温度对3Cr钢在CO2-O2环境中腐蚀的影响

摘要：为了研究注多元热流体吞吐热力采油过程中温度对油套管钢的影响,利用高温高压电化学釜模拟注多元热流体采油工况,分别在60、100和100～60℃循环的温度条件下,对3Cr钢进行失重腐蚀挂片试验和电化学腐蚀试验,利用高温高压电化学釜得到了3Cr钢在模拟工况下的腐蚀速率和极化曲线,并利用SEM、XRD、EDS分析了腐蚀产物膜形貌和成分。结果表明,温度由60升高至100℃时,腐蚀速率由0.552增长至1.920mm/a,在100-60℃高-低温循环时,腐蚀速率进一步升高至4.292mm/a;60和100℃时,腐蚀产物均为单层膜结构,且存在点蚀坑;在100-60℃高 低温循环时,腐蚀产物为双层膜结构,且存在直径约为4μm的腐蚀坑。温度主要影响3Cr钢腐蚀产物膜的结构和点蚀的形态,60和100℃时,点蚀坑内的聚集的Cl-离子使点蚀向纵深处发展,在100.60℃高 低温循环时,溶液中的O2促进了点蚀的横向发展,而腐蚀坑底部富集的Cr将阻碍点蚀的纵向发展。注多元热流体热力采油过程应充分考虑温度变化对3Cr钢腐蚀的影响,同时也要考虑温度变化引起3Cr钢点蚀的敏感性。     

高温蒸汽环境中CO_2分压对3Cr钢腐蚀的影响

为了研究CO_2分压对3Cr钢在高温蒸汽环境中腐蚀的影响。利用高温高压釜模拟CO_2辅助蒸汽驱注气井工况,在160℃,CO_2分压为1~4MPa的条件下,对3Cr钢进行了失重挂片腐蚀实验,得到3Cr钢的腐蚀速率,并利用SEM、EDS、XRD及XPS观测了3Cr钢的腐蚀形貌及产物组成。结果表明:在实验条件下,3Cr钢的腐蚀速率均小于油田腐蚀控制指标(0.076mm/a),且随着CO_2分压的升高,其腐蚀速率先升高后降低;CO_2分压为1~2MPa时,腐蚀产生的FeCO3逐渐沉积在试样的表面,使FeCO3晶体的数量逐渐增多;CO_2分压为3~4MPa时,腐蚀产物中的FeCO3晶体有少量溶解,FeCO3晶体棱角逐渐变圆,形成的腐蚀产物变得更加致密。含CO_2高温蒸汽环境中,CO_2分压主要影响FeCO3的沉积和溶解,从而影响了3Cr钢腐蚀产物膜的保护性,进一步影响3Cr钢的腐蚀速率。     

关于用ASTM G48 E法检测SUP13Cr临界点蚀温度的探讨

依据ASTM G 48E法对SUP13Cr材质的临界点蚀温度进行测定,并对不同温度的点蚀规律进行了研究,对三种CPT检测方法进行了讨论。实验结果表明使用该方法无法测出该材质的临界点蚀温度,通过不同温度的E法实验发现在0~20℃时材料腐蚀以点蚀为主,点蚀坑深度逐渐增大,壁厚方向减薄不明显;30~40℃时点蚀和均匀腐蚀同时存在,由于壁厚减薄量开始增大,点蚀坑深度变浅,点蚀速率急剧增大;温度大于50℃时完全转变为均匀腐蚀,点蚀坑消失,壁厚减薄量达到最大。     

环境温度对船用耐蚀钢腐蚀行为的影响

 采用国际海事组织（IMO）模拟油轮货油舱内底板环境试验方法,对比分析了传统船板和耐腐蚀船板的腐蚀失重与腐蚀形貌,深入研究了环境温度对船用耐蚀钢腐蚀行为影响规律。结果表明,环境温度对船板腐蚀行为存在显著影响,随着环境温度（30~50℃）的升高,点蚀坑的数量逐渐增多,点蚀坑深度先增大后减小,在45℃时达到峰值。2种钢点蚀行?畋鸾洗螅炒甯值闶纯拥纳疃戎本侗龋╤/D）随环境温度的增大而增大,而耐蚀船板则呈现逐步下降的趋势。耐蚀合金元素的加入有效降低了船板钢在不同温度下的腐蚀速率,减小了钢的点蚀坑数量,改善了点蚀坑的扩展方式。即点蚀坑由纵向深度方向扩展,转为横向表面方向扩展,有效提高了船板的安全性。     

