the pitting CR was enhanced at a lower carbon source level, which supported the mechanism of direct electron uptake from the metal surface by SRB.     

应用原子力显微镜研究硫酸盐还原菌对A3钢的腐蚀

应用原子力显微镜（AFM）研究硫酸盐还原菌（SRB）、微生物膜、腐蚀产物膜和A3钢腐蚀后的表面形貌,获得了高分辨率、清晰的图像.测得了SRB的大小,微生物膜、腐蚀产物膜的厚度和形成的点蚀孔深度.结果表明,A3钢的微生物腐蚀过程是先形成致密的硫化物膜,然后微生物在其上面聚集附着形成微生物膜;A3钢的微生物腐蚀主要以点蚀形式发生.     

Pitting and Stress Corrosions of Aluminum Alloys; Correlation between Them

It is found that pitting corrosion evolves solely in solutions bearing monovalent anions. This fact is associated with the specific features of one-step dissolution. The pitting corrosion of aluminum typically evolves over its (100) crystallographic planes. Such crystallographic type of corrosion gives way to other types with an increase in the pitting initiation potential and the content of alloying elements. The obtained curves for the pitting initiation potential as a function of the solution strength show regions of passivity, a linear dependence, and the transition to the value of the pitting initiation potential measured in pure water. Common features in pitting and stress corrosions evolving from passive state are revealed. However, for stress corrosion, the factors which accelerate depassivation are dislocation piles-up at grain boundaries and hydrogen, which arises by corrosion reactions and weakens intergranular bonds. Under conditions when pitting corrosion shows up as local tunnels directed toward phase inclusions, transgranular corrosion cracking is observed; whereas, under conditions when pitting corrosion evolves on grain boundaries, intergranular cracking is observed.     

硫磺回收装置循环水换热器的腐蚀原因分析

某石化厂硫磺回收装置的循环水换热器发生了严重腐蚀,通过分析现场腐蚀状况、腐蚀产物及循环水水质报告等对换热器腐蚀原因进行分析。结果表明:该换热器的腐蚀以点蚀为主,微生物腐蚀为辅。由于循环水中存在大量杂质离子,导致换热器内部环境变为弱碱性,引起点蚀;另外,换热器循环水中存在的少量异养菌是导致微生物腐蚀的主要原因。     

某活塞式发动机排气管断裂分析

针对某活塞式发动机排气管断裂现象,从断裂处焊接结构缺陷、焊缝组织缺陷和零件工作环境等方面进行分析.分析认为该排气管结构设计不合理,存在应力集中;恶劣的工作环境导致材料耐腐蚀性能下降,尾气对排气管形成腐蚀.该排气管断裂是焊接后的应力集中和腐蚀共同作用造成的.     

钕铁硼合金在不同介质中的腐蚀行为

NdFeB永磁材料中钕的含量极高极易被氧化而产生严重的腐蚀，为提高钕铁硼材料的耐蚀性，首先应寻找NdFeB材料在不同介质中的腐蚀规律。对NdFeB材料在自来水、蒸馏水、氯化钠溶液、硫酸钠溶液、pH=1、3、5的硝酸溶液和pH=8、10、12的氢氧化钠溶液中不同温度下的腐蚀特性进行了研究，并测试了以上介质中NdFeB的阳极极化曲线。实验表明：在同种溶液中NdFeB腐蚀速度随温度的升高而加快；随pH值的增加而减小，当pH大于10时基本无失重：极化曲线验证了静态浸泡试验的结果。从扫描电镜可以看出NdFeB在氯化钠、蒸馏水、自来水及酸性介质中的腐蚀形态主要是晶间腐蚀和选择性腐蚀，氯化钠介质中还表现有小孔腐蚀。     

0Cr18Ni9不锈钢列车贮水箱点蚀与开裂原因分析

对不锈钢水箱发生的点蚀与开裂问题进行了分析，并模拟生产工况进行了试验研究。结果表明：冷装配时带楞角铁锤敲击造成的表面凹坑处、焊接时飞溅与电弧擦伤处的电极电位发生了变化，促使了点蚀的发生；另外，HAZ的过热区也是点蚀最易发生的部位，并且点蚀发生部位也是应力腐蚀开裂的裂纹源。