海洋大气环境与拉伸疲劳载荷耦合作用下30CrMnSiNi2A钢的腐蚀损伤行为

目的 研究海洋大气环境与拉伸疲劳载荷耦合作用对30CrMnSiNi2A钢腐蚀损伤行为的影响.方法 在湿热海洋大气环境万宁试验站户外环境,首次采用海洋大气环境-拉、压、弯载荷耦合试验设备对30CrMnSiNi2A钢开展海洋大气环境-拉伸疲劳载荷耦合试验,利用金相显微镜、耦合试验设备和扫描电镜,探讨海洋大气环境腐蚀与拉伸疲劳载荷耦合作用对30CrMnSiNi2A钢的腐蚀形貌、腐蚀产物、拉伸性能及断口形貌的影响.结果 30CrMnSiNi2A钢静态暴露试验和耦合试验的腐蚀特征均为点蚀,静态暴露试验1 a和耦合试验35 d的最大腐蚀深度分别为95μm和54μm.静态暴露试验1 a,30CrMnSiNi2A钢的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别下降6.6％、6.5％、31.0％;耦合试验35 d,30CrMnSiNi2A钢的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别下降11.0％、11.4％、34.5％.断口形貌结果显示,30CrMnSiNi2A钢耦合试验的裂纹源附近扩展区为准解理形貌,存在细小二次裂纹,裂纹以疲劳源为中心,向芯部不断扩展,形成了具有方向性的腐蚀疲劳损伤.结论 海洋大气环境腐蚀与拉伸疲劳载荷的耦合作用可以加速30CrMnSiNi2A钢拉伸性能的下降,与静态暴露试验相比,耦合试验的加速倍率约为静态暴露试验的10倍.     

3003铝合金盐雾加速腐蚀行为

采用连续盐雾腐蚀试验模拟海洋大气环境对3003铝合金进行了加速腐蚀研究,主要考查腐蚀时间对腐蚀性能的影响,分析了腐蚀产物的微观形貌、元素分布及点蚀深度,利用失重法分析了3003铝合金的腐蚀动力学特征。结果表明:腐蚀产物随时间延长不断增多,腐蚀初期以点蚀为主,点蚀逐渐发展成为剥蚀,并产生龟裂;腐蚀失重与时间的关系呈幂函数规律;腐蚀48h后,腐蚀速率趋于平缓;腐蚀72h的失重数据低于万宁地区7A04铝合金暴露10a的腐蚀失重数据,最大腐蚀深度仅为板材厚度的20%。     

0359铝合金海洋性大气腐蚀行为

利用盐雾腐蚀试验研究时间对0359铝合金在海洋大气环境中腐蚀行为的影响,通过失重分析考查了0359铝合金的腐蚀动力学特征,分析了腐蚀产物的微观形貌及元素变化情况.结果表明:腐蚀失重与时间的关系呈幂函数规律,腐蚀48h后,腐蚀速率随时间延长逐渐变小,且趋于平缓;腐蚀形貌以点蚀为主,腐蚀产物主要由Al、O、Si三种元素组成;腐蚀48h后的腐蚀失重数据高于LC4铝合金在万宁地区户外暴露10年的数据,且未发生穿透性腐蚀,在海洋性环境中可满足10年以上的使用寿命.     

7475高强铝合金在海洋和乡村大气环境中的腐蚀行为研究

目的研究海洋和乡村大气环境对7475高强铝合金腐蚀行为的影响,为7475高强铝合金环境适应性设计提供支撑。方法在万宁和北京大气环境试验站开展了7475高强铝合金为期36个月的户外暴露试验,通过腐蚀失重分析方法研究了7475高强铝合金在我国2种典型大气环境中的腐蚀动力学规律;借助环境扫描电镜(ESEM)、金相显微镜和X射线光电子能谱(XPS)等表征技术研究了7475高强铝合金的微观腐蚀形貌和锈层成分。结果2种大气环境中,铝合金腐蚀都呈现出初始阶段腐蚀迅速发展,之后腐蚀速率减慢,最后进入腐蚀扩展相对平稳时期的变化规律。在海洋大气环境中户外暴露36个月后,7475高强铝合金呈现明显的点腐蚀特征,腐蚀产物组成为Al(OH)_3、Al_2O_3和Al_2Cl_3。7475高强铝合金在乡村大气环境中表面腐蚀非常轻微,个别表面出现非常小且浅的腐蚀点。结论在乡村大气环境和海洋大气环境中,7475高强铝合金腐蚀动力学遵循幂函数规律。相比较乡村大气环境,7475高强铝合金在海洋大气环境中表现出非常强的腐蚀敏感性。     

