X80钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为

利用失重法、电化学测试、SEM(扫描电镜)和EDS(能谱分析)等方法,研究X80钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X80钢在3个测试点模拟土壤溶液中以全面腐蚀为主,局部位置发生点蚀;其在代号为AN000,AN065和AN016的模拟溶液中浸泡60 d的腐蚀速率分别为0.55,0.4和0.03 mm/a,腐蚀速率依次减小;随着浸泡时间的增加,Ca2+吸附在X80钢表面并形成Ca的产物层,有效地减缓了X80钢在AN016模拟溶液中的腐蚀。在盐含量较高的土壤环境中,富集在钢基表面的结晶盐对钢的腐蚀具有一定的减缓作用。     

N80钢在模拟油田采出液中的腐蚀行为研究

本文采用动电位极化和电化学阻抗谱技术着重研究了N80钢在模拟油田采出液(除氧条件下含Ca2 、HCO3-的NaCl溶液)中的腐蚀行为,分析比较了pH值、温度、流动条件等因素对腐蚀行为的影响,探讨了可能的阴、阳极反应机理。研究结果表明:随着温度升高,N80钢在该介质中的腐蚀机理有可能发生变化,而溶液pH值的不同,亦对N80钢的阳极溶解机理有较大的影响。     

离子渗氮对X80钢在库尔勒土壤溶液中电化学腐蚀行为的影响

通过对X80钢进行离子渗氮处理,研究其在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡30天的耐腐蚀性能。通过动电位极化曲线和阻抗谱测试X80钢渗氮层对腐蚀性能的影响。结果表明,经离子渗氮的试样比X80钢更耐蚀,其自腐蚀电位为-393mV,比X80钢高出337mV,自腐蚀电流密度为0.046A/cm2,约是X80钢的1/1 000。离子渗氮处理使X80钢表面生成了ε相和γ′相,可显著提高自腐蚀电位,使腐蚀反应更难发生。同时,显著降低了自腐蚀电流密度。采用SEM、XRD和EDS技术对腐蚀产物膜的表面形貌和组成成分进行测试分析表明,腐蚀产物主要是Fe3O4和β-FeOOH。     

N08钢在模拟油田采出液中的腐蚀行为研究

本文采用动电位极化和电化学阻抗谱技术着重研究了Ｎ８０钢在模拟油田采出液（除氧条件下含Ｃａ＾２＋,ＨＣＯ＾－３的ＮａＣｌ溶液）中的尾为,分析比较了ｐＨ值,温度,流动条件等因素对腐蚀行为的影响,探讨了可能的阴,阳极反应机理,研究结果表明,随着温度升高,Ｎ０８钢在该介质中的腐蚀机理有可能发生变化,而溶液ｐＨ值的不同,亦对Ｎ８０钢的阳极溶解机理有较大的影响。     

西气东输二线X80管线钢内腐蚀行为的研究

以西二线X80管线钢为对象,采用动电位极化和交流阻抗技术研究了不同质量分数的Cl-和SO2-4在西二线清管产物模拟溶液中X80钢内腐蚀行为,探讨了西二线管道内腐蚀机理。实验结果表明,X80管线钢在只含不同质量分数的Cl-模拟溶液中的极化曲线都呈明显的活化控制,且随着Cl-质量分数的增大,X80钢的腐蚀电流密度icorr大幅增大,X80钢的腐蚀速率增大;X80在含质量分数为0.05%Cl-、不同质量分数的SO2-4模拟溶液中的极化曲线同样呈明显的活化控制,但是随着SO2-4质量分数的增大,X80钢的腐蚀速率呈现先增大后减小的趋势,SO2-4质量分数为0.50%时,腐蚀电流密度icorr达到最大值,腐蚀最为严重;当模拟溶液中同时含有Cl-和SO2-4时,X80钢的腐蚀电位与只含Cl-时相比均有所降低,腐蚀电流密度均增大;当Cl-和SO2-4共存时,随着SO2-4质量分数的增加,SO2-4能快速地吸附在金属表面,阻碍Cl-的吸附,减小了Cl-对金属的腐蚀。     

N80钢在模拟流动介质中的腐蚀行为研究

本文采用循环流动腐蚀试验装置,研究了N80钢在模拟含氧流动介质中的腐蚀行为,分析比较了温度,流速等因素对N80钢腐蚀行为的影响,研究结果表明,在不同流速下,温度对N80钢腐蚀行为的影响也不同,30度时,随流选提高,腐蚀速度加快,当温度升到40度以后,随流速提高,腐蚀速度反而下降。     

