ELECTROCHEMICAL CORROSION OF J55 STEEL IN HIGH SALINITY CO2 BRINES

通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的测试, 研究了高矿化度溶液中矿化 度对J55钢CO2腐蚀电化学行为的影响. 结果表明: 在高矿化度介质中, J55钢的 CO2腐蚀为阴极控制. 随溶液矿化度增大, 腐蚀电位正移, 腐蚀速率先升高, 后 降低, 当矿化度为62.423 g/L时, 腐蚀速率最大. 随溶液矿化度增加, J55钢的 CO2腐蚀由电化学步骤控制转变为传质和电化学步骤混合控制, 并且矿化度越 高, 传质控制越明显. J55钢的电化学阻抗谱呈现3个时间常数, 即高频容抗弧、 低频感抗弧和低频容抗弧. 随溶液矿化度增大, 电荷传递电阻先减小后增大, 在 62.423 g/L左右出现极小值.     

不同温度下X80钢的CO2腐蚀电化学特性

采用动电位扫描和交流阻抗技术研究了常压条件下X80钢CO2腐蚀电化学特性。结果表明:在30～80℃范围内,阳极反应机理没有发生变化,而阴极反应机理在60℃时已经发生改变;在阳极极化条件下,X80钢CO2腐蚀的电化学阻抗谱(EIS)曲线具有三个时间常数,其中低频感抗弧与试样表面活化溶解有关,低频容抗弧与试样表面腐蚀产物膜生成有关;随着温度的升高,EIS曲线低频区感抗弧逐渐缩小,容抗弧逐渐扩大。     

高矿化度介质中J55钢的CO2腐蚀电化学行为

通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的测试,研究了高矿化度溶液中矿化度对J55钢CO2腐蚀电化学行为的影响.结果表明:在高矿化度介质中,J55钢的CO2腐蚀为阴极控制.随溶液矿化度增大,腐蚀电位正移,腐蚀速率先升高,后降低,当矿化度为62.423 g/L时,腐蚀速率最大.随溶液矿化度增加,J55钢的CO2腐蚀由电化学步骤控制转变为传质和电化学步骤混合控制,并且矿化度越高,传质控制越明显.J55钢的电化学阻抗谱呈现3个时间常数,即高频容抗弧、低频感抗弧和低频容抗弧.随溶液矿化度增大,电荷传递电阻先减小后增大,在62.423 g/L左右出现极小值.     

000Cr25Ni20奥氏体不锈钢在硝酸溶液中的腐蚀电化学行为

研究了000Cr25Ni20奥氏体不锈钢在不同温度和不同浓度硝酸中的腐蚀电化学行为,发现随着硝酸浓度和温度的升高,000Cr25Ni20不锈钢在溶液中的自腐蚀电位向过钝化区移动,钝化区范围变小。钝化电位下,000Cr25Ni20不锈钢的电化学阻抗谱呈容抗特征,容抗弧半径较大;同一外加钝化电位下硝酸浓度对阻抗谱的影响不明显;在钝化/过钝化过渡区,伴随晶间腐蚀的出现,阻抗谱在低频段出现感抗特征,随着钝化膜极化阻值的急剧减小,高频段的容抗半径大幅度减小。     

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。     

N80套管在热采条件下的腐蚀电化学研究

目的 针对热采过程中生产阶段和焖井阶段的典型温度工况条件,研究80 ℃与140 ℃温度下N80套管钢在不同CO2分压下的腐蚀电化学行为。方法 利用高温高压电化学设备,采用三电极体系进行动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）的测试,并采用ZSIMPWIN软件对电化学阻抗谱测试结果进行拟合分析。利用高温高压反应釜进行腐蚀模拟实验,并使用扫描电子显微镜（SEM）进行腐蚀产物微观形貌观察。结果 在80 ℃与140 ℃条件下,N80钢在CO2分压0.5~4.0 MPa条件下的腐蚀均为阴极控制,随CO2分压的增大,腐蚀电位Ecorr正移,腐蚀电流密度Jcorr增大。80 ℃下N80钢的电化学阻抗谱呈现3个时间常数,为高频容抗弧、中低频感抗弧和低频容抗弧;温度升至140 ℃后,N80钢电化学阻抗谱中感抗弧消失,呈现2个时间常数,为高频容抗弧与低频容抗弧。结论 通过阻抗谱拟合结果对比及对浸泡实验试样腐蚀产物的微观形貌观察发现,温度升高后,腐蚀产物膜电阻Rc与电荷传递电阻Rt增大,孔隙率降低,对基体的保护性增强。     

元宝枫叶提取物在硫酸中对钢的缓蚀作用

采用失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了元宝枫叶提取物在0.5 mol/L H28O4溶液中对冷轧钢腐蚀的影响.结果表明:元宝枫叶提取物对冷轧钢具有良好的缓蚀作用,且在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式;元宝枫提取物为混合抑制型缓蚀剂;EIS谱在高频区呈容抗弧,在低频区出现感抗弧,电荷转移电阻随...     

