温度对X80管线钢酸性红壤腐蚀行为的影响

使用电化学阻抗谱(EIS)研究X80管线钢在不同温度酸性红壤中的腐蚀行为,应用动力学和过渡态理论分析X80管线钢腐蚀过程的反应动力学特征。结果表明,X80钢在红壤中的EIS由高频区的土壤容抗弧和低频区的界面过程容抗弧组成。环境温度对X80钢红壤腐蚀影响显著:随温度的升高,土壤电阻和电荷转移电阻均呈减小趋势,腐蚀速率增大。反应动力学分析表明,X80钢在酸性红壤中的腐蚀是体系混乱度减小的吸热反应。     

X70钢在大庆两种土壤中的腐蚀行为

采用弱极化和电化学阻抗谱(EIS)方法、宏观观察、SEM观察、能谱(EDS)分析及失重法研究了X70管线钢在大庆两种土壤中的腐蚀行为.结果表明,X70钢在大庆粉沙土中主要发生全面腐蚀,在粘土中则以局部腐蚀为主;X70钢试样表面所形成的腐蚀产物膜不致密,不能对基体起到良好的保护作用;随着埋样时间增加,X70钢在两种土壤中腐蚀速率呈现下降的趋势,在粘土中的腐蚀速率远大于在粉沙土中的腐蚀速率.     

不同温度下X80钢在高pH土壤模拟溶液中的腐蚀电化学行为

采用动电位极化、金相显微镜及电化学阻抗谱等方法研究了X80钢在不同温度(25℃,45℃和65℃)的高pH土壤模拟溶液(0.5mol.L-1 Na2CO3+1.0mol.L-1 NaHCO3)中的腐蚀电化学行为。动电位极化及金相显微镜结果表明,随着温度的升高,X80钢腐蚀速率增加,钝化膜耐蚀性降低,且65℃时最为严重;不同温度下钝化膜的电化学阻抗谱均呈现高、中频段容抗弧和低频段Warburg阻抗特征,随着温度的升高,X80钢表面钝化膜致密性逐渐变差,对基体的保护作用逐渐降低。     

油套管N80钢的乙酸腐蚀行为

模拟油气田环境,采用高温高压釜对油套管N80钢进行失重腐蚀试验.结果表明:N80钢的腐蚀速率随着乙酸浓度的增加呈升高趋势,但在乙酸浓度为3000μl/L时反而比在1000μl/L时低,并且其在含乙酸的腐蚀介质中的腐蚀速率远高于在未含乙酸的腐蚀介质中的腐蚀速率.利用扫描电子显微镜(SEM)、能散X射线谱仪(EDS)和X射线衍射技术(XRD)研究了在不同乙酸浓度条件下油管钢N80腐蚀的特征并讨论了其腐蚀机理.     

X80和X52钢在模拟海水环境中的腐蚀行为与规律

采用模拟浸泡实验、腐蚀形貌分析以及动电位极化和电化学阻抗技术研究了X52和X80钢在模拟海水环境中的腐蚀行为。结果表明:饱和氧时即模拟浅海条件下,X80和X52钢试样表面全面腐蚀和点蚀都会发生,腐蚀速率较大;低氧时即模拟深海条件下,二者主要发生点蚀,腐蚀速率较小。通过对X52和X80钢在模拟海水环境中针对含氧量这一影响因素的腐蚀行为与规律的对比分析得出,X80钢更适用于深海。     

SRB对X70管线钢在近中性pH溶液中腐蚀行为的影响

采用电化学阻抗、动电位极化及微观观察法,对比了有、无硫酸盐还原菌(SRB)的情况下X70管线钢在近中性p H溶液(NS4)中的腐蚀行为,研究了SRB生长周期对X70钢腐蚀行为的影响。结果表明:X70钢在无菌溶液中腐蚀速率随时间增加呈单一增大的趋势。SRB在NS4溶液中的生长周期分为对数繁殖期(1~3 d),稳定生长期(4~7 d)和衰亡期(7~14 d)3个阶段。SRB对X70钢在NS4溶液中腐蚀速率的影响与其在溶液中生长规律有关:当SRB处于对数繁殖期和稳定期时,X70钢表面覆盖一层致密的生物膜,对钢起到了保护作用,此时X70钢的腐蚀速率比无菌条件下低;当SRB进入衰亡期,X70钢腐蚀的程度比无菌介质中严重,钢表面腐蚀产物逐渐增多,生物膜出现破裂,腐蚀速率增大。     

热处理对X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

将空冷、水淬方式热处理的X80钢与供货状态（原始组织）X80钢相比较,研究了不同组织X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的短期腐蚀行为。通过均匀腐蚀全浸试验和动电位交流阻抗谱对不同腐蚀周期试样表面腐蚀产物膜进行测试,利用体视显微镜和SEM对腐蚀形貌进行观察。结果表明：腐蚀28 d后,经不同冷却方式处理的X80钢腐蚀速率高于供货态试样;三种组织的X80钢表面腐蚀产物膜的形成过程均表现为生长、破裂、再生长,腐蚀后期三者形成的产物膜均为内外两层,但它们的耐蚀性存在差异,这主要是由于其显微组织及表面腐蚀产物膜致密程度不同而导致的。     

