西南地区某输油管道外腐蚀分析

目的研究西南地区某输油管道外腐蚀行为。方法现场检测,对土壤理化性质及腐蚀产物成分进行室内分析。结果开挖点A的土壤呈弱碱性,土壤腐蚀性弱,管道发生轻微均匀腐蚀,腐蚀产物主要为FeO(OH),Fe(OH)3和Fe3O4等铁的氧化物,对应的阴极反应为吸氧反应;开挖点B的土壤酸性强,硫酸根离子浓度高,土壤腐蚀性强,管道发生严重坑蚀,腐蚀产物主要成分为FeSO4·7H2O及少量碱式硫酸铁,对应的阴极反应以析氢反应为主。结论开挖点土壤的理化性质差异,导致管道的腐蚀形态、腐蚀产物和腐蚀机理显著不同。     

渤海某油田F井旁路管腐蚀失效研究

目的：旁路管腐蚀现象在渤海油田时有发生,以渤海某油田F井为例,研究该油田旁路管腐蚀机理,指导该油田旁路管选材,确定该油田的防腐方向与措施。方法基于对管材腐蚀的初步分析,通过扫描电子显微镜、拉伸强度试验机、X射线衍射仪等仪器,对F井已发生腐蚀的旁路管进行理化性能分析、金相显微分析、腐蚀产物 XRD 分析以及腐蚀产物能谱分析。结果化学成分方面,1#、2#、3#旁路管的原化学成分均满足API Spec 5CT的要求;力学性能方面,1#旁路管抗拉强度和屈服强度略低于标准要求,2#、3#旁路管的力学性能均满足API Spec 5CT的要求;腐蚀产物方面,1#、2#、3#旁路管腐蚀产物主要由 Fe、C、O、S、Ca、Mn 组成,以铁的氧化物为主,硫化物次之,其中 C、O、Ca元素应来源于环境介质,少量的Ti元素可能来源于周围的接触金属。对于腐蚀所生成化合物,1#旁路管主要为铁氧化物,其中所含的 Ca2Fe2O5来源于地层中的沙土或矿石;2#旁路管外壁腐蚀产物为典型铁锈成分,以铁的氧化物为主,存在少量 FeO(OH),该物质不稳定,在空气中暴露后易形成铁的氧化物。结论 F井旁路管腐蚀属于冲刷腐蚀和电偶腐蚀。     

某炼油厂常减压装置换热器腐蚀情况分析

针对某公司500万吨/年常减压装置换热器E-502设备在使用过程中发生的腐蚀失效问题,通过金相组织观察、SEM、EDS及XRD分析,研究了换热管的腐蚀失效原因及机理。结果表明:换热管内、外表面均发生了局部腐蚀,且外表面要比内表面腐蚀严重;换热管外表面腐蚀产物中的主要物相有α-FeO(OH)、Fe2O3和Fe3O4,内表面腐蚀产物有大量非晶体,以及少量Fe3O4和Fe2O3;E-502换热器的腐蚀作用主要来源于溶解氧对碳钢的电化学腐蚀及含盐污水中高含量Cl-的吸附、渗入膜内破坏膜的保护性,引起了坑蚀核,在自催化作用下导致孔蚀破坏。     

N80油井注水管腐蚀失效分析

对一例腐蚀穿孔的表面氮化N80注水管进行了腐蚀产物X射线衍射分析和金相组织分析,结果表明失效注水管的腐蚀产物是Fe3O4和FeOOH,钢管近内壁母材存在大量的非金属夹杂物和带状组织,内壁表面粗糙度较大导致渗氮层不连续,是造成注水管发生严重氧腐蚀的主要原因,油井污水内含有大量的氯离子对注水管的腐蚀穿孔起到加速作用。     

榆济天然气管道内腐蚀原因

为了明确榆济天然气管道内腐蚀原因,首先对榆济天然气管道输送天然气成分、清管记录等服役状况进行调研。其次针对管道内壁不同时钟位置的腐蚀状况进行宏观腐蚀形貌观察,使用扫描电镜(SEM)对腐蚀产物进行微观观察,使用X射线衍射(XRD)对腐蚀产物进行成分分析。结果表明,管道内部存在局部腐蚀,腐蚀产物以Fe2O3和FeCO3为主。因此CO2腐蚀是造成榆济天然气管道内腐蚀的主要原因。     