N80钢在油田采出液中腐蚀行为的静态和动态模拟研究

模拟研究了井下环境N80钢在油田采出液(主要是CO2水溶液)中的静态和动态腐蚀行为。用光学显微镜、SEM、XRD对N80钢表面腐蚀产物膜的表面形貌、横截面形貌、结构及成分进行了分析。探讨了N80钢点蚀的形成和发展原因。讨论了井下采出液中各种离子对腐蚀行为的影响，结果表明，N80钢表面腐蚀产物膜的形貌及其结构对金属的进一步腐蚀有严重影响。腐蚀产物膜疏松、不完整或损坏、脱落时，会诱发局部点蚀而导致严重的穿孔破坏，点蚀坑会在腐蚀产物膜下产生，这也是N80钢在实际应用中被破坏的主要形式。试验中，N80钢在静态条件下的平均腐蚀速率略高于动态条件下的平均腐蚀速率，而其局部腐蚀在动态条件下则比静态时严重的多，这和试样表面腐蚀产物膜的破坏有关，动态条件下由于流体剪应力的作用，部分腐蚀产物膜破坏和剥落，造成了严重的局部腐蚀。     

X80管线钢在不同矿化度油田采出液中的腐蚀行为研究

为了研究X80管线钢在不同矿化度油田采出液中的腐蚀行为,利用高温高压釜动态模拟试验研究了在60 ℃、CO2分压1.5 MPa、流速1.5 m/s、含水率40%条件下不同矿化度对X80管线钢在模拟油田采出液中的腐蚀情况,并利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对试样表面腐蚀产物形貌和成分进行了分析。结果表明,随矿化度增加,X80钢平均腐蚀速率降低,腐蚀形态呈现严重局部点蚀、轻微点蚀和均匀腐蚀的变化规律;腐蚀产物膜厚度随矿化度降低而减小,在矿化度为20 g/L时,试验钢的腐蚀最为严重,产物膜最厚,腐蚀产物主要为FeCO3及少量Fe和CaCO3。     

直流干扰对X80管线钢表面腐蚀行为的实验研究

为探究直流电流密度对X80管线钢的表面腐蚀行为,采用传统三电极体系与直流干扰源相结合的方式,建立了不同直流电流密度下X80管线钢在近中性NS4土壤模拟溶液中的电化学测试体系,得到了X80管线钢自腐蚀电位、极化曲线、电化学阻抗和腐蚀形貌特征。结果表明,直流电流密度对X80管线钢在NS4溶液中的腐蚀行为主要分为两个阶段:第一阶段为iDC=0~20 mA/cm^2时,此时主要为双电层和扩散层的形成过程,以全面腐蚀为主,腐蚀电流密度随直流电流密度的增大而增大,腐蚀产物主要为FeOOH;第二阶段为iDC≥50 mA/cm^2时,此时主要以点蚀为主,腐蚀电流密度基本不变,内层腐蚀产物主要以黑色Fe3O4为主。     

X80～X120高钢级管线钢的最新进展

介绍了高强度管线钢的制造技术概况,分析和讨论了X80,X100和X120级钢板、钢管的显微组织和力学性能;通过UOE模拟装置,对从钢板到钢管成型后力学性能的变化进行了评价,所测试的X80钢板和钢管具有优异的落锤撕裂试验(DWTT)性能;对X80管线管的变形能力进行了评价,其屈曲能力符合DNV和API规范;研制的X100钢可以制成具有适当性能的UOE钢管;进行了X120管线钢的研制,其拉伸性能完全符合目前研究所要求的性能指标。     

X70管线钢在模拟土壤介质中裂纹扩展特性研究

试验研究了X70管线钢在模拟土壤介质 0 5mol/LNa2 CO3 + 1mol/LNaHCO3 溶液中和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的控制。不同的应力比下 ,裂纹扩展呈现明显的门槛值特征 ,随着应力比的升高 ,裂纹扩展的门槛值降低。在碱性碳酸盐溶液 (pH =9 3)中 ,加载频率对裂纹扩展速率没有明显的影响 ;在中性碳酸盐溶液 (pH =7 0 )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。中性碳酸盐溶液中的裂纹扩展速率高于碱性碳酸盐溶液的裂纹扩展速率 ,且随加载频率的降低 ,裂纹扩展速率增大     

