X100管线钢在酸性土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为

采用慢拉伸(SSRT)、动电位极化和SEM观察等方法,研究了在不同的阴极保护电位条件下X100钢在酸性土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为.结果表明,X100钢发生穿晶裂纹的应力腐蚀,裂纹的萌生和发展与阴极保护电位有关.完全阳极过程控制时,X100钢无裂纹出现,但出现晶间腐蚀;在混合过程控制时,应力腐蚀敏感性较低,裂纹发展缓慢;在完全阴极过程控制时,氢脆机制起主要作用,裂纹扩展迅速.     

X80管线钢在东南酸性土壤环境中的电化学腐蚀特征研究

采用电化学测试、扫描电镜观察、表而能谱分析及X射线衍射等方法,研究了原始态与退火处理态的X80管线钢在东南酸性土壤模拟溶液中的电化学腐蚀特征与机理,分析了热处理工艺和腐蚀时间等因素对X80钢极化曲线的影响.结果表明,退火态X80钢耐蚀性低于原始态,这主要与X80钢组织因热处理发生改变有关;随着浸泡时间的延长,原始态与退火态的X80钢在东南酸性土壤模拟溶液中腐蚀趋势均减小,而腐蚀速率先增大后减小;其阴极过程受析氢腐蚀和吸氧腐蚀联合控制;腐蚀产生的锈层主要由FeOOH(表层)和Fe_3O_4(内层)组成,而腐蚀产物膜的完整性和致密性影响了X80钢表面的腐蚀过程,使管线钢表面的腐蚀破坏程度增加.研究还发现,氯离子含量是影响腐蚀的主导因素.     

酸性土壤浸出液中X80钢微生物腐蚀研究:(Ⅰ)电化学分析

利用微生物和电化学方法研究了X80管线钢在一种酸性土壤浸出液中的硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀电化学特征。结果表明,刚接种到酸性土壤浸出液中的SRB需要重新适应环境,该过程导致细菌数量大幅降低;接菌土壤浸出液中管线钢的开路电位低于灭菌土壤浸出液中的;实验前期活性生物膜对管线钢腐蚀起抑制作用,后期微生物代谢产物促进管线钢的腐蚀;SRB活动改变了金属/溶液的电介质性质,是实验后期促进管线钢腐蚀的重要原因。     

X80钢及其焊缝组织在酸性土壤中的电化学行为

通过动电位扫描和电化学阻抗技术,研究了X80钢在酸性腐蚀介质中的腐蚀过程。并用CHI电化学工作站和Zsimpwin软件对试验结果进行了拟合。结果表明,X80管线钢及焊接接头在鹰潭土壤模拟溶液中的极化曲线都具有活性溶解特征,焊缝的耐蚀性大于母材。这是由于焊缝经过焊接热作用后,掺入了某些耐腐蚀的合金元素,使焊缝的耐蚀性增强。     

红壤浸出液中X100管线钢微生物腐蚀特征

采用开路电位、线性极化曲线和阻抗谱等电化学手段,结合扫描电子显微镜研究了酸性红壤浸出液中硫酸盐还原菌对X100管线钢腐蚀的影响。研究结果如下:实验初期硫酸盐还原菌的存在降低了管线钢的自腐蚀电位,增加了管线钢腐蚀敏感性,促进了X100管线钢的腐蚀;实验中后期硫酸盐还原菌的生理活动改变了溶液中和X100管线钢表面的化学、电化学状态,抑制了腐蚀;硫酸盐还原菌的生理活动升高了酸性土壤浸出液的pH值,改变了X100管线钢表面膜层的结构,结合层出现了韦伯扩散,阻碍了腐蚀产物的扩散。     

碳钢在土壤中腐蚀的电化学阻抗谱特征

根据钢铁材料在不同湿度的沈阳、大港和鹰潭三种类型土壤介质听电化学阻抗谱特征,提出了土壤腐蚀的的等效电路模型,同时讨论了湿度对钢铁土壤腐蚀电化学行为的影响。     

X70管线钢在模拟近中性土壤介质中的电化学特性

研究了X70管线钢在模拟近中性土壤介质中的电化学行为.结果表明：模拟近中性土壤介质中溶解的CO2会显著加速X70管线钢的腐蚀速度；阴极过程存在H+和H2O以及H2CO3、HCO-3的还原反应；但以HCO-3和H2CO3的还原为主，H+的还原反应不占主导因素.       