温度和pH值对20#钢盐酸露点腐蚀行为的影响

针对常压塔顶系统出现的盐酸露点腐蚀,利用失重法、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等分析手段,对不同温度、不同pH值下20#钢的盐酸露点腐蚀速率、腐蚀形貌及腐蚀产物进行了分析.结果表明:随温度的增加,20#钢的盐酸露点腐蚀速率呈先增加后减小的趋势,在90℃时达到峰值;20#钢的盐酸露点腐蚀速率与HCl溶液pH值负相关,随HCl溶液pH值的增加,露点腐蚀速率快速降低;20#钢表面整体为均匀腐蚀,局部区域伴有腐蚀坑,温度高于90℃时,随温度的升高腐蚀坑数量增多;随pH值增大,腐蚀坑数量减少且腐蚀坑变浅,溶液中存在的氯离子(Cl-)会加深腐蚀坑,加速腐蚀;X射线衍射分析表明:20#钢表面腐蚀产物膜的主要成分为α-FeOOH、Fe₃O₄和γ-FeOOH.      

300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀行为及机制

为了研究300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀行为及腐蚀机制,采用失重法,宏观、微观腐蚀形貌分析,三维表面轮廓分析及电化学分析的研究方法,来表征腐蚀实验现象并进行分析。结果表明:300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀产物为FeOOH、Fe_2O_3、Fe(OH)_3和Fe_3O_4;腐蚀速率随着腐蚀时间逐渐降低,腐蚀后期(72 h)腐蚀速率降低50%;腐蚀初期以点蚀为主,点蚀坑通过横向扩展,逐渐发展为后期的均匀腐蚀,腐蚀表面形貌呈沟壑状;外腐蚀层对基体的保护能力很弱,Cr元素在锈层靠近基体的一侧偏聚使内腐蚀层具有一定的抗腐蚀性。     

300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀行为及机制

摘要：为了研究300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀行为及腐蚀机制，采用失重法，宏观、微观腐蚀形貌分析，三维表面轮廓分析及电化学分析的研究方法，来表征腐蚀实验现象并进行分析。结果表明：300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀产物为FeOOH、Fe2O3、Fe(OH)3和Fe3O4；腐蚀速率随着腐蚀时间逐渐降低，腐蚀后期（72h）腐蚀速率降低50%；腐蚀初期以点蚀为主，点蚀坑通过横向扩展，逐渐发展为后期的均匀腐蚀，腐蚀表面形貌呈沟壑状；外腐蚀层对基体的保护能力很弱，Cr元素在锈层靠近基体的一侧偏聚使内腐蚀层具有一定的抗腐蚀性。     

温度对13Cr不锈钢在高 CO2 分压环境中腐蚀行为的影响

通过高温高压电化学测试,获得不同实验温度下13Cr不锈钢的循环伏安曲线、交流阻抗谱和Mott-Schottky曲线,结合ZSIMPWIN软件和扫描电子显微镜分析,研究高温高CO2分压环境下,温度对13Cr不锈钢腐蚀电化学行为的影响.在高温高CO2分压环境下,随温度升高,13Cr不锈钢发生腐蚀的倾向增加,表面钝化膜稳定性下降,点蚀敏感度增加.     

模拟盐穴储气库条件下含Cr石油套管腐蚀选材研究

针对某盐穴储气库工程地质条件进行选材,采用高温高压釜模拟试验对4种不同Cr含量石油套管进行腐蚀性能评价,并对腐蚀产物及表面形貌进行研究。研究结果表明,随着Cr含量的提高,腐蚀产物膜厚度减小,腐蚀产物膜中Cr元素发生明显富集,腐蚀速率逐渐降低,抗点蚀性能得到改善。13Cr石油套管腐蚀试验后表面有轻微腐蚀产物,清洗后表面光亮如初,腐蚀速率为0.1011mm/y,明显优于其它材质,符合储气库选材需求。     

温度对API—X60管线钢HeS／CO2腐蚀行为的影响

利用高温高压反应釜模拟高含硫气田H2S／CO2共存环境,在流动溶液介质中进行腐蚀试验,辅以扫描电子显微镜和X射线衍射仪等研究手段,探讨了温度对API—X60管线钢H2S／CO2腐蚀行为的影响。结果表明,随着温度的升高,API-X60管线钢的腐蚀速率先升高后降低,腐蚀形态由局部腐蚀趋于全面腐蚀,高温区有点蚀倾向。低温时形成的腐蚀产物以马基诺矿型晶体和铁的单硫化物为主,随着温度的升高,腐蚀产物以层片状马基诺矿型晶体为主,并出现少量磁黄铁矿型晶体,高温区则以磁黄铁矿型晶体为主。低温区点蚀的发生是由于腐蚀产物附着力差导致其覆盖率降低,膜层覆盖处的阴极效应促进了局部腐蚀。     