某输油管道腐蚀泄漏失效原因分析

目的分析输油管道腐蚀泄露失效的主要原因。方法对输油管道泄漏失效进行了深入调查研究,分析了输油管道失效样品,对泄漏孔形貌、几何参数、理化性能、金相组织进行了试验分析,并在泄漏穿孔处取样进行了电子显微镜扫描、微区能谱分析。结果经化学分析、力学性能和金相组织等理化检验分析,该失效输油管道的材料理化性能符合GB/T 8163—2008标准的相应要求及用户要求。从穿孔宏观形貌分析来看,腐蚀区域面积较大,管道内壁存在大量腐蚀产物,穿孔位于输送管道的下部,最大腐蚀深度达3.5 mm,且管道中存在大量临界腐蚀坑电子显微镜下放大观测,能看到表层覆盖有疏松的腐蚀产物,微区能谱分析显示腐蚀产物中含有大量的Cl、C、O和Fe等元素。结论材料性能并不是造成输油管道失效事故的主要原因,输油管道泄漏主要是由管体内壁点腐蚀穿孔造成的,引起腐蚀穿孔的主要因素为输送流体介质中的Cl-,当管材基体中的Fe不断被Cl-腐蚀溶解后随流体介质迁移,点蚀坑迅速扩展,最终导致腐蚀穿孔。     

天然气输气管线钢的CO2腐蚀行为

在模拟含二氧化碳气体的天然气气氛中,对X60管线钢、16MnR钢和20#钢静态挂片腐蚀试验,得出三种材料腐蚀速率从小到大的顺序为X60<16MnR<20#。随着温度升高挂片腐蚀速率加快且以点蚀为主,在60℃附近时腐蚀速率最大。当温度升至90℃时,均匀腐蚀开始产生,腐蚀产物膜形成。腐蚀产物主要由铁的氧化物(Fe2O3、FeO)、碳酸亚铁(FeCO3)及氢氧化铁(Fe(OH)2)等组成,对钢片起到一定的保护作用。     

某L245集输管道腐蚀失效原因分析

目的分析某集输管道的腐蚀失效行为,明确腐蚀特征、腐蚀类型及腐蚀机理,指导其防腐处理,从而延长管道的使用寿命。方法通过几何尺寸测量、宏观观察分析了管道内外壁的腐蚀部位及宏观特征。通过化学成分分析、金相分析对管道材质进行了检验。在腐蚀穿孔处取样,采用扫描电镜对腐蚀表面进行了微观形貌分析及微区能谱分析。采用X射线衍射仪对腐蚀产物进行了物相分析。结果穿孔管样的化学成分符合GB/T 9711—2017标准要求,金相组织无异常。管样以内壁腐蚀为主,腐蚀位置为4点—8点钟以下部位,外壁基本无腐蚀。腐蚀产物为片层状,且呈现出多层结构,其中最外层相对比较疏松,主要含有C、Si、O、Ca等元素,为表面附着的污垢;中间层和内层则比较致密,主要由Fe、O元素组成,并含有一定量的Cl元素。X射线衍射结果表明,腐蚀产物主要由Fe_3O_4和FeOOH组成。结论管道内表面底部腐蚀及穿孔主要是由于油水呈层流状态,水在管道底部沉积,对管道底部形成电化学腐蚀所致,基本类型为溶解氧腐蚀,Cl-及表面腐蚀产物膜的破坏加速了局部腐蚀。     

