CO2和H2S对FV520B不锈钢在NaCl溶液中电化学腐蚀行为的影响

采用动电位极化和电化学阻抗谱研究了FV520B不锈钢在3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液以及在分别通入CO_2、H_2S、CO_2+H_2S气体的3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:在3.5%NaCl溶液中通入CO_2或H_2S时,试验钢的开路电位负移,极化电阻减小,耐腐蚀性能变差;试验钢在4种腐蚀介质中的极化曲线均呈阳极溶解特征,在3.5%NaCl和通入CO_2的3.5%NaCl溶液中,腐蚀受阳极过程控制,在通入H_2S的3.5%NaCl溶液中,腐蚀受阴极过程控制,而在同时通入CO_2和H_2S的3.5%NaCl溶液中,腐蚀受阴极和阳极过程共同控制。     

湿H_2S及Cl~-环境下FV520B不锈钢的应力腐蚀行为研究

采用慢应变速率拉伸试验研究了FV520B马氏体沉淀硬化不锈钢在湿H_2S、NaCl及湿H_2S+NaCl腐蚀环境下的应力腐蚀开裂敏感性,并讨论了介质浓度对应力腐蚀行为影响。结果表明:FV520B钢在湿H_2S+NaCl环境中的应力腐蚀敏感性最大,随H_2S浓度升高,FV520B钢抗拉强度和断后延伸率降低,应力腐蚀敏感性增大。FV520B钢在湿H_2S+NaCl腐蚀环境的恒位移加载应力腐蚀试验表明:湿H_2S+NaCl腐蚀介质能够显著降低FV520B钢的断裂韧性,随H_2S浓度升高,应力腐蚀临界应力强度因子KISCC减小;试样断口形貌分析表明,在湿H_2S+NaCl腐蚀介质中SCC试样断口呈准解理形貌,为氢脆型应力腐蚀开裂,Cl-具有一定的诱导促进作用。     

不同pH氯化钠溶液对P110S油套管钢腐蚀磨损交互作用的影响

采用失重法和电化学方法研究了P110S油套管钢在不同pH氯化钠溶液中的腐蚀磨损行为,分析了试样表面的磨损产物。结果表明:试验钢在pH为3的氯化钠溶液中的腐蚀磨损速率最大,而在pH为7氯化钠溶液中的最小,在不同pH氯化钠溶液中,试验钢的腐蚀与磨损呈正交互作用;腐蚀磨损后试样的自腐蚀电位在pH为11的氯化钠溶液中最低,在pH为3,7的氯化钠溶液中相差不大,溶液pH对腐蚀磨损前试样的自腐蚀电位影响不大;随着氯化钠溶液pH的增加,试样表面磨损变形程度增大,腐蚀产物中氧、铁原子比减小。     

温度对T95钢在H_2S/CO_2环境中腐蚀行为的影响

利用自制高温高压釜模拟了油井筒中H_2S/CO_2环境,在温度30~150℃、H_2S/CO_2气相和模拟地层水液相中对T95油管钢进行了腐蚀试验,研究了温度对该钢腐蚀速率的影响,并分析了腐蚀产物的形貌和物相组成。结果表明:当温度为30~120℃时,T95钢在气相和液相中的腐蚀速率均随温度的升高先增后降,且均在90℃时达到峰值,分别为0.882,1.096mm·a~(-1),当温度高于120℃时,液相中的腐蚀速率缓慢增大而气相中的缓慢减小;随着温度的升高,气相中的腐蚀产物逐渐由片状变成块状并堆积在一起,液相中的则由絮状沉积变成团簇状堆积;腐蚀产物由铁、硫、氧等元素组成,腐蚀速率与腐蚀产物膜中硫含量成反比、与氧含量成正比,硫铁化合物对腐蚀起到了阻碍作用。     

20钢在不同介质中的硫化物应力腐蚀开裂敏感性

采用慢应变速率试验(SSRT)研究了20钢在不同介质(分别含有不同组合的CH3COOH、NaCl和Na2S2O3混合溶液)中的应力腐蚀开裂行为,并探讨了pH、Cl-和S2O32-对该钢应力腐蚀开裂的影响。结果表明:CH3COOH、NaCl和Na2S2O3均对20钢的应力腐蚀开裂都起促进作用,三者之间还具有协同作用;该钢在10-3 mol·L-1 Na2S2O3+5%NaCl+0.5%CH3COOH溶液中的应力腐蚀开裂敏感性最强。     