纯锌在我国热带海洋大气环境耐蚀寿命预测模型

采用周浸加速腐蚀试验模拟纯锌在热带海洋大气环境的腐蚀行为,通过对比腐蚀形貌、腐蚀产物、腐蚀动力学等定性和定量地评价周浸试验与户外大气暴露腐蚀试验的相关性。结果表明:周浸腐蚀试验后,纯锌的腐蚀形貌、腐蚀产物组成及腐蚀动力学均与实际海洋大气环境暴露结果具有较好的相关性;通过灰色关联分析法分析发现采用2%Na Cl溶液模拟万宁大气、5%Na Cl溶液模拟西沙大气兼具模拟性和加速性;采用周浸加速腐蚀试验方法建立纯锌在万宁、西沙两种海洋大气环境下服役的耐蚀寿命预测模型,分别为Twn=95.23t 1.01、Txs=841.60t 0.16。     

环境对高强度铝合金应力腐蚀行为的影响

利用C型环试样、单轴加载的拉伸试样和预制裂纹的试样研究了高强度铝合金在大气环境下的应力腐蚀性能，并与实验室加速试验结果进行对比。施加应力后的试样分别暴露于北京、团岛、万宁3个不同的大气试验站，同时在实验室进行了C型环试样在3．5％NaCl溶液中周期浸润腐蚀试验、单轴拉伸试样在3％NaCl＋0．5％H2O2溶液中的拉伸应力腐蚀试验和预制裂纹的试样在3．5％NaCl溶液中腐蚀试验。结果表明，高强度铝合金在不同环境中产生应力腐蚀的敏感性不同，在海洋性环境下应力腐蚀性较高；在海洋性环境下2A12铝合金的应力腐蚀的敏感性比7A04铝合金高，在暴露期间未开裂的2A12铝合金C环试样发生严重剥落腐蚀，未开裂的7A04铝合金C环试样则遭受严重点腐蚀；3．5％NaCl溶液中周期浸润腐蚀试验和3％NaCl＋0．5％H20：溶液中的拉伸应力腐蚀试验作为高强铝合金SCC敏感性判定方法，模拟海洋大气腐蚀过程，与户外的试验结果具有较好的相关性。     

7A04铝合金在海洋大气环境中初期腐蚀的电化学特性

通过盐雾腐蚀试验模拟研究7A04铝合金在海洋大气环境中的腐蚀初期规律,采用电化学交流阻抗测试和扫描Kelvin探针技术,研究7A04铝合金在初期腐蚀过程中的电化学行为.结果表明:Cl-对铝合金腐蚀有显著的加速作用,盐雾试验初期表面出现点蚀坑;随盐雾时间增长,点蚀相互连接并扩展,电化学反应阻抗下降.扫描开尔文探针测试结果表明:随腐蚀的不断进行,金属表面阴极区和阳极区不断发生变化,呈现局部腐蚀的特征,表面电位也随时间逐渐升高,阴极区和阳极区逐渐变得明显,腐蚀反应处于不断加速过程.     

7B04铝合金及其螺接件的微观腐蚀机制及耐久性研究

目的 以飞机结构用7B04高强铝合金及其螺接件为实验对象,通过室内加速腐蚀试验模拟试样在南海海洋大气环境中的环境损伤,并深入分析其微观腐蚀机制与疲劳性能的内在联系。方法 通过数码相机、3D共聚焦显微镜、扫描电子显微镜等手段,研究模拟南海海洋大气环境下7B04铝合金及其螺接件的宏观/微观腐蚀特征,并借助疲劳测试分析经不同腐蚀周期后铝合金试样及螺接件的疲劳寿命。结果 铝合金及其螺接件经室内加速腐蚀试验后发生的腐蚀行为出现了明显差异,7B04铝合金试样表面发生的腐蚀行为以点蚀为主,而螺接件的腐蚀行为更加复杂。其中,远离螺接区域的暴露区的腐蚀情况与铝合金试样一致,在螺接区域发生了明显的缝隙腐蚀。此外,铝合金试样及螺接件随腐蚀周期变化的劣化规律也有所不同,腐蚀使得试样的疲劳性能均不同程度地下降。7B04铝合金疲劳寿命的递减趋势相对平缓,而螺接件在腐蚀进行到第2周期时其疲劳寿命就已降至原始寿命的一半,在腐蚀进行到第4周期时,螺接件的力学性能基本丧失。结论 经腐蚀后,铝合金试样出现了点蚀,且随着时间的延长出现了均匀腐蚀的趋势,疲劳寿命的递减趋势相对平缓。尽管螺接件的过渡区发生了严重腐蚀,但缝隙区诱发的局部腐蚀导致螺接件的受力面积减小,这是造成其疲劳寿命急剧衰减的首要因素。     

稀土Ce对7A04铝合金耐海洋大气腐蚀性能的影响

采用周期浸润腐蚀试验模拟海洋大气环境,研究了稀土Ce及其加入量对7A04铝合金耐海洋大气环境腐蚀性能的影响。通过SEM和XRD分析了试样除锈后的形貌和腐蚀产物的成分。采用失重法和极化曲线法分析了腐蚀动力学规律和电化学行为。结果表明:添加稀土Ce的7A04铝合金的腐蚀速率明显低于未添加稀土Ce的。腐蚀480 h后,添加了0.39%稀土Ce的试样和添加了0.81%稀土Ce的试样的腐蚀速率与未添加稀土的试样相比分别降低了16.7%和12.2%。     