X80管线钢在新洲土壤中腐蚀的电化学噪声

采用电化学工作站测试了X80管线钢在不同含水率的新洲土壤中的电化学噪声,并对噪声数据进行了谱图和频域分析。结果表明:含水率对X80管线钢在新洲土壤中的腐蚀影响较大,在低含水率(14%)和中间含水率(18%)新洲土壤中,腐蚀以点蚀为主,在高含水率(22%)土壤中以均匀腐蚀为主;随着含水率从14%增加到22%,电化学噪声谱的噪声波动持续的时间缩短;X80管线钢发生均匀腐蚀时,其功率谱密度(PSD)图高频线性段斜率较大,与腐蚀初期相比变化较大,且出现高频白噪声;当X80管线钢发生点蚀时,其PSD图高频线性段斜率较小,与腐蚀初期相比变化不大。     

X80管线钢在NaHCO_3溶液中的阳极电化学行为

采用动电位极化曲线、动电位电化学阻抗谱(DEIS)和SEM研究了X80管线钢在NaHCO_3溶液中的阳极电化学行为,结果表明:随着HCO_3~-浓度增加,X80管线钢腐蚀速率呈现先增加、后减小的趋势,X80管线钢钝化的临界HCO_3~-浓度为0.009 mol/L.随着HCO_3~-浓度增加,极化曲线阳极电流峰发生变化,当HCO_3~-浓度低于0.009 mol/L时,无阳极电流峰;当浓度在0.009—0.05 mol/L时,有一个阳极电流峰;当浓度增加到0.1 mol/L时,出现两个明显的阳极电流峰,且第1峰与第2峰的峰值电流比随浓度的增大而逐渐增大,DEIS结果与动电位极化曲线完全对应,二者相结合可以很好地研究在不同电位下NaHCO_3溶液中X80管线钢的腐蚀行为,同时对其腐蚀产物和腐蚀机理进行了分析。     

高强度管线钢X100的研究进展

随着经济的发展,对于能源的需求日益增长。石油天然气长输管线正面临飞速发展的历史时期。使用高强度级别管线钢,已成为国际上管线建设的重要趋势。本文介绍了日、德、英、美等国高强度级别管线钢X100的发展情况、显微组织特点;我国在X100钢的研制开发方面所应吸取的经验;并且提出了关于管线钢X100在研制工作中的几个需要注意的技术要点及其焊接性。我国的冶金、制管、焊材、管道研究、施工、管理等技术部门都应抓住机遇,做好技术准备。在高强度级别X100管线钢开发、工程应用的前期准备工作中,为管道事业的发展做出贡献。     

X70钢在磷酸盐缓冲溶液中的孔蚀电化学行为研究

研究了X70钢在磷酸盐缓冲溶液中的亚稳态与稳态孔蚀的电化学行为特征.发现Cl-浓度对X70钢在磷酸盐缓冲溶液中的孔蚀保护电位影响不大,而PO3-4对X70钢有较强的孔蚀抑制作用,增加PO3-4浓度,能够有效提高X70钢的孔蚀保护电位.提高缓冲溶液的pH值能够抑制X70钢小孔的形核和生长.X70钢亚稳态小孔形核主要受到铝氧夹杂物的影响,且随着电位的升高,电流波动频率先升后降,而峰值电流则趋于增大.X70钢在磷酸盐缓冲溶液中形成的钝化膜在钝化区内阻抗基本不受电位的影响.     

X70钢在酸性土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为

在不同的阴极保护电位下,采用慢应变速率拉伸实验、动电位极化方法以及SEM研究了X70钢在酸性土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为.结果表明: X70钢发生穿晶应力腐蚀裂纹;应力腐蚀开裂(SCC)萌生与外加保护电位有关,完全受阳极过程控制时X70钢的SCC敏感性较低,但会发生点蚀和严重的均匀腐蚀;受混合电极过程控制和全受阴极过程控制时均能发生SCC;受混合电极过程控制时,SCC二次裂纹与点蚀伴生,裂纹形核密度大;而完全受阴极过程控制时,SCC裂纹附近未见点蚀坑,裂纹形核密度低;混合电极过程控制时比完全阴极电极过程控制下更容易发生SCC裂纹.     

STUDY OF THE X70 PIPELINE STEEL CORRODING IN 3.0wt% NaCl SOLUTION USING ELECTROCHEMICAL IMPEDANCESPECTROSCOPY TECHNIQUE

The corrosion process of the X70 pipeline steel in 3.0wt% NaCI solution were studied using polarization method, and the chronological characteristics during the entire polarization plot were investigated in detail using EIS technique. In the active region of X70 steel, such as 20mV potential bias applied on open circuit potential (OCP), the impedance spectra was comprised of three parts: a high-frequency capacitive loop, a middle-frequency capacitive loop and a low-frequency inductive component. When positive polarization potential increased, the capacitive loops at high and middle frequency range merged, and the inductive component at low frequency shrunk. At high positive polarization potential bias (500-800mV vs. OCP), the high-frequency capacitive loop and the low-frequency inductive loop exhibited as disheveled points due to the synergism of the inhomogeneity of the corroding material and the localized corrosion. The results were fitted utilizing the equivalent circuits to simulate the impedance spectra and to interpret the electrochemical features shown during the experiments.     