集输管道CO2/油/水环境中X65钢的腐蚀特征

通过高温高压动态反应釜实验模拟油田集输管道腐蚀环境,采用腐蚀失重、X射线衍射、扫描电镜和电化学分析等方法,研究了CO₂/油/水环境中X65钢的腐蚀行为. 结果表明:不同原油含水率条件下,X65钢CO₂腐蚀形态发生改变. 含水率较低(40%~50%)时,原油的浸润作用使X65钢表面发生均匀腐蚀,局部由于原油吸附不均匀出现点蚀特征;含水率在70%~80%之间时,原油对钢表面屏障作用减弱,生成的产物膜厚而疏松、局部脱落引发台地腐蚀;含水率为90%时,台地腐蚀破坏区域扩大,腐蚀加重. 原油可以明显改变腐蚀产物晶体颗粒大小、堆垛方式、产物膜结构以及化学成分. 在原油的缓蚀作用下,X65钢CO₂腐蚀过程的温度敏感点向低温段移动,出现在50℃左右,腐蚀速率降低区间变宽,X65钢耐蚀性增强.      

高含H2S和CO2环境中L80钢的腐蚀规律

 采用失重腐蚀方法研究了在模拟气田井下腐蚀环境中腐蚀影响因素(总压力、温度、腐蚀时间、H2S、Cl-、溶液流速),对套管钢(L80)腐蚀的影响规律,并用扫描电镜分析了腐蚀产物膜形貌。结果表明：60 ℃为L80钢在H2S+CO2腐蚀环境中的腐蚀临界温度,此时,L80钢的腐蚀速率最小;当总压力大于等于9 MPa,温度为120 ℃,H2S、CO2达到各自的超临界点,L80钢的腐蚀速率比温度为90 ℃时小;随腐蚀时间延长,腐蚀速率明显下降;相对在单一的CO2环境下,引入H2S可降低腐蚀速率;Cl-可促进L80钢的腐蚀;溶液流速加快,腐蚀速率提高。     

高矿化度油田水中P110油管钢高温高压CO2腐蚀膜特征

从腐蚀产物膜特征角度,研究了高矿化度油田水中油套管钢的抗CO2腐蚀行为.结果表明,温度能够明显影响腐蚀产物膜的特性,在90～130℃的温度范围内随温度升高,腐蚀产物膜变得致密.110℃下腐蚀产物膜表现为疏松多孔,孔隙处易形成液体的滞留区,从而加重了P110管的点蚀.130℃下,腐蚀产物发生二次成膜,下层膜主要由FeCO3组成,上层膜则主要为Ca(Mn,Mg)(CO3)2.     

L80钢在高气速湿气环境中冲蚀-腐蚀行为的环路实验

利用高温高压湿气环路研究了L80钢在高气相流速湿气环境中的腐蚀-冲蚀行为.利用腐蚀失重法测试了L80挂片在气速30 m·s-1,含水率0.0007%,CO₂分压0.5 MPa及55℃的工况下,分别在不同的腐蚀周期下的腐蚀速率.利用激光共聚焦显微镜对试样表面形貌进行了观察,利用扫描电子显微镜对腐蚀产物形貌进行观察,利用X射线衍射及能谱仪对腐蚀产物组成进行了分析.结果表明,L80钢在高气相流速湿气环境下腐蚀失重严重,腐蚀后试样表面出现大量的微小蚀坑,随着实验周期的延长蚀坑会不断长大.该工况下产生的腐蚀产物主要成分为Fe₃C和FeCO₃.      

强酸性氯离子环境下低合金钢的点蚀行为

 参照国际海事组织（IMO）发布的《油轮货油舱耐蚀钢性能标准》中所规定的模拟内底板试验方法,对比研究了在强酸性高氯离子浓度的环境下,传统低合金钢和耐蚀低合金钢的腐蚀速率及点蚀行为随温度变化的规律。试验结果表明,添加铜、镍元素的耐蚀低合金钢腐蚀速率较传统低合金钢最高降低了90%以上,并且具有优于传统低合金钢的抑制点蚀增殖、扩展的性能。耐蚀低合金钢表面及点蚀坑内部分布有白色颗粒,为铜元素的再沉积所致。该纯铜颗粒分布于试验钢表面可以有效提高钢的腐蚀电位,在点蚀坑内部的富集可以有效抑制点蚀坑在深度方向上的扩展。     

