中国南海油气井隔水导管腐蚀规律研究

目的 针对我国南海海域使用过的六种材质隔水导管,系统性地分析其在60、90、180 d三个腐蚀周期及在大气区、飞溅区、潮差区、全浸区四个区带的腐蚀行为与腐蚀规律,为我国南海隔水导管材质优选提供理论依据。方法 首先,开展室内实验模拟海洋腐蚀环境,通过SEM扫描分析隔水导管在大气区、飞溅区、潮差区及全浸区的腐蚀特点,并针对六种材质挂片在四个区带的腐蚀速率开展研究,最后基于动电位极化与电化学阻抗技术分析隔水导管的抗腐蚀性能。结果 飞溅区与潮差区的腐蚀程度相比大气区及全浸区更严重,且飞溅区、潮差区及全浸区三个区带的腐蚀产物主要为γ-FeO(OH);180 d时大气区平均腐蚀速率约0.0651~0.0976 mm/a,飞溅区约0.3924~0.4857 mm/a,潮差区约0.3482~0.4281 mm/a,全浸区约0.1714~ 0.2109 mm/a。六种材料容抗弧大小为X80< X70< X65< X60相似文献   

显微组织对桥梁钢模拟海洋潮差区腐蚀行为的影响

对采用不同热处理工艺的桥梁钢在3.5%NaCl溶液中和人工海水中分别进行了极化曲线测量和周期浸润加速腐蚀试验,采用失重法和腐蚀产物分析研究了腐蚀演化规律。结果表明,经回火处理后,桥梁钢的组织由粒状贝氏体非平衡组织向回火索氏体平衡组织转变,晶粒细化、组织更为均匀,因此具有更好的耐腐蚀性能。经过640℃回火处理后的钢耐腐蚀性最佳。周期浸润腐蚀试验中的锈层能对钢基体起到一定的保护作用,但轧态粒状贝氏体组织钢外锈层中FeOOH的α/γ比较低、内锈层的α-Fe较高,锈层保护性较差。     

N80钢模拟全浸区和干湿交替试样的腐蚀行为

利用SEM和XRD对锈层的腐蚀形貌和腐蚀产物组成进行观察和分析,研究了N80裸钢和模拟全浸区腐蚀试样及模拟干湿交替腐蚀试样在两种海水介质中的极化行为。结果表明,干湿交替腐蚀阴极过程溶解氧还原的极限扩散控制特征基本消失,而受腐蚀产物还原为主的电荷传递控制。N80钢干湿交替腐蚀电流不仅包括钢自身的腐蚀电流,还包括腐蚀产物的氧化还原电流,导致了N80钢模拟干湿交替的腐蚀速率远大于全浸区腐蚀速率。     

模拟海洋环境浪花飞溅区的金属构筑物腐蚀监检测

建立了实验室模拟海洋环境腐蚀试验装置,可以模拟浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区等多种海洋腐蚀环境。研制了一种可用于浪花飞溅腐蚀监检测的电化学传感器,利用该传感器测试了模拟腐蚀试验架浪花飞溅部位的电化学噪声特征,分析比较了不同部位噪声电阻R_n值,表明涂覆清漆的部位耐蚀性能优于裸露部位。     

海洋钢结构浪花飞溅区腐蚀防护技术

随着我国对海洋资源的开发,海洋钢结构的腐蚀控制技术越来越受到关注。海洋环境可以分为海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区和海底泥土区等5个腐蚀区带。其中,海洋钢结构在浪花飞溅区腐蚀最为严重。在浪花飞溅区,钢表面受到海水的周期性润湿,处于干湿交替状态,氧供应充分,盐分不断浓缩,加之阳光、风吹和海水环境等协同作用导致发生最严重的腐蚀。锈层的自氧化反应是加速钢结构在浪花飞溅区腐蚀的一个主要原因。当前,国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护,海水全浸区采用电化学保护,都取得了较好的保护效果,但是这些保护技术对于钢结构在浪花飞溅区的腐蚀防护效果并不佳。而复层矿脂包覆防腐（PTC）技术是当前海洋钢铁设施浪花飞溅区防腐蚀应用较为理想的方法,对此进行了重点介绍。     

海洋工程用超低碳贝氏体钢力学性能和海水腐蚀行为

以传统耐蚀型CrMoAl系和CuPCr系钢为对比实验钢,研究海洋工程用超低碳贝氏体钢(ULCB)在室温下的组织,力学性能和低温韧性,以及在模拟海水全浸区的腐蚀行为.通过失重法测得实验钢在不同腐蚀时间下的腐蚀速率,利用X-射线衍射仪和扫描电镜分析钢在全浸腐蚀后表面腐蚀产物特征,采用电化学方法测定极化曲线.研究表明:ULCB钢的室温强度、塑性及低温冲击韧性明显优于对比实验钢,而抗腐蚀性介于二者之间.     