电厂水冷壁管爆管失效的原因

某电厂锅炉水冷壁管发生了爆管。通过失效管道宏观形貌和显微组织观察、管材化学成分和力学性能检测、腐蚀产物成分分析等对该水冷壁管爆管的原因进行了分析。结果表明：爆管位置有明显腐蚀沟槽，局部位置发生了Na元素浓缩，腐蚀产物主要为铁的氧化物(Fe₃O₄和Fe₂O₃)、水垢和一定量的NaFeO₂;断口无明显塑性变形，宏观形貌表现为脆断特征，微观形貌表现为沿晶断裂特征；爆管位置组织为铁素体+珠光体，组织中有大量沿晶裂纹；锅炉运行期间，锅炉水pH出现过一段时间较高(10.0～10.2)的情况。综合以上分析，确定水冷壁管失效原因为碱腐蚀引起的应力腐蚀开裂。     

某沿海火电厂贮煤仓构件腐蚀机制分析

目的研究某火电厂沿海煤仓构件的腐蚀情况,分析其腐蚀机制。方法采用扫描电子显微镜(SEM)对构件表面与内部区域的腐蚀形貌及腐蚀产物分布进行表征,借助能量色散X射线光谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等仪器,对腐蚀产物元素组成及物相进行表征分析,结合贮煤仓构件服役环境探讨腐蚀机制。结果沿海火电厂贮煤仓构件腐蚀情况较为严重且分布极广,腐蚀类型主要为点蚀。腐蚀产物厚度约为3.82 mm,表层和内部分别为黄色物质和灰黑色疏松物质,且聚集有球状和丝状或棉团状铁锈。腐蚀产物组成元素以O、Fe为主,其中表面黄色物质的主要物相为Fe2O3,表面丝状或棉团状物质主要为α-FeOOH,内部灰黑色物质的主要物相为Fe3O4,针片状物质为γ-FeOOH,球状物质的C、Si、Al、Ca、Mg等元素含量较高且主要物相为SiO2,为煤粉颗粒。结论沿海电厂贮煤仓构件腐蚀初期为Fe的吸氧腐蚀,并发生完全氧化脱水生成Fe2O3,其良好致密性使内部发生氧浓差腐蚀生成Fe3O4,底面产物主要为Fe3O4和Fe2O3的混合物,而煤粉颗粒和燃煤产生的CO2、SO2等酸性气体为腐蚀的快速发生提供了环境。发生的点蚀极易造成穿孔,需采取更有效的防护措施。     

金属材料在模拟地热水环境中的腐蚀与结垢特性

目的地热水的腐蚀和结垢是地热资源开发利用的核心问题,研究几种常见金属材料在地热水中的腐蚀和结垢规律,为地热资源开发利用提供理论依据。方法通过扫描电子显微镜,X射线衍射仪、动态挂片试验、极化和交流阻抗测试等方法,对比研究紫铜、304不锈钢和20#碳钢在模拟地热水溶液中的腐蚀和结垢情况。结果 3种金属材料表面的结垢产物均为Ca CO3,20#碳钢表面的Ca CO3均为方解石相,304不锈钢和紫铜表面的Ca CO3包含方解石相和少量文石相,304不锈钢表面的Ca CO3分布较紫铜疏松,且含垢量较小。20#碳钢表面腐蚀产物的内层主要是黑色的Fe3O4,外层主要是黄色的Fe2O3;紫铜表面的腐蚀产物主要是铜的氧化物;304不锈钢表面无腐蚀产物。浸泡期间,304不锈钢未发生腐蚀且腐蚀电流密度最小;紫铜的整体耐蚀性能不及304不锈钢,但耐点蚀性能最佳;20#碳钢腐蚀严重,腐蚀电流密度较大。结论在模拟地热水溶液中,304不锈钢拥有比紫铜和20#碳钢更好的耐腐蚀性能和阻垢性能。     

石油钻杆H2S腐蚀研究进展及其综合防腐

石油钻杆是钻井装备中重要的钻具,其腐蚀失效是阻碍钻井效率提升的重要因素.本文综述石油钻杆的硫化氢(H2S)腐蚀现状,阐述钻杆的H2S腐蚀影响因素与机理,提出石油钻杆的综合防腐措施及发展趋势.     

