新型2Cr1Mo2Ni钢在含二氧化碳油田采出液中的腐蚀行为

为弄清Mo和Ni元素在低Cr钢耐蚀方面所起的作用,炼制了新型2Cr1Mo2Ni钢,研究其在模拟油田采出液中的腐蚀行为,实验条件为80℃,0.8 MPa CO₂分压.利用扫描电镜和能谱分析研究了2Cr1Mo2Ni钢和3Cr钢的腐蚀产物膜微观形貌和成分,测试了高温高压极化曲线和电化学阻抗谱,分析了腐蚀产物膜的生长过程.实验结果表明,Mo和Ni元素在提高抗CO₂腐蚀性能方面的作用不及Cr元素.2Cr1Mo2Ni钢腐蚀164 h后,中低频感抗弧消失,腐蚀产物膜开始完全覆盖基体表面;腐蚀240 h后,生成的腐蚀产物膜具有较好的保护性.      

高温高压喷射条件下X70管线钢的CO2腐蚀形貌

利用自主研发的高温高压环路喷射装置并结合流体动力学模拟计算,研究了高温高压CO₂环境流体喷射条件下X70钢的腐蚀产物微观形貌、基体表面三维形貌、腐蚀减薄量及其统计规律,并探讨了与流体状态之间的关系.结果表明,高温高压流体喷射条件下,不同流态区域内流体传质速率和壁面切应力的差异是造成X70钢腐蚀产物、基体表面三维形貌及腐蚀减薄量差异的主要原因.按照层流区→壁面喷射区→过渡区的顺序,流体壁面切应力逐渐增加,不断减薄腐蚀产物膜直至其脱落,造成传质过程阻力减小,传质速率增大,腐蚀过程不断加剧.因此,按照层流区→壁面喷射区→过渡区的顺序,X70钢表面腐蚀产物膜由完整致密向疏松多孔变化,基体表面三维形貌呈现平坦→陡峭→非常陡峭的特征,三维表面高度偏差和均方根偏差、腐蚀减薄量平均值和标准差均呈现逐渐增大的趋势.在高温高压流体喷射条件下,X70钢的CO₂腐蚀速率与壁面切应力之间较好地满足指数关系.      

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.      

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。     

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.      

X80管线钢在海滨盐碱土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能研究

采用失重法、电化学测试、SEM及XRD微观分析等方法,研究了X80管线钢在海滨盐碱土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在海滨盐碱土壤模拟溶液中,随着浸泡时间的增加,X80钢平均腐蚀速率明显下降,但总的腐蚀程度增加,钢基体表面由以全面腐蚀为主转为以点蚀为主;X80钢的阴极过程为氧的活化控制;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成;X80钢的耐蚀性及腐蚀形态与各试样表面生成的腐蚀产物膜的完整性和致密性有关。研究还发现氯离子含量是影响腐蚀的主导因素。     

CO2分压对N80油管钢在CO2驱注井环空环境中应力腐蚀行为的影响

使用恒应变试样浸泡试验、表面分析技术和电化学测试技术研究了CO₂分压对N80钢在模拟CO₂驱注井环空环境中应力腐蚀行为的影响。研究结果表明:CO₂分压对腐蚀速率的影响存在一个拐点,环境温度为25 ℃时拐点约为1 MPa。当CO₂分压小于1 MPa时,由于腐蚀产物膜（FeCO₃）成形较慢,覆盖率低,随CO₂分压的增高,N80钢的自腐蚀电流密度快速增大;当CO₂分压大于1 MPa时,腐蚀产物膜能以较快的速率成形,覆盖率高,CO₂分压的进一步增高反会使得N80钢的腐蚀电流密度降低。CO₂溶于模拟环空溶液中会使溶液pH持续下降,促使N80油管钢在环空环境下发生应力腐蚀开裂。N80钢在CO₂注入井环空环境中的应力腐蚀开裂机制是阳极溶解和氢脆共同作用的混合机制。应力腐蚀裂纹在萌生阶段局部阳极溶解作用（点蚀）为主导,该作用下CO₂分压为1 MPa时应力腐蚀裂纹最易萌生;在应力腐蚀裂纹生长阶段氢脆作用更强,这种作用导致CO₂分压更高时应力腐蚀裂纹更容易生长,应力腐蚀敏感性进一步提高。      

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.      

表面氧化皮对A级船板钢耐腐蚀性能的影响

采用中性盐雾腐蚀实验,对表面有、无氧化皮的船板钢在NaCl介质中的耐腐蚀性能进行了测试.利用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了表面具有不同氧化皮状态船板钢的腐蚀形貌、元素分布和腐蚀产物相结构等.研究表明,表面无氧化皮试样的耐蚀性明显优于有氧化皮试样,这主要是由于氧化皮的存在导致了...     

干湿交替环境下气体组成对低合金钢腐蚀行为的影响

参照国际海事组织(IMO)所规定的模拟货油舱上甲板(COT)试验条件,利用专门建立的模拟上甲板环境腐蚀试验装置,研究了货油舱上甲板环境中,不同气体成分对低合金钢的腐蚀行为的影响.观察了低合金钢在不同成分的气体中基体和腐蚀产物的宏观和微观形貌,测定了锈层的物相组成.研究结果显示,在干湿交替环境下,低合金钢在SO2+ CO2+O2+N2气体中的腐蚀速率是H2S+ N2气体中的5.7倍;H2S+ N2环境下腐蚀产物为FeS,SO2+CO2+ O2+ N2环境下腐蚀产物为α-FeOOH、Fe2O3、FeSO4,且基体表面存在沿晶界发生的沟渠状和酸性液滴造成的斑状腐蚀形貌.     