系泊链用10CrNi5MoV钢的力学及耐腐蚀性能

通过静态全浸腐蚀试验研究了人工海水条件下10CrNi5MoV钢的耐腐蚀性能并与传统R3级钢进行了对比,通过慢应变速率拉伸试验对比研究了系泊链用10CrNi5MoV钢在不同回火温度热处理后的应力腐蚀断裂敏感性。结果表明:10CrNi5MoV钢在640~660℃回火热处理具有低的应力腐蚀断裂敏感性,且常规力学性能较好;随回火温度进一步升高,组织中出现大量的MA(马氏体-奥氏体)岛,断口的韧窝由等轴韧窝变为剪切韧窝,应力腐蚀断裂敏感性较高。10CrNi5MoV钢常规力学性能以及在人工海水中的耐蚀性都优于R3级钢。     

5083铝合金在模拟海洋浪花飞溅区的局部腐蚀行为

搭建了模拟海洋浪花飞溅腐蚀测试装置,采用电化学阻抗谱(EIS)技术和形貌分析方法研究了5083铝合金在模拟浪溅区的局部腐蚀行为,并比较了其与全浸区腐蚀行为的差异性。实验结果表明：浪溅区由于冲刷作用腐蚀类型较为复杂,呈现孔蚀、晶间腐蚀与剥落腐蚀等多种局部腐蚀形态,且表面覆盖有大量腐蚀产物,局部腐蚀深度约40～80μm。全浸区仅存在分散分布的小蚀坑,深度约5μm,且多数起源于夹杂物处。夹杂物作为阴极相,附近的铝合金基体为阳极区发生溶解。浪花飞溅区蚀坑形状与水流方向有关,蚀坑下边缘在水流剪切力与腐蚀的共同作用下发生了层状剥落,导致蚀坑深度变化较缓,呈台阶状。EIS测试结果表明,浪溅区的极化电阻值约为全浸区的20%～50%,而有效电容值约为全浸区的2倍,表明浪溅区的腐蚀速度远大于全浸区。     

390 MPa级复合钢板极地低温环境适应性分析

目的 验证复合钢板的极地低温环境适应性。方法 采用爆炸复合的方法制备低温复合钢板。通过全浸腐蚀试验、间浸腐蚀试验、腐蚀磨损试验、系列温度冲击试验、系列温度动态撕裂试验和全厚度止裂试验,分别评价复合钢板的耐蚀性、耐磨性能、低温断裂性能及止裂性能,并对复合钢板的低温断裂性能及极地低温环境适应性进行分析。结果 全浸腐蚀条件下,复合钢板基层材料的腐蚀速率是复层材料的105倍;间浸腐蚀条件下,复合钢板基层材料的腐蚀速率是复层材料的350倍;全浸和间浸状态下,复层钢板的腐蚀速率均远小于基层钢板,复层材料的耐蚀性远远好于基层材料。模拟海水条件下,复合钢板复层317L不锈钢的磨损量为0.003,基层FH40钢的磨损量为0.75,基层材料的磨损量是复层的250倍,复层材料的耐磨性远远好于基层材料。分析了20组大厚度规格低温钢的韧脆转变特征温度与止裂温度的相关性关系,指出了现有规范与标准以冲击功作为低温钢断裂性能技术指标的局限性,建立了止裂温度与动态撕裂韧脆转变特征温度相关性方程,给出了低温钢极地环境低温服役下的韧脆转变特征温度建议值,确定了复合钢板极地低温环境服役的最低温度。结论 模拟海水环境下,复合钢...     

Al及Al合金在舟山海域的腐蚀行为

报告Al及Al合金在舟山海域的飞溅区、潮差区和全浸区3种试验条件下暴露2、4、8年的腐蚀结果及其在海水环境中的腐蚀行为.Al及Al合金在海洋环境中的平均腐蚀率较低,主要因点蚀、缝隙腐蚀而受到破坏,硬Al、超硬Al的包Al层对基体起着牺牲阳极保护作用.在飞溅区,Al及Al合金对局部腐蚀较敏感,点蚀密度较大.在飞溅区,二种带包Al层的LC4CS(BL)、LY11CZ(BL)耐蚀性较好,L3M和LF11M的耐蚀性较差;在潮差区和全浸区180YS和LF2Y2表现出较好的耐蚀性.LF11M在潮差区的耐蚀性较好,而在飞溅区和全浸区的耐蚀性较差.     