不同组织X80钢在高pH土壤模拟溶液中的点蚀电化学行为

将水淬、空冷方式热处理的X80钢与供货状态(原始组织)X80钢相比较,用动电位极化曲线和动电位交流阻抗谱研究不同组织X80钢在0.5 mol/L Na_2CO_3+1 mol/L NaHCO_3高pH值土壤模拟溶液中的点蚀电化学行为。结果表明,水淬热处理后的X80钢更易钝化,点蚀敏感性低,但维钝电流较其他两种组织的都大;三种组织的X80钢极化电阻和电极表面状态常数n值随电位的变化规律基本一致,但水淬组织的n值在不同电位区间分别高于或低于其他两种组织;这些电化学行为的差异与不同组织试样表面钝化膜的非均匀性和致密程度有关;动电位极化法和动电位电化学阻抗谱法所得结论一致,腐蚀电流密度随电位的变化及电极极化电阻随电位变化都可用来反映电极的点蚀行为。     

X80钢在0.5mol/L NaCl溶液中的交流电流腐蚀行为

采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、金相显微镜等方法,研究了不同交流电流密度作用下X80钢在0.5mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,随着交流电流密度的升高,X80在NaCl溶液中的腐蚀电位均较负,腐蚀电流密度出现波动,阳、阴极Tafel斜率的比值出现大幅度变化,极化电阻和低频区阻抗模值也均出现波动;X80钢表面出现越来越多的大点蚀坑及分布较均匀的小点蚀坑,局部腐蚀严重。     

粉土pH对X70钢早期电化学腐蚀行为的影响

采用电化学阻抗(EIS)、极化曲线和扫描电子显微镜观察(SEM)等方法,通过室内模拟试验研究了X70钢在不同pH粉土中的早期电化学腐蚀行为。结果表明:X70钢在酸性(H_2SO_4)、碱性(NaOH)以及中性粉土中的腐蚀差异较明显。在模拟酸性粉土中,X70钢在pH为5的粉土中腐蚀龄期达21d时的自腐蚀电位明显高于在其他环境中的,且X70钢的腐蚀速率随着pH的增大(4~5),呈现出降低的趋势。在模拟碱性粉土中,液相介质中的OH-对X70钢的腐蚀行为有较大的影响,且X70钢的腐蚀速率随着pH的增大(9~11),呈现出升高的趋势。     

氯化铈对X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用浸泡试验、电化学阻抗、动电位极化曲线等方法研究了CeCl3对X80管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响规律,对腐蚀宏观形貌进行了观察,采用X射线衍射分析X80钢表面的腐蚀产物。结果表明,当添加0.5～2.0g/L CeCl3时,降低了X80钢在该条件下的腐蚀速率,当CeCl3加量为1g/L时,腐蚀速率降至最低,这是因为当溶液中的Ce3+与阴极反应产生的OH-结合成Ce(OH)3和CeO2,这些表面产物隔离了X80钢与腐蚀介质的直接接触,增大了腐蚀反应阻力,从而使腐蚀速率下降。     

Ca~(2+)、Mg~(2+)对N80钢腐蚀速率的影响

利用动静态高温高压釜装置,以某油田为应用背景,采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术探讨环境介质因素Ca2+、Mg2+对油管钢N80腐蚀行为的影响规律,试验结果显示,N80钢在CO2/H2S且高矿化度的环境下的腐蚀属于极严重腐蚀,在其他条件保持相同的情况下,随着介质中的Ca2+,Mg2+离子浓度的增大,N80钢的平均腐蚀速率呈先降低后增大趋势;腐蚀产物膜厚不断增大,内应力增大,导致膜层脱落引发点蚀.     

X80和Q345B钢在乌鲁木齐土壤模拟溶液中的腐蚀行为研究

采用失重法、扫描电镜、能谱和X射线衍射等方法研究了X80管线钢和Q345B套筒钢在乌鲁木齐土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X80和Q345B钢在土壤模拟溶液中浸泡7 d的腐蚀均属于中度腐蚀。但在相同时间段内Q345B钢腐蚀得更严重。SEM图像和XRD谱结果表明X80钢的腐蚀产物分为两层,主要是Fe_2O_3和FeO(OH),说明土壤中的O_2对X80管线钢的腐蚀起主导作用;Q345B钢的腐蚀产物分为三层,主要是FeO(OH)、Fe_2O_3·H2O和FeS,说明土壤中的O_2和SO_4~(2-)对Q345B套筒钢的腐蚀起主导作用,而且两种钢材的腐蚀产物均疏松多孔,腐蚀性离子更容易到达基体表面,加速腐蚀。X80和Q345B钢的腐蚀机理都符合阳极溶解机制。     

温度对超级13Cr油套管钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响

采用线性极化曲线、阻抗谱电化学技术等分析方法,研究了不同温度下,超级13Cr油套管钢在NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:60、80和100℃对应的点蚀电位分别:-0.24、-0.27、-0.36 V,随温度升高,超级13Cr的点蚀电位下降,点蚀的尺寸逐渐增大,到100℃时,由点蚀引发了局部腐蚀,腐蚀速率增大;温度升高导致超级13Cr油套管钢在NaCl溶液中的耐腐蚀性降低。     