X80高钢级管线钢冲击韧性研究

对某厂X80高钢级管线钢母材、焊缝、热影响区进行了夏比冲击韧性试验。试验发现夏比冲击热影响区的冲击功较低,对X80钢的热影响区补样进行系列冲击试验,并对断口形貌和显微组织进行观察,认为应当把热影响区的夏比冲击功(CVN)值作为冲击载荷条件下焊接接头的一个评判特征值。     

X70管线钢在模拟高pH值介质中裂纹断口分析

用扫描电镜 (SEM )分析了X70管线钢在模拟高 pH值 (pH =9 3)土壤介质 0 5mol/LNa2 CO3+1mol/LNaHCO3的碳酸盐溶液中 ,循环载荷下的裂纹断口形貌。结果表明 :(1)在高应力比 (R =0 9)下 ,静载拉伸力学因素在断裂机制中占主导地位 ,断口的大部分呈现静载断裂特征 ,随着应力比R的降低 ,断口呈现疲劳断裂特征 ;(2 )随着加载频率的降低 ,断口MnS夹渣的数量和密度明显增加 ;(3)由于X70管线钢的晶粒很细小 ,在碳酸盐溶液中的断口并没有呈现典型的晶间断裂冰糖状断口形貌。     

X80管线钢焊接接头在含硫介质中耐蚀性的研究

针对钢管油气输送过程中硫腐蚀严重的现象,重点讨论了硫离子体积分数以及温度对输油气钢管腐蚀性的影响,研究了采用两种不同焊丝焊接的X80管线钢焊缝的腐蚀趋势、腐蚀速率及表面腐蚀形貌,揭示了X80管线钢焊接接头耐硫腐蚀的特性及耐蚀机理。研究结果表明,随着温度的升高和体积分数的增大,采用H05MnN iMo焊丝比采用H06H1焊丝焊接的焊缝耐蚀性好。     

N80钢的CO_2腐蚀行为试验研究

我国中西部的油田,大多面临严重的CO2腐蚀危害。为更清楚了解油管套管常用的N80钢在现场条件下腐蚀形貌、腐蚀速率等腐蚀行为,为油田选材提供依据,进行了模拟现场环境的腐蚀试验研究。研究结果表明,在温度为92℃、介质流速为12m/s、CO2分压为29648kPa、总矿化度为346g/L的水介质中,N80钢的平均腐蚀速率为08224mm/a,按NACE RP—0775—91标准属于极严重腐蚀;腐蚀试样表面除了存在大面积凹陷外,还有较深的腐蚀坑;金属表面腐蚀产物分为三层,各层形态和成分不同,但都不很致密;腐蚀产物主要是碳酸的复盐和Fe3C。     

应力环与慢拉伸加载喷丸强化X80钢的SCC行为

采用应力环静态拉伸和慢应变速率拉伸(SSRT)加载方法,对比研究了喷丸强化对X80管线钢应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响,并分析了喷丸强化对SCC行为影响与加载试验方法的内在联系。研究结果表明:由于残余压应力和表层组织细化的作用,喷丸强化能明显提高静态拉伸弹性变形条件下X80钢的抗SCC能力。然而,在慢应变速率拉伸SCC试验条件下,喷丸强化X80钢的SCC敏感性反而高于未处理试样,其原因主要是当加载应力超过屈服强度后喷丸强化X80钢表面的残余压应力严重松弛,而表面加工硬化和粗糙度增加则增强了基材的SCC敏感性。因此,SSRT加速试验方法不适合评价针对工程实际的喷丸处理试件的SCC敏感行为。     

表面纳米化处理对X80管线钢焊接接头的影响

采用表面机械研磨处理(SMAT)技术对X80管线钢焊接接头进行了表面自身纳米化处理。分析了SMAT前后X80管线钢焊接接头的疲劳及电化学腐蚀特性。结果表明,对X80管线钢焊接接头进行90min的SMAT后,可以在X80管线钢焊接接头表层一定深度范围以内获得纳米晶组织,纳米晶尺寸分布为5～15nm;在近似服役条件下的全应力范围内,SMAT可以显著延长X80管线钢焊接接头的疲劳寿命,其疲劳极限可提高13%;SMAT可提高X80管线钢焊接接头的电化学腐蚀性能,使其电化学腐蚀倾向和自腐蚀电流密度均有所降低。