镉镀层的大气腐蚀行为

采用常规氰化镀镉和无氰镀镉工艺在２０＃钢试样上镀敷镉镀层,并在青岛、江津、武汉和海南万宁大气试验站进行了５．８ａ的大气暴露试验．结果表明江津的镉镀层腐蚀速率最高,青岛与武汉的腐蚀速率接近,海南万宁的腐蚀速率最低．镉镀层不适用于有工业污染的大气环境,对海洋大气环境有较强的防护能力．无氰镀镉层的腐蚀速率与氰化镀镉接近,可以认为在一定条件下无氰镀镉能够代替氰化镀镉工艺用于上述４种典型的大气环境的腐蚀防护．     

海上平台栈桥输油管线腐蚀失效原因

某海上平台栈桥输油管线在投产不到2a时间内即发生局部腐蚀泄漏,泄漏部位处于管道底部焊缝连接位置.为了研究其腐蚀原因及对今后腐蚀控制提供参考,对发生腐蚀泄漏部位进行材质理化检验、腐蚀部位宏观形貌及SEM观察、能谱分析、腐蚀产物X射线衍射分析及电化学分析.结果表明,CO2腐蚀是造成该输油管线泄漏的原因,而导致焊接处优先发生泄漏的主要原因是焊缝和母材材质不匹配及焊接工艺不当引起焊缝自腐蚀电位低以及沟槽敏感性高.     

某平台生产水管线的腐蚀失效原因

通过调研某平台生产水管线的工况,结合失效管段的腐蚀形貌和失效特征,使用能谱分析(EDS)和X射线衍射技术对腐蚀产物的成分和组成进行分析。结果表明:旁通管线停用期间存在腐蚀性介质、介质中存在硫酸盐还原菌(SRB)、溶解氧和CO_2的共同作用导致了平台生产水管线的失效,其中SRB腐蚀是管线失效的主要原因。     

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。     

海洋平台的腐蚀现状和防护措施

在海洋石油工程大力发展的今天,海洋平台作为海上油气生产的基础设施,处在越来越重要的位置。海洋平台处在恶劣的海洋环境中,受到海水、大气、海洋生物、日光等作用,平台导管架等结构会发生不同情况的腐蚀,威胁到设施的安全性。在分析腐蚀机理的基础上,针对性的提出相应的防护措施和技术进展。     

自升式钻井平台的腐蚀特点及涂装应用

本文通过对海洋钻井平台所处的腐蚀环境的分析,了解其腐蚀的一般规律,并且结合自升式钻井平台自身的特点对其腐蚀区域进行划分,同时针对不同的腐蚀区域采取不同的涂装配套以满足此钻井平台在海洋环境下的重防腐要求。     

H石油平台立管腐蚀失效分析

本文通过分析立管材质和腐蚀产物,对石油平台立管的失效进行全面分析,并对飞溅区立管的腐蚀防护提出保护措施.     

中国南海东方气田海上平台水下钢结构腐蚀与防护研究

本文介绍了DF-1CEP平台投产五年水下钢结构腐蚀与防护特检报告:平台水下结构物完全被污损生物覆盖,最大厚度可达22cm,平均厚度14cm。阴极保护系统完好,保护效果良好。分析了电位测量方法和结果、超声测厚方法和结果、牺牲阳极表观状态和物理尺寸测量方法和结果,以及污损物测量结果,发现了电位测量程度不当;测厚点被测基面清理不干净;牺牲阳极物理尺寸测量不准确,单位面积上的污损生物生理超过设计标准。提出了改进电位测量程度,建议制订水下超声测厚操作规范和清除海生物防止平台超负荷带来安全隐患。     

某油气田井口平台超重力脱硫现场试验

针对某油气田井口平台硫化氢含量上升的问题,采用"超重力+硫化氢清除剂"的工艺,并进行了现场试验。在本文中,考察了超重力设备的转速、混相流体温度、硫化氢清除剂添加量对脱硫效果的影响。现场试验结果表明,随着转速、混相流体温度、硫化氢清除剂添加量的增加,硫化氢脱出率增加。研究还发现,在硫化氢清除剂添加少量的吸收活化剂可以降低硫化氢清除剂的添加量。     

南海油田W12-1平台水下钢结构腐蚀与防护检测情况讨论

本文介绍了南海W12-1平台物检中的水下钢结构物的腐蚀污损和阴极保护系统并对检测结果进行讨论，重点讨论了附着生物的附着厚度、电超声波测厚仪测出平台主桩腿的腐蚀率、牺牲阳极的污损原因及由此可能造成的失效结果。