X100管线钢在水饱和酸性土壤中的电化学阻抗谱特征

利用电化学阻抗谱(EIS)研究X100管线钢在水饱和酸性土壤中短期的电化学腐蚀行为。结果表明,X100管线钢在鹰潭水饱和土壤中浸泡104 h后已产生点蚀。腐蚀过程的EIS谱具有两个时间常数特征,高频区为代表反应的容抗弧,低频区为代表吸附或点蚀形核期产生的感抗弧。腐蚀初期(1 h～33 h),由于水饱和土壤介质电导率较低,电极反应过程受扩散控制;腐蚀产物在电极表面积累对反应离子扩散有阻碍作用,使阻抗增大;腐蚀产物膜疏松多孔,形成局部活化区域,使阻抗减小;Cl~-对腐蚀产物膜有破坏作用且在膜内局部地区浓缩,诱发点蚀,使阻抗减小,出现感抗特征。     

库尔勒土壤中阴离子对X80管线钢腐蚀行为的影响

采用浸泡、极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了库尔勒土壤模拟溶液中HCO3-,Cl-及SO42-等阴离子对X80钢腐蚀行为的影响。结果表明,在HCO3-溶液中分别加入Cl-,SO42-后,X80钢的腐蚀速率明显增大,且Cl-比SO42-对X80钢腐蚀速率的促进作用更强;在HCO3-溶液中同时加入Cl-和SO42-后,两种离子对腐蚀速率的促进作用大于Cl-或SO42-单独时的作用,但低于两者单独添加时促进作用的加和。     

CO_2对X80钢在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

通过动电位极化、电化学阻抗和浸泡失重等方法,考察了X80钢在含有不同浓度CO2的库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜对腐蚀形貌进行了观察。结果表明:当土壤模拟溶液中通入的CO2和N2的体积比分别为CO2∶N2=10∶90,20∶80和30∶70时,不同浓度的CO2都促进了X80钢在库尔勒土壤介质中的腐蚀速率。这主要是因为通入的CO2使模拟溶液的p H值显著下降,导致溶液变为酸性,腐蚀过程由原来的氧控制变为了析氢反应为主,阴极反应过程进一步加快。另一方面,溶液中存在的CO2增加了X80钢表面腐蚀产物膜的缺陷,对基体的保护作用下降。这些因素导致X80钢的腐蚀速率增大。     

热处理后的X80管线钢在土壤模拟液中的腐蚀行为研究

以21世纪天然气输送管线的首选钢-X80钢为例,利用失重法及电化学测试系统分析其在榆林定边和湖北黄冈地区的两种酸碱性土壤模拟溶液中的腐蚀情况,通过对正火态和调质态的X80钢在土壤模拟溶液中腐蚀情况进行研究,失重试验表明该钢在榆林定边地区腐蚀速率高于湖北黄冈地区的腐蚀速率,但差别比较小;两种不同组织X80钢的腐蚀速度都是由快到慢,最后趋于平稳;无论酸碱土壤,调质后的X80钢的腐蚀速度偏小。电化学测试表明两种不同组织的X80钢在酸碱土壤模拟溶液中都只有活性溶解,没有钝化倾向;调质态X80钢的自腐蚀电位偏负,腐蚀电流密度较小,导致其在两种模拟溶液中的腐蚀倾向大,腐蚀速率小。     

X80管线钢红壤腐蚀初期电化学行为

通过室内土壤埋样实验,采用电化学阻抗谱(EIS)和极化技术研究了X80管线钢在红壤泥浆中的早期腐蚀行为。结果表明,X80管线钢在水饱和红壤中腐蚀初期(15 d内)的EIS具有两个时间常数特征,高频端呈现土壤介质特征容抗弧,10-2~104Hz频区为腐蚀界面反应过程对应的容抗弧,低频区(<10-2)为点蚀形核期产生的感抗弧;腐蚀30 d后电极反应过程受扩散过程控制。提出了红壤对管线钢的高腐蚀性与红壤铁氧化物间的关联。     

剥离涂层下的X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为

构建了埋地管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中的矩形缝隙剥离涂层模型,采用原位电化学测量方法对剥离区的X80钢进行电化学交流阻抗谱(EIS)表征,并对其腐蚀行为进行了研究.结果表明.腐蚀初期剥离区各位置的电化学反应特征相同、EIS由高频容抗弧和低频感抗弧组成.随着腐蚀反应进行,高频容抗弧半径增大.低频感抗弧消失.距漏点不同距离的X80钢试样的腐蚀程度有所区别:漏点处和剥离区底部的腐蚀最严重.为吸氧腐蚀和阳极溶解所致;剥离区中部腐蚀较弱,去除腐蚀产物的X80钢表面出现明显的点蚀坑,点蚀倾向加重,腐蚀类型由全面腐蚀向局部腐蚀转变.根据EIS规律和实验结果.剥离区的腐蚀进程可分为氧耗尽、阴离子迁移和腐蚀扩展3个阶段.