油田苛刻环境中2205双相不锈钢的腐蚀行为

模拟了油田酸化完井全过程和产出工况,结合电化学分析研究了2205双相不锈钢在这两种环境中的腐蚀行为。结果表明:试验钢在含CO_2气体的地层水中发生轻微的均匀腐蚀,在CO_2分压为4.80 MPa、试验温度为220℃下的均匀腐蚀速率仅为0.002 1mm·a~(-1);在酸化完井全过程腐蚀时,试验钢发生明显的铁素体相选择性溶解腐蚀,腐蚀速率最小为0.523 6mm·a-1,远高于其在含CO_2气体地层水中的腐蚀速率;在新配制酸溶液中腐蚀时,试验钢处于活化状态,腐蚀速率较大,在含0.1MPa CO_2气体的地层水中,试验钢阳极区出现钝化现象,腐蚀速率显著降低。     

垃圾焚烧炉热管用12Cr1MoVG钢在不同碱金属混合熔盐中的热腐蚀行为

采用腐蚀动力学方法,结合腐蚀表面形貌观察和微区成分分析,研究了垃圾焚烧炉热管用12Cr1MoVG钢在KCl+NaCl、KCl+K_2SO_4、NaCl+Na_2SO_4和K_2SO_4+Na_2SO_4(物质的量比均为1∶1)等混合熔盐中的热腐蚀行为。结果表明:试验钢在KCl+NaCl熔盐中的腐蚀质量变化和腐蚀深度大于在K_2SO_4+Na_2SO_4熔盐中的,腐蚀层中产生了大小不一的孔洞且氯元素已渗入基体,碱金属氯盐对试验钢的腐蚀作用大于碱金属硫酸盐的;试验钢在KCl+K_2SO_4熔盐中的腐蚀质量变化和腐蚀深度大于在NaCl+Na_2SO_4熔盐中的,腐蚀层较为疏松,钾盐对试验钢的腐蚀能力强于钠盐的;试验钢的腐蚀速率由大到小按熔盐排序为KCl+NaCl、K2_SO_4+Na_2SO_4、KCl+K_2SO_4、NaCl+Na_2SO_4。     

油田集输系统中不同CO_2分压下16Mn钢的腐蚀行为

采用浸泡试验、电化学试验等方法研究了16Mn钢在模拟油田集输系统中不同CO_2分压(0,0.15,0.3 MPa)下的腐蚀行为。结果表明:16Mn钢的腐蚀速率随CO_2分压的增加呈先增大后减小的变化趋势;当CO_2分压为0时,16Mn钢表面未形成腐蚀产物膜,为均匀腐蚀;当CO_2分压为0.15 MPa时,腐蚀产物膜较完整致密,为均匀腐蚀;当CO_2分压为0.30 MPa时,腐蚀产物膜变薄并有明显缺陷,为典型的台地腐蚀;16Mn钢表面的腐蚀产物主要是FeCO_3;16Mn钢的腐蚀反应主要以阳极活化溶解为主,电化学阻抗谱的中频感抗弧与腐蚀产物的溶解吸收有关,低频容抗弧与腐蚀产物膜覆盖区的活化溶解有关。     

超级13Cr油管钢在含Cl-溶液中的腐蚀行为及其表面腐蚀膜的电化学特性

在室温不同质量分数(5%～35%)NaCl溶液中对超级13Cr油管钢进行浸泡腐蚀试验,研究了该钢的腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物及其表面腐蚀膜的电化学特性。结果表明:试验钢在NaCl溶液中具有较好的耐蚀性;随NaCl质量分数的增加,其耐蚀性降低,当NaCl质量分数大于25%时变化尤为显著,腐蚀形式由局部腐蚀发展为全面腐蚀,腐蚀产物主要为Fe_3O_4,腐蚀膜疏松不致密;腐蚀膜的极化曲线存在钝化区,具有钝化特性,在低频区的电极过程为扩散控制,在高频区则为电荷传递控制,其阻抗由一个时间常数确定。     