氢气输送管线开裂原因分析

目的对氢气管道内表面开裂原因进行分析,为同类型管道的失效提供参考。方法针对设计压力4.8 MPa、设计温度50℃并在1998年投用的氢气管道,观察其宏观形貌,通过拉伸试验和硬度测试分析其力学性能,并对其进行金相组织分析和扫描电子显微镜观察,通过能谱测试分析其腐蚀产物成分。结果管壁没有明显的腐蚀减薄。管壁整体力学性能符合标准,被测试样韧性较好,未发生材质劣化。基体微观组织为正常的铁素体+珠光体,组织分布均匀,三通及弯管处的焊缝区出现了部分马氏体组织,容易诱发硫化物应力腐蚀开裂的发生。管道内壁存在裂纹及点蚀坑,裂纹扩展较深,且存在分叉,是典型的应力腐蚀特征;点蚀坑有聚集现象,有形成微裂纹的趋势。管道内壁存在腐蚀产物,说明输送的介质不纯净;腐蚀产物中含硫元素,说明介质中含有硫化物等杂质。结论管道操作压力较高,结合其他应力与介质的共同作用,导致管道内壁发生了硫化氢应力腐蚀开裂。     

NY-400 型耐张线夹内部交流腐蚀形貌及产物研究

目的研究老旧高压输电耐张线夹内部交流腐蚀。方法截取已运行35 a的耐张线夹并解剖,采用扫描电子显微镜分析腐蚀区的微观形貌,采用X射线衍射仪、能谱仪和X射线光电子能谱仪对腐蚀区元素及物相进行分析鉴定,分析线夹内部腐蚀损伤演化过程。结果线夹内表面与铝线表面局部出现大量白色腐蚀产物和黑色覆盖物,白色腐蚀物呈粉末和片层两种形态。分析表明,腐蚀产物相组成为Al2O3,Al O(OH)和Al OOH;黑色覆盖物随深度增加而减少,黑色区域主要元素为Al,O和C,物相组成为Al2O3,C(graphite)和含C有机物。钢芯锌层破坏区的内层铝线更易腐蚀,腐蚀区呈灰黑色,微观形貌为富铁元素颗粒镶嵌在其它腐蚀产物中,区域的主要元素为Al,C,O,Fe和Zn,Fe元素存在形式为Fe2O3;钢芯表面镀锌层局部腐蚀严重,呈现平面型点蚀形貌,主要元素为Zn,Al,C和O,Zn腐蚀产物为六边纤锌矿结构Zn O。结论内部交流腐蚀原因为液体渗入,同时腐蚀产生大量的热致使材料分解。     

天然气管道环焊缝缺陷部位的腐蚀沉淀机理

为了深入分析天然气管道的“梗阻”现象,采用金相法和能谱仪对靖边某气田典型的有大量沉积物管道进行了焊缝和沉积物结构及成分分析.结果表明,焊缝缺陷处的腐蚀和沉淀机理为管内发生CO₂腐蚀、缝隙腐蚀和H₂S腐蚀,产生了氧化物、氯化物和硫化物等腐蚀产物.随着腐蚀产物的逐渐堆积,其阻隔了管子材料与腐蚀性介质,使得腐蚀速率减慢,沉积物转为以粉尘为主.沉积物堆积到一定高度时,天然气的流向改变,管道顶部的腐蚀变为冲刷腐蚀,腐蚀速率加快,管道壁厚严重减薄,危害管道的正常安全运行.     

蠕墨铸铁中性盐雾腐蚀行为及机理研究

目的揭示蠕墨铸铁的大气腐蚀行为,阐明其腐蚀规律及腐蚀机理。方法采用室内加速中性盐雾腐蚀实验,并用失重法、SEM\EDS、XRD、电化学的方法来表征实验现象。结果蠕墨铸铁在中性盐雾环境中锈层截面具有明显的分层现象,前期腐蚀速率为0.53 mg/(cm~2·h),后期腐蚀速率在波动中总体趋于稳定,为0.36mg/(cm~2·h)。蠕墨铸铁带锈试样的自腐蚀电位(Ecorr)在-680～-600mV之间先减小后增大,极化电阻(Rp)变化趋势与自腐蚀电位(Ecorr)一致,自腐蚀电流(Icorr)大小在整个腐蚀周期内具有明显的波动。蠕墨铸铁在中性盐雾环境中的腐蚀产物为Fe(OH)_3、Fe_2O_3、FeOOH及少量Fe_3O_4和金属碳化物Fe_2C。结论蠕墨铸铁在中性盐雾环境中腐蚀84 h后发展为全面腐蚀,形貌呈沟壑状,腐蚀产物微观形貌呈团簇状和片层状。腐蚀早期,基体表面发生电化学腐蚀形成一层氧化膜,腐蚀介质沿石墨侵蚀基体从而产生内应力,导致外部锈层断裂,同时蠕虫状石墨处腐蚀产物呈疏松团簇状,二者共同构成介质传质通道,使腐蚀更容易发展。     