镍基合金718在H2S/CO2环境中的腐蚀行为研究

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究了镍基合金718在模拟苛刻油田环境中的H₂S/CO₂腐蚀行为。结果表明,在模拟高温高压H₂S/CO₂腐蚀环境中,718合金腐蚀轻微,表现出良好的抗均匀腐蚀和局部腐蚀能力。电化学测试结果表明,在模拟CO₂腐蚀环境中,718合金的阳极极化曲线存在明显的钝化区,而在模拟H₂S/CO₂腐蚀条件下的阳极极化曲线呈现多次活化-钝化转变现象,表明腐蚀产物膜的稳定性降低;EIS表明阻抗谱均有明显的容抗弧特征,不含H₂S时材料显示单一的容抗弧,加入H₂S时低频显示扩散阻抗控制,饱和CO₂溶液中718合金具有相对较大的极化电阻。     

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.     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金的剥蚀性能及电化学阻抗谱

采用剥落腐蚀(Exfoliation corrosion,EXCO)实验和电化学阻抗测试方法,研究时效对新型含钪Al-Cu-Li-Zr合金剥蚀性能的影响。结果表明:合金在EXCO溶液中剥落腐蚀敏感性由高到低的顺序为过时效,峰时效,欠时效;合金在EXCO溶液中浸泡初期,其电化学阻抗谱由一个高频容抗弧和低频感抗弧组成,且随浸泡时间的延长,低频感抗部分逐渐减弱直至消失;一旦发生剥蚀,合金的电化学阻抗谱出现两个部分重叠的容抗弧。依据腐蚀特征和电化学原理设计了等效电路图,对合金腐蚀发展过程的电化学阻抗谱进行了拟合,拟合数据和实验结果一致。     

L245NS钢在不同含硫条件下腐蚀特性与缓蚀行为研究

本文主要通过动电位极化扫描和电化学交流阻抗方法针对L245NS管线钢在含硫环境下且含不同浓度季胺化咪唑啉缓蚀剂下的电化学腐蚀特性和缓蚀行为进行了研究.研究结果表明:①在"1％NaCl+饱和CO2基础介质"和"1％NaCl+0.5％Na2S·9H2O+饱和CO2基础介质"中分别加入不同硫含量Na2S·9H2O物质和缓蚀剂...     

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。     

铝合金阳极腐蚀过程的电化学阻抗谱研究

利用电化学阻抗谱(EIS)方法研究了Al-Zn-In-Mg-Ti合金阳极在3%NaCl溶液中的腐蚀过程,观察了260h浸泡腐蚀后的表面形貌.结果表明:合金腐蚀是点蚀引起的,腐蚀由钝化态开始,经点蚀诱导期,达到点蚀稳定期.分别采用不同等效电路拟合合金在不同腐蚀阶段的电化学阻抗谱.结果表明:当合金处于钝化态时,EIS谱为反应电阻Rt很大的容抗弧;随浸泡时间的延长,EIS谱低频出现感抗弧,合金进入点蚀诱导期,溶液电阻R5增大,反应电阻Rt减小,蚀孔内反应电阻R0减小,感抗L收缩;合金处于点蚀稳定期时,EIS谱低频感抗弧消失,出现一直线,腐蚀产物扩散成为反应控制步骤.     

一种咪唑啉缓蚀剂对油田用P110钢CO2腐蚀的缓蚀行为

采用失重法和电化学法测试了不同浓度的一种油田用咪唑啉缓蚀剂在模拟油田现场环境中的缓蚀率。结果表明,该缓蚀剂为混合抑制型缓蚀剂,以阳极抑制为主,质量浓度在200mg.L-1时缓蚀率趋于稳定,最高缓蚀率可达97.6%。电化学阻抗测试表明,在不加缓蚀剂的电化学阻抗谱中具有三个时间常数,随着缓蚀剂浓度的增加,表层膜的的覆盖率θ越来越大,高频区的感抗弧消失,只有高频区和低频区的容抗弧两个时间常数。     