铁素体不锈钢00Cr18Mo2的耐腐蚀性能和力学性能

00Cr18Mo2铁素体不锈钢具有广泛的用途和发展潜力。本文介绍了对其耐蚀性能和冷轧薄板的力学性能的一些研究结果。研究结果表明，00Cr18Mo2钢在弱腐蚀介质中有良好的耐蚀性，该钢具有优异的耐氯化物应力腐蚀(SCC)性能，在含氯化物介质中的耐局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀)性能优于304不锈钢。为提高焊后耐晶间腐蚀性能，钢中需要加入适量的钛。00Cr18Mo2钢1mm厚冷轧板有良好的深冲成型性能和冲击韧性，其韧性-脆性转变温度低于-78℃，高温处理后板材的韧性-脆性转变温度可提高到室温附近(0～25℃)。根据试验结果，当1mm厚冷轧板用于制造非焊接设备时，在通常使用温度条件下可不必担心室温脆化问题；但用作焊接用途时，需要注意焊接热影响区的室温脆性。     

Ca^2＋和Mg^2＋对CO2环境中点蚀形貌的影响

研究了CO2环境下P110油管钢在不同介质中的点蚀形貌。结果表明：点蚀形貌与腐蚀介质组成密切相关,在不含可生成难溶性碳酸盐的金属阳离子的介质中,P110油管钢的点蚀形貌为典型的V形点蚀坑;在含Ca^2 或Mg^2 的介质中,点蚀则表现为V形、半球形和闭 形3种形貌并存,蚀坑腐蚀产物的SEM分析证实,Ca^2＋、Mg^2 影响点蚀形貌的重要原因是：这些离子的难溶性碳酸盐在点蚀坑上部优先沉积,有效地抑制了点蚀坑上部的金属溶解速度,试验中还发现,Cl^-的存在并不是CO2环境中发生点蚀的很必要条件,但Cl^-会加速点蚀的发展。     

SUS410不锈钢在矿浆水中的腐蚀行为研究

采用浸泡法和电化学技术测定SUS410不锈钢在矿浆水中的腐蚀行为,观察不同浸泡时长下的表面腐蚀形貌,并分析其腐蚀机制。结果表明:SUS410不锈钢的钢腐蚀可分为两个阶段:点蚀主导期、点蚀-均匀腐蚀过渡期,腐蚀48h以内为点腐蚀主导期,腐蚀速率和腐蚀倾向逐渐增大,腐蚀48h以后逐渐进入点蚀-均匀腐蚀过渡期,腐蚀速率约为3.0×10~(-5)A/cm~2;腐蚀产物分内外两层,内层腐蚀产物为铁氧化物和少量三氧化二铬,外层腐蚀产物主要为铁氧化物、三氧化二铬和少量的碳酸钙类,腐蚀产物疏松,易脱落。     

Cr元素对耐海水腐蚀钢腐蚀性能的影响探讨

在涟钢开发耐海水腐蚀钢过程中,为了解Cr元素对耐海水腐蚀钢腐蚀性能的影响,进行了不同成分试样耐海水腐蚀性能比较,通过室内加速实验、电化学和腐蚀产物分析等方法进行了耐海水腐蚀性能比较。通过试验得到在钢中加入合金元素Cr可以提高钢的耐腐蚀性能,因为在腐蚀过程中会形成含Cr2O3的致密的保护膜;合金元素Cr的加入会使钢发生点蚀。     

Mn对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响

研究锰元素对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响, 锰质量分数的变化范围为0. 93%~1. 26%.分别采用化学腐蚀法、动电位极化法研究双相不锈钢2205的耐腐蚀性能, 采用夹杂物自动分析技术研究锰对钢中夹杂物种类及数量的影响, 通过扫描电镜、能谱及夹杂物原位分析法观察化学腐蚀及电化学腐蚀前后钢中夹杂物及其周围钢基体的变化情况.采用电感耦合等离子体发光光谱测定腐蚀产物的成分.研究结果表明, 不同类型的夹杂物对耐腐蚀性能的影响不同, (Mn、Si) 氧化物以及(Mn、Si、Cr) 氧硫化物在腐蚀液中更易溶解进而促进腐蚀, 而(Cr、Mn、Al) 氧化物却很稳定.锰的加入会促进钢中(Cr、Mn、Al) 夹杂的析出, 此类夹杂物不仅自身很容易被含Cl离子的溶液腐蚀, 而且作为点蚀的起始点, 促进了点蚀坑的形成, 加快了基体腐蚀, 最终导致不锈钢耐点蚀性能的下降.