X70钢在库尔勒土壤环境中的腐蚀特征

通过实验室和现场条件下的埋片实验,并结合微观形貌分析和电化学极化技术,研究了X70钢在库尔勒土壤环境中的腐蚀行为。研究表明,X70钢在库尔勒土壤环境中能够生成较稳定的腐蚀产物膜,其局部腐蚀区域（新鲜金属表面）的腐蚀电流密度大大高于非局部腐蚀区的,表明X70钢在库尔勒土壤环境中容易发生局部腐蚀。这些局部腐蚀的特点是宏观上为不均匀腐蚀或大的点蚀,微观上发生明显的晶界腐蚀。     

X70管线钢在内蒙古五地区土壤腐蚀的研究

通过X70管线钢在内蒙古五地区(5个试验站)土壤埋片试验,采用现场埋片的方法,对X70管线钢在土壤中腐蚀进行研究.测定了X70管线钢在各试验站的一年腐蚀率.观察了腐蚀产物的宏观和微观的形貌,并通过EDS和XRD对腐蚀产物进行分析.结果表明:在各地区的腐蚀率相差很大,其中巴盟地区腐蚀率最大为8.2924 g/dm2·d.腐蚀产物主要是Fe3O4.     

电化学阻抗法研究土壤模拟溶液中CFRP/碳钢体系的腐蚀行为

采用电化学阻抗法(EIS)研究了碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)/碳钢体系在两种土壤模拟溶液中的腐蚀行为。测得的阻抗谱能清楚地反映CFRP/碳钢体系的腐蚀行为。浸泡早期,腐蚀介质的扩散速度小于界面的反应速度,阻抗谱表现出一定的扩散特征;随后阻抗谱为两个半圆;浸泡中后期,界面处形成腐蚀产物膜,阻抗谱表现出明显的Warburg扩散特征,并开始出现第三个时间常数。形貌分析的结果表明碱性腐蚀介质对CFRP的破坏性比酸性腐蚀介质要大,另外碱性介质容易引起体系中碳钢的局部腐蚀,而酸性介质则使碳钢发生均匀腐蚀。     

X70管线钢在模拟土壤介质中裂纹扩展量化模型

试验研究了X70管线钢在模拟土壤介质中，循环载荷下的裂纹扩展特性和宏观规律．结果表明，裂纹扩展主要受裂尖应力强度因子幅△K的控制；在模拟高pH值(pH=9．3)土壤介质中，加载频率(0．1Hz～10Hz)对裂纹扩展速率无明显影响；在模拟近中性土壤介质中，裂纹扩展速率随加载频率的降低而升高，呈现明显的频率效应．结合裂纹扩展特性，分别建立了X70管线钢在模拟高pH值和近中性土壤介质中，加载频率为0．1Hz～10Hz的裂纹扩展量化模型。     

湿度对X70管线钢在青海盐湖盐渍土壤中腐蚀行为的影响

利用极化曲线技术、电化学阻抗测试技术、扫描电镜等方法,研究了X70管线钢在不同湿度的两种青海盐湖边盐渍土壤中的腐蚀行为.结果表明,湿度对X70管线钢腐蚀的影响显著.随土壤湿度的增加,X70管线钢在盐湖盐渍土壤中的腐蚀速率也增加,当含水量增大到15%～20%时,腐蚀速率达到最大,然后腐蚀速率随着湿度增加而减小;X70管线钢在这两种盐渍土壤中,当其湿度相同时,盐含量高的土壤腐蚀较快.     

采用聚类分析研究X70钢在库尔勒土壤中初期电化学噪声特征

采用电化学噪声（EN）技术研究了X70管线钢在库尔勒原土（含水量1.04%）中腐蚀初期（0 d~7 d）的腐蚀行为。通过时域谱分析、统计量分析和Q型聚类分析研究了电化学噪声特征以及相应的腐蚀状态信息,并与实际腐蚀状态和电化学阻抗谱（EIS）结果进行了对比。结果表明,基于EN统计量的谱系聚类分析法可用于解析土壤EN数据。聚类分析结果与时域分析、腐蚀形貌特征和EIS结果相吻合,且更加精确。根据聚类分析结果,可将研究体系中初期土壤局部腐蚀过程分为不稳定萌发期、快速发展期和稳定发展期三个阶段。