904L不锈钢在氢氟酸和浓硫酸混合液中的腐蚀行为

采用动电位极化曲线、循环极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了904L不锈钢在氢氟酸和浓硫酸混合液中的腐蚀行为。结果表明:氢氟酸含量低于2%(质量分数)时,对904L不锈钢在浓硫酸中的腐蚀有抑制作用;氢氟酸含量高于2%时,对904L不锈钢在浓硫酸中的腐蚀有促进作用。随着氢氟酸含量的增加,904L不锈钢的腐蚀由电化学步骤控制转变为传质和电化学步骤混合控制。EIS随着氢氟酸含量的增加从1个时间常数变为2个时间常数,即表现为高频容抗弧和低频感抗弧。     

Al-Li合金在EXCO溶液中腐蚀的电化学阻抗研究

研究了T6态峰时效AA2090及AA8090A1—Li合金在EXCO溶液中腐蚀的电化学阻抗持征．结果表明，剥蚀发生之前，AA8090合金电化学阻抗谱由一个压缩的高频容抗弧和一个低频感抗弧组成，且低频感抗成分随浸泡时间延长而减弱并消失；一旦发生剥蚀，其电化学阻抗谱即由一个高频和一个低额两个容抗弧组成．而AA2090合金在较短浸泡时间内由于较大面积蚀孔的产生，其电化学阻抗谱上即出现一个高频及一个低频两个容抗弧．发生剥蚀后，两种合金具有相同的电化学阻抗持征．     

HCO_3~-对J55钢在1%NaCl溶液中腐蚀行为的影响

用动电位极化曲线、扫描电镜(SEM)和电化学阻抗谱技术(EIS)研究了HCO3-对J55钢在1%NaCl溶液中的腐蚀行为的影响.结果表明,HCO3-浓度越大阳极反应速率越小.当HCO3-浓度高于0.060 mol/L时HCO3-呈现出钝化特征.随着NaCl溶液中HCO3-量的增加,Rt增大,腐蚀速度减小.J55钢在含NaHCO3为374 mg/L的溶液中腐蚀的电化学阻抗谱中出现了感抗,在含NaHCO3为30 g/L的溶液中腐蚀的的电化学阻抗谱出现了Warburg阻抗,在含NaHCO3为1、5和8.4g/L的溶液中腐蚀的电化学阻抗谱仅出现单容抗弧特征.随着HCO3-浓度的增大阴极反应速率越来越大.极化电位为-0.9 V附近,随着极化电位的增大极化电流出现了突增.     

拉应力对7075铝合金的剥蚀及其电化学阻抗谱的影响

研究了拉应力对双级过时效(121℃/35 h+160/20 h ) 7075铝合金剥蚀的影响及合金在EXCO溶液中的电化学阻抗谱.研究表明，拉应力可显著地促进铝合金剥蚀的发生及发展.浸泡初期，合金电化学阻抗谱由一个高-中频容抗弧及一个中-低频感抗弧组成.合金一旦发生剥蚀，电化学阻抗谱上即出现一个高-中频容抗弧及一个中-低频容抗弧.     

木薯淀粉接枝共聚物在HCl溶液中对Al的缓蚀性能研究

采用失重法、开路电位 (OCP)-时间曲线、动电位极化曲线、电化学阻抗谱 (EIS) 和扫描电子显微镜 (SEM) 研究了木薯淀粉接枝共聚物 (CSGC) 在1.0 mol/L HCl溶液中对Al的缓蚀性能。结果表明：CSGC对Al具有良好的缓蚀作用,当用量仅为50 mg/L时缓蚀率可高达90%以上,且在铝表面的吸附符合Langmuir吸附等温式;极化曲线表明CSGC为抑制阴极为主的混合抑制型缓蚀剂;EIS谱在高频区呈容抗弧,在低频区亦出现大段感抗弧,阻抗值随缓蚀剂浓度的增加而增大。SEM表明添加CSGC后Al表面的腐蚀程度会显著降低。     

铁在酸性溴化钾溶液中阳极溶解过程交流阻抗频谱特征的研究

结合极化曲线的测量,考察了铁在除氧的不同pH值1N溴化钾溶液中的阳极溶解过程交流阻抗频谱特征,在所考察的pH值范图内,铁阳极溶解过程的塔菲尔斜率约为70mV/dec.。在较低极化电位下,pH值为4.0,2.0,1.3,0.6时,阻抗谱由一个低频感抗弧及一高频容抗弧组成;在较高极化电位下,且pH值为1.3,0.6时,阻抗谱仍为一个低频感抗弧及一高频容抗弧,pH值为2.0,4.0时,随极化电位升高,此时阻抗谱是由一个高频容抗及一低频容抗弧组成。分析了形成各种阻抗谱的原因。实验结果支持了Ken Nobe所提出的