干湿交替与水饱和条件下轮南壤土中X80钢焊管的腐蚀行为

选择取自轮南油田的壤土作为腐蚀介质,在干湿交替和水饱和条件下对X80钢焊管进行室内模拟腐蚀试验,对比研究了母材和焊缝试样的腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀产物。结果表明：试验钢在干湿交替条件下的腐蚀速率是水饱和条件下的2～48倍,且母材比焊缝更耐蚀;母材和焊缝试样在水饱和环境下均以轻微的全面腐蚀为主,在干湿交替条件下呈现土壤板结形貌,存在大量腐蚀坑;水饱和条件下,母材表面腐蚀产物内层薄且致密,外层分散出现龟裂,焊缝表面腐蚀产物内层已出现龟裂;干湿交替条件下,母材和焊缝表面腐蚀产物均存在裂缝。     

30CrMo钢在H_2S和H_2O介质中的腐蚀行为研究

采用动电位极化技术和化学浸泡法研究30CrMo钢在H_2S和H_2O的腐蚀行为,并用扫描电镜(SEM)观察腐蚀表面形貌。结果表明:30CrMo钢在H_2S和H_2O的介质中会出现腐蚀。该钢在腐蚀初期的腐蚀速率较快,富集H_2S不仅促进初生蚀孔自身长大外,还会在蚀孔内壁形成核并产生新的腐蚀小孔。     

304奥氏体不锈钢在H_2S+Cl~-+CO_2+H_2O环境下的慢应变速率拉伸腐蚀试验研究

通过慢应变速率拉伸腐蚀试验(SSRT),研究了304奥氏体不锈钢在H_2S+Cl-+CO_2+H2O复杂介质环境下的应力腐蚀敏感性,借助扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)分析了断口形貌和腐蚀产物性质。在环境因素中主要考虑了H_2S浓度、Cl-浓度、CO_2浓度这三种介质参数单独或交互作用对材料应力腐蚀敏感性的影响。通过对试验数据进行逐步回归分析,建立了应力腐蚀敏感性指数随介质参数变化的数学模型,同时分析了各介质参数对304奥氏体不锈钢应力腐蚀影响的显著性。     

慢应变拉伸速率和H_2S,Cl~-及H~+浓度对08Cr2AlMo钢应力腐蚀开裂的影响

通过慢应变速率拉伸、均匀设计和扫描电镜等方法,研究了慢应变拉伸速率和H2S,Cl-及H+浓度对08Cr2AlMo钢应力腐蚀开裂敏感性的影响。研究表明,随着拉伸应变速率的减小,08Cr2AlMo钢在饱和H2S溶液中的应力腐蚀敏感性基本呈单调增加的趋势,拉伸速率为5.67×10-6s-1时试样已发生应力腐蚀开裂。H2S,Cl-及H+浓度对08Cr2AlMo钢的应力腐蚀开裂敏感性具有重要影响作用,影响因素两两之间存在协同作用。在饱和H2S溶液中,杂质离子Cl-和H+对08Cr2AlMo钢的应力腐蚀开裂具有促进作用。     

FV520B钢在湿H_2S+Cl~-环境中的腐蚀疲劳性能

针对离心压缩机叶轮叶片疲劳寿命研究的需要,考虑到服役环境对疲劳寿命的影响,开展叶轮典型材料FV520B钢在湿H_2S+Cl~-环境中的腐蚀疲劳试验研究,结合断口形貌观察分析其疲劳失效机理,建立疲劳寿命预测模型。结果表明,FV520B钢在湿H_2S+Cl~-环境中的疲劳性能相较于大气环境大幅下降,并随着环境中H_2S浓度升高而下降;随着应力幅值降低,介质中的H_2S对疲劳性能的影响逐渐显现并随应力幅值降低而增大。疲劳断口形貌观察表明,试样表面存在点蚀坑,疲劳裂纹在点蚀坑处萌生并扩展。最后,在点蚀演化寿命预测模型的基础上,结合氢对疲劳演化过程的影响,建立考虑应力及腐蚀介质共同作用的疲劳寿命预测模型,预测结果与试验数据吻合较好。该模型可为湿H_2S+Cl~-环境下材料的疲劳寿命预测提供基础支持。     