氢渗透传感器及其在海洋腐蚀环境中的应用

目的探究电化学氢渗透传感器在海洋腐蚀环境中的适用性以及相应腐蚀环境下高强度钢的氢渗透行为。方法设计和制作系列氢渗透传感器,将氢渗透传感器置于海洋大气腐蚀环境、模拟浪花飞溅区腐蚀环境和模拟海洋潮差区腐蚀环境,通过电化学氢渗透技术反映自然腐蚀条件下由腐蚀导致的氢向AISI 4135高强钢材料的渗透情况。结合各腐蚀环境下影响材料腐蚀速率的因素,分析各腐蚀环境下氢产生的机理。结果海洋大气腐蚀环境下由腐蚀引起的材料的氢渗透电流密度处在一个较小的数量级,氢渗透电流的大小与大气的绝对湿度呈正比例关系;模拟浪花飞溅区腐蚀环境下,氢渗透电流的大小与模拟浪花飞溅效应的海水喷淋间隔时间相关,相较于海水喷淋间隔为1min条件下的氢渗透电流密度,喷淋间隔为10min条件下的氢渗透电流密度的最大值更大。处于模拟海洋潮差区腐蚀的材料的氢渗透电流呈现周期性波动,并且前期氢渗透电流的波动幅值较大,而后趋于稳定。结论电化学氢渗透传感器在检测大气腐蚀环境和模拟浪花飞溅、模拟海洋潮差环境下由腐蚀引起的氢渗透电流的应用中,展现了良好的稳定性和可靠性,表明了相应试验海洋腐蚀环境下氢渗透电流的特点,不同腐蚀环境下材料的氢渗透行为差异较大。     

Q235钢在模拟海水全浸区腐蚀行为的研究

为了研究Q235钢在海水中的耐腐蚀性及腐蚀机理,采用静态浸泡试验方法,研究了Q235钢的腐蚀速率、局部腐蚀形貌、腐蚀断面形貌,并对腐蚀层成分进行分析。结果表明:Q235钢在模拟海水全浸区的腐蚀速率先降低,然后略有升高,再略微降低,最后趋于稳定,其抗腐蚀能力较好;腐蚀先出现点蚀,最后形成连续的腐蚀层;腐蚀层分为两层:内锈层是Fe3O4、α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH的混合物,外锈层是γ-FeOOH。     

矿用液压支架用耐蚀钢的研发

为解决矿井液压支架用钢由于服役环境复杂经常出现腐蚀的问题，设计开发了矿井液压支架用耐蚀钢，同时对其轧制及热处理工艺、组织性能、腐蚀行为等进行了研究。结果表明：采用中C,低P、S,复合添加Cr、Ni、Cu的化学成分设计，研发的Cr+Ni+Cu系耐蚀钢经模拟轧制、在线淬火后，在530℃保温1 h进行回火，组织为回火马氏体，力学性能最佳，抗拉强度和屈服强度分别为1 023、911 MPa,断后伸长率和断面收缩率分别为15%、55.9%,强度及塑韧性均满足国标要求且均较目前矿井用钢27SiMn有所提升；随着回火温度升高，实验钢中位错密度降低，强度逐渐下降，组织发生回复，马氏体板条边界变得模糊，带状结构消失，部分板条发生合并，尺寸变宽，由板条结构转变为块状，导致大角度晶界数量增多，塑韧性呈上升趋势；随着腐蚀的进行，实验钢腐蚀速率逐渐下降并趋于稳定，经240 h全浸腐蚀(碱性盐溶液)后，实验钢的年腐蚀速率为0.401 mm/a,相较于对比钢降低了40%,耐腐蚀性能良好；实验钢锈层主要为Fe(CrO₄)OH,致密稳定，减少了溶液与基体的接触，提高了锈层对基体的保护能力。     

不锈钢海洋腐蚀-在青岛海域16年暴露试验

总结了不锈钢在海洋全浸区、潮汐区和飞溅区16年的暴露试验结果,在全浸区,不锈钢腐蚀严重,耐蚀性差别很大.在潮汐区,不锈钢的腐蚀较重,耐蚀性有明显差别.在飞溅区,2Cr13不能维持钝态,耐蚀性较差;含Cr大于17%的不锈钢的耐蚀性较好,它们的耐蚀性差别不明显.海生物污损能引起不锈钢的局部腐蚀,它对不锈钢在全浸区、潮汐区的腐蚀有显著的影响.     