硫化氢环境下常用油井管材质腐蚀规律研究

目的 通过失重法测定L80、N80、1Cr、3Cr、9Cr、13Cr等油井管材质在硫化氢分压为0.001、0.01、0.1、0.5、1.26、2 MPa环境条件下的腐蚀速率。方法 采用高温高压反应釜对L80、N80、1Cr、3Cr、9Cr、13Cr等材料在模拟工况下的腐蚀行为进行研究。用扫描电子显微镜对所得样品的腐蚀产物种类、微观形貌进行分析。结果 在硫化氢分压为2 MPa以下时,各种材料的腐蚀速率均低于0.125 mm/a,属于中度腐蚀。而硫化氢分压为2 MPa时,除9Cr外,其余材料的腐蚀速率均达到了重度腐蚀以上。不锈钢的腐蚀速率要明显低于低合金钢,且加入少量Cr元素并未对耐蚀性能有显著的提升,且某些条件下,腐蚀速率要高于普通低合金钢。对于低合金钢及含Cr量较低的钢,硫化氢压力不高于0.1 MPa时,腐蚀速率差异不大,基本保持在0.025 mm/a附近,属于轻微腐蚀,但当硫化氢压力达到0.5 MPa时,L80、N80和1Cr的腐蚀速率显著增高。在硫化氢分压0.001~0.1 MPa之间,常用油井管材质的点蚀严重程度随硫化氢分压增大而逐渐增加;在硫化氢分压0.1~0.5 MPa之间,常用油井管材质点蚀程度随硫化氢分压增大而逐渐降低;在0.5~2 MPa之间,点蚀程度又逐渐增加。结论 对于不锈钢,当硫化氢压力不高于0.1 MPa时,虽然腐蚀速率随硫化氢压力升高,呈现一定的上升趋势,但腐蚀速率均维持在较低的水平;当硫化氢压力达到0.5 MPa时,不锈钢的腐蚀速率显著增大。不锈钢的耐蚀性能要远优于低合金钢,尤其是在硫化氢压力较低的环境中。     

某天然气管道内腐蚀原因及防控措施

目的分析某天然气管线典型管段的腐蚀特性,明确管线的腐蚀原因及机理。方法采用扫描电镜对管道内壁不同方位的腐蚀形貌进行表面和截面微观观察。采用X射线衍射和EDS方法进行成分定量分析。结合天然气管道输送天然气成分、清管记录等服役状况进行天然气管线的内腐蚀特性研究。结果 CO_2腐蚀是造成该天然气管道内腐蚀的主要原因,管段12点钟方向腐蚀坑深度约为0.18 mm,3点钟和6点钟方向腐蚀坑深度均约为0.1 mm,腐蚀产物以Fe_2O_3和FeCO_3为主,6点钟方位的腐蚀产物厚度最大,3点钟方位的腐蚀产物厚度最小,3点钟和6点钟方位的腐蚀产物主要以Fe、O、C为主,12点钟方位的腐蚀产物含有S元素,同时可能存在细菌腐蚀。SiO_2是管线内残余的污泥本身所含,该管道在投入工作前可能已经发生了腐蚀。针对性地提出了相关腐蚀防控措施,采取措施后换管频率降低了56%。结论天然气管线存在的内腐蚀多为局部腐蚀,运行过程中应尽可能地避免腐蚀的发生,及时采取相应的防控措施,以免造成不必要的损失。