Wear Resistance of CO2 Corrosion Product Scale Formed at High Temperature

 To investigate the correlation between structure characteristics and wear resistance of CO2 corrosion product scales at high temperature and high pressure, an autoclave was used to prepare CO2 corrosion product scales on N80 steel in carbon dioxide corrosion environment. The correlation between wear resistance of the scales and many other factors, such as temperature, pressure, morphology, structure, velocity of fluid medium, sand grain size, and so on, was comparatively analyzed by a self assembled wear device, and the scale morphologies before or after being worn were observed by scanning electron microscope (SEM). And then the surface grain size and thickness of scale were measured. The results showed that the cross section of the corrosion scale was of a double layer structure, the outer layer of which was composed of regular crystals, whereas the inner layer was a thin scale of fine grains. The outer grain size and thickness of scale varied with temperature, and the initial wear loss was consistent with the surface grain size; at the same time, the total wear loss corresponded to the thickness of scale. Compared to wear resistance in different depths of the scale, it was found that the structure of scale was a double layer structure in cross section, and the wear resistance of inner layer was better than that of the outer layer; the closer the scale to the matrix, the greater was the wear resistance of scale; and the larger the size or the higher the rotary speed of solid grain in multiphase flowing medium, the more was the wear loss of scale.     

JT245耐大气腐蚀塔桅结构用钢腐蚀性能研究

对JT245耐大气腐蚀塔桅结构钢进行室内加速腐蚀试验、电化学腐蚀试验、室外大气曝晒腐蚀试验及钢的表面锈层分析。试验表明：JT245耐大气腐蚀塔桅结构钢板耐大气腐蚀性能达到CortenA钢的实物水平，是理想的耐大气腐蚀材料，各项技术指标均能满足塔桅钢结构的制作要求；它已应用于港口、电网建设等工程之中，有明显的社会效益和经济效益。     

油管钢高温高压CO2腐蚀行为研究

在高温高压条件下，对P110，N80，J55三种油管钢在模拟油田CO2环境下的腐蚀性能进行了研究评价，结果表明：在静态条件下，三种钢对温度和压力的依赖关系均为类似抛物线规律，P110最不耐蚀，动态条件下对P110钢的进一步研究显示，由于流速的存在，与静态下相比，最高均匀腐蚀速率点向温度和CO2分压升高的方向移动。     

耐硫酸露点腐蚀钢09CrCuSb氧化铁皮缺陷的分析与研究

针对耐硫酸露点腐蚀钢09Cr Cu Sb热轧时出现的表面氧化铁皮压入缺陷,通过EPMA进行表面、断面形貌分析,研究了形成原因及控制方法。结果表明:降低加热炉均热段温度、合理控制空燃比和刷漆可有效控制板材表面氧化铁皮压入缺陷。     

Influence of Chromium on Mechanical Properties and CO2/H2S Corrosion Behavior of P110 Grade Tube Steel

Four kinds of P110 grade tube steels containing different chromium contents were designed to probe the in- fluence of Cr on the properties of tube steel. The microstrueture, mechanical properties and corrosion behavior of the four kinds of P110 grade tube steels were studied deeply and thoroughly. The analysis of the mechanical properties indicated that tensile strength and yield strength of the steel plates were improved, while transverse and longitudinal impact energy and elongation first increased and then decreased when Cr content rose. The impact energy and elonga tion reached the peak when Cr content was 1 ~. Cr precipitates were found only in 3 ~ Cr steel, with （Nb, Ti）（C, N） or Nb（C,N） as the core of precipitation and then grew up. The corrosion experiments demonstrated that the scales on the four steels had a two layer structure under the corrosion of CO2 and H2 S. The outer layer was mainly com- posed of FeS or FeS1 x and the inner layer consisted of FeCOa and Cr compounds. Cr was rich in the inner layer and the Cr content of the inner layer increased with the Cr content in matrix. The enriched Cr enhanced the compactness of the scales, further hindering the diffusion of ions from liquid to the surface of steel, thus reducing corrosion rate.     

钢管桩局部腐蚀的电化学研究

用电化学方法对钢管桩局部腐蚀成因进行了研究。结果表明,该钢的腐蚀电化学性能较差;局部腐蚀严重的主要原因是钢的纯净度差,特别是MnS夹杂,形成局部腐蚀源。添加微量元素Nb或V,仅增加了钢的强度,并未改善其耐腐蚀性能。     

含铬铸钢在混合盐中腐蚀行为的研究

对不同成分的含铬铸钢进行了与电化学试验，利用恒电位仪、扫描电镜和ＸＰＳ手段，研究了试验材料在混合盐（０．１％ＮａＣｌ＋０．５％Ｎ２ＳＯ４＋Ｈ２ＳＯ４，ｐＨ＝６）中的抗蚀行为，试验表明铬含量对铸钢耐蚀性有显著的影响。当含理达到８％以上，铸钢表面形成了氧化膜。氧化膜富氧、富铬而贫铁，膜中的Ｃｒ／Ｆｅ比远大于基体中的值；膜的表层含有铬与铁的氢氧化物和氧化物。这种氧化对含铬约８％的铸钢起到了保护作用。     

氧化性杀菌剂对X70管线钢电化学腐蚀的影响

采用动电位极化和电化学阻抗方法，研究了X70管线钢在加入不同浓度氧化性杀菌剂(二氯异氰尿酸钠)的层流冷却水中的电化学腐蚀行为。极化曲线表明，随着层流冷却水中加入氧化性杀菌剂浓度的增大，X70管线钢的腐蚀电流密度(Icorr)呈逐渐上升的趋势。EIS结果表明，随着氧化性杀菌剂浓度的增大，电荷转移电阻逐渐减小，电化学反应的...