Q235钢在3种典型土壤环境中的腐蚀行为

选择取自武汉的近中性黄棕壤、取自天津的碱性盐碱土和取自南昌的酸性红壤作为腐蚀介质,对Q235钢进行室内模拟加速腐蚀试验,对比研究了试验钢的腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀产物组成,分析了其腐蚀机理。结果表明:在3种土壤中试验钢均发生了不均匀的全面腐蚀和局部点蚀。腐蚀产物外层结构疏松,主要由Fe_2O_3、FeOOH组成;内层结构致密,主要由Fe_3O_4组成。在碱性盐碱土中,试验钢表面形成了结构完整的腐蚀产物层,抑制了阴极的耗氧反应,腐蚀速率最低;酸性红壤中较高浓度的H~+促进了阴极析氢反应的进行以及裂纹的产生,试验钢腐蚀速率最高;在腐蚀后期,试验钢表面形成了致密的Fe_3O_4内锈层,因此腐蚀15d时的腐蚀速率大于腐蚀30d时的。     

石油管线钢在H2S/CO2环境中腐蚀行为的电化学研究

采用极化曲线法和交流阻抗法研究了15#钢在H2S/CO2环境下的电化学行为.试验结果表明,H2S和CO2的存在加速了15#钢在NaCl溶液中的腐蚀速率,管线钢在NaCl溶液、NaCl-CO2溶液、NaCl-CO2-H2S溶液以及NaCl-H2S溶液中电化学反应过程所受的阻力愈来愈小,腐蚀电流密度越来越大,腐蚀速率越来越...     

含CO_2和H_2S地层水中17-4不锈钢与C110钢间的电偶腐蚀

在模拟气井油套管环空环境中(溶有CO2和H2S的地层水),采用电化学试验、腐蚀失重法和腐蚀形貌观察等方法对17-4不锈钢和C110套管钢间的电偶腐蚀进行了研究。结果表明:17-4不锈钢和C110钢发生了严重的电偶腐蚀;C110钢的腐蚀产物膜中铁/硫原子比比单独腐蚀时增大,其保护性下降,C110钢作为阳极被加速腐蚀,其电偶腐蚀系数达到2.51,腐蚀速率为0.642 0mm·a-1,电偶电流受两种钢的电位差所控制;当加入环空保护液后,两种钢间的电位差明显减小,它们的电偶腐蚀得到有效抑制,C110钢的腐蚀速率降低至0.042 3mm·a-1。     

S355J2W耐候钢的耐腐蚀性能

通过周期浸润腐蚀试验,对比研究了S355J2W耐候钢和Q345R低合金钢在NaHSO₃溶液中的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察和分析。结果表明:在相同试验条件下,S355J2W耐候钢的腐蚀速率低于Q345R钢的;S355J2W耐候钢会在表面形成黑褐色锈层,而Q345R钢表面形成橘红色易剥落的疏松锈层;S355J2W耐候钢腐蚀产物微观形貌为沿放射性方向生长的针状晶体,Q345R钢为颗粒状聚合物堆积而成,形状无规则,颗粒之间有较大的空隙。     

铁镍基合金925在含硫、H_2S和CO_2盐溶液中的腐蚀行为

在150℃含硫、H_2S和CO_2的盐溶液中,对铁镍基合金925分别进行了均匀腐蚀和四点弯梁应力腐蚀试验,分析了腐蚀后的形貌和腐蚀产物组成,研究了腐蚀反应机理。结果表明:均匀腐蚀试验360h后,铁镍基合金925表面有明显的局部腐蚀现象,计算所得的均匀腐蚀速率约0.37mm·a~(-1),腐蚀产物主要由铁、镍和硫组成,单质硫的加入是合金发生局部腐蚀的主要原因;应力腐蚀试验1 080h后,该合金没有出现应力腐蚀开裂,腐蚀产物含有大量氧元素,说明有较多的H_2O或OH~-参与了腐蚀反应。     

高湿热海洋大气环境下温度和湿度对Q345钢耐蚀性能的影响

利用周浸腐蚀试验、扫描电镜观察、X射线衍射分析等方法研究了在模拟高湿热海洋大气环境中NaCl溶液温度(35~55℃)和相对湿度(60%~80%)对Q345钢耐蚀性能的影响。结果表明:随着溶液温度的升高,试验钢的腐蚀速率增大且温度越高增大速率越快,表面锈层厚度增大且锈层中的孔洞变大,腐蚀产物Fe_3O_4的含量增多;随相对湿度的增加,试验钢的腐蚀速率增大,锈层也越来越厚,锈层中的物相组成变化较小。