含Cr调质态桥梁用钢的腐蚀行为研究

研究了不同Cr含量调质态桥梁用钢的显微组织、电化学性能和液-气界面半浸泡腐蚀性能。结果表明,不同Cr含量桥梁用钢的基体组织都为回火索氏体,但是1.1Cr和2.0Cr桥梁用钢中铁素体仍然保持着淬火马氏体的板条状形态,且碳化物相对更加细小和弥散;随着Cr含量的提高,桥梁用钢的腐蚀电位发生了正向移动,而腐蚀电流密度逐渐减小,极化电阻不断增大,桥梁用钢的耐腐蚀性从高至低为:2.0Cr桥梁用钢1.1Cr桥梁用钢0.5Cr桥梁用钢;随着Cr含量的提高,桥梁用钢的表面腐蚀程度逐渐减轻,年腐蚀速率呈逐渐降低的趋势;液-气界面上区域的腐蚀产物层厚度大于液-气界面下区域,且液-气界面上区域的Cr元素富集在外锈层区,而液-气界面下区域的Cr元素富集在内锈层区。     

海上油气田钢结构物腐蚀及防护技术

本文概括了海洋油田平台钢结构物不同区域的腐蚀环境和腐蚀特点。针对海洋油田固定式生产平台钢结构的防腐保护要求,就海洋平台钢结构大气区,飞溅区和全浸区的防腐防护技术进行了探讨。     

管线钢在干湿交替环境下的腐蚀

在模拟土壤的NS4溶液中,采用腐蚀失重、极化曲线和产物形貌观察等方法研究了X80钢在干湿交替环境下的腐蚀行为.结果表明,腐蚀速率随干/湿交替时间比降低先增加后减小,当干/湿交替时间比为9 h/15 h时,腐蚀速率最高,为全浸腐蚀速率的1.8倍;在此条件下,腐蚀速率随pH值增大而降低;随着Cl-浓度增大,腐蚀速率先降低后...     

热浸铝镀层在氯化铵环境中的腐蚀行为研究

目的研究改进工艺热浸铝后的炼化加氢换热器管束在不同氯化铵环境下的耐腐蚀性能,并对其耐蚀机理进行分析。方法采用改进的热浸铝工艺对20#钢、15CrMo钢和321不锈钢进行表面处理,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对镀层厚度、组织和成分进行分析,采用氯化铵垢下腐蚀实验和高温高压釜模拟工况实验评价热浸铝镀层的耐氯化铵腐蚀性能。结果 20#钢、15CrMo钢和321不锈钢热浸铝层无表面缺陷,热浸镀铝层厚度均≥0.080 mm,镀层结构主要由纯Al层、Fe-Al合金层以及少量的Al_2O_3组成。在潮湿氯化铵条件下,20#钢和15CrMo钢的腐蚀速率均随着温度的升高而明显增大,80℃时的腐蚀速率分别达到21.6mm/a和19.9mm/a;321不锈钢有明显点蚀现象。热浸镀铝后,在相同介质中放置一个月,发现三种试样没有腐蚀现象出现。高温高压釜模拟工况实验后,热浸铝镀层表面同样也没有腐蚀现象发生。结论采用改进工艺获得的20#钢、15CrMo钢和321不锈钢换热器管束热浸铝镀层质量符合国家标准要求,潮湿氯化铵垢下腐蚀实验和高温高压釜模拟工况实验结果证实,热浸铝镀层在氯化铵服役环境下具有良好的防腐性能。     

电连接对Q235碳钢在海洋环境中跨区带腐蚀行为的影响

通过对腐蚀速率、微观形貌和锈层成分的测试与分析，研究了电连接状态对Q235碳钢在青岛实海环境中跨越全浸区和潮差区腐蚀行为的影响。结果表明：在非电连接状态下，全浸区试样的腐蚀速率低于潮差区，潮差区试样的腐蚀速率随着暴露高度的增加而增大；在电连接状态下，处于最低潮位线下方试样的腐蚀速率出现峰值，而在潮差区，处于中潮位区域试样的腐蚀速率出现最低值；在全浸区上部和整个潮差区试样的腐蚀形貌存在明显差异；在两种状态下潮差区试样表面锈层成分存在明显差异，在电连接状态下存在锈层的影响，随着暴露高度的增加，锈层中Ca和Mg含量逐渐增加。     

低合金耐海水腐蚀钢在模拟腐蚀环境下的耐蚀性能研究

以普碳钢为对比样,采用模拟海水全浸和间浸、盐雾、湿热等加速腐蚀实验并结合电化学测试技术研究了Cu-Cr-Mo系低合金耐海水腐蚀钢Q345C-NHY3的耐蚀性能.结果表明：在各种模拟环境条件下与碳钢相比Q345C-NHY3钢都具有较好的耐蚀性能.