3种13Cr材料在CO_2和H_2S共存时的腐蚀性能研究

CO2和H2S共存时13Cr腐蚀性能较为复杂,极易发生失效.通过高温高压釜模拟油田现场环境,采用失重法对比研究了0Cr13、1Cr13、2Cr13在CO2和H2S共存时,气-液两相中的腐蚀性能.采用SEM、EDS、XRD等方法对腐蚀后试样表面形貌及成分进行了分析.结果表明,3种材料在此环境下均发生了严重的全面腐蚀,平均腐蚀速率0Cr13〉1Cr13〉2Cr13,液相平均腐蚀速率大于气相平均腐蚀速率;3种材料均有点蚀发生,气相中点蚀较液相严重.能谱及XRD分析结果显示,材料表面腐蚀产物主要为FeS0.9,主要发生了H2S腐蚀.     

低碳微合金钢抗CO2／H2S腐蚀性能研究

针对用于可膨胀套管的低碳微合金钢CO2/H2S腐蚀问题,采用电极化实验、失重法及SEM等方法和手段对低碳微合金钢分别在单一H2S(pH=2.9)、CO2/H2S流量比为1:1(pH=2.9)、CO2/H2S流量比为1:1(pH=5.3)条件下的腐蚀行为和规律进行研究.结果表明:低碳微合金钢在单一H2S条件下,生成了铁的硫化物,使腐蚀速率高;在有CO2存在的情况下,由于CO2吸附在钢材表面,形成致密的吸附膜,提高了自腐蚀电位,减缓了CO2/H2S的腐蚀速率;由于组织不均匀及MnS的偏析,造成腐蚀后试样表面不平整,腐蚀产物膜存在微裂纹,pH值越低,腐蚀后试样表面越不平整.裂纹越明显,腐蚀越严重.     

CO2分压对碳钢腐蚀的影响及缓蚀性能研究

为了研究CO2分压对碳钢腐蚀的影响及缓蚀剂的缓蚀性能,在模拟油田腐蚀环境中,采用FS-Ⅲ高温高压动态腐蚀仪,辅以失重法计算,对不同CO2分压下油管钢N80的动态腐蚀速率,A（1-硫脲乙基-2-烷基咪唑啉）和B（1-氨乙基-2-烷基咪唑啉季铵盐）两种咪唑啉缓蚀剂对CO2腐蚀的缓蚀效果及与其它油田用化学药剂的配伍性进行了研究。结果表明,在实验温度条件下,随着CO2分压的升高,N80钢的动态腐蚀速率呈现先增大后减小的变化趋势 缓蚀剂A和B对CO2腐蚀都有很好的抑制效果,最佳缓蚀效率分别为95%和94.6%,其中A与其它化学药剂具有很好的配伍性。使用缓蚀剂A对油田CO2腐蚀进行防护会有很好的效果。     

30Cr2Ni4MoV合金的抗盐雾腐蚀性能

为了解舰船常用铁基材料30Cr2Ni4MoV的盐雾腐蚀行为和腐蚀机理,对该合金在盐雾腐蚀下不同时间试样的表面和截面形貌以及腐蚀产物的组成、盐雾腐蚀的失重速率和腐蚀速率进行研究.结果表明:30Cr2Ni4MoV腐蚀400 h后,试样表面均布满腐蚀产物,主要腐蚀产物是FeO(OH),腐蚀产物与基体出现了脱离现象;腐蚀由腐蚀坑开始逐渐扩展,腐蚀面趋于基本一致后出现新的腐蚀坑,继续腐蚀;在最初的100h,腐蚀速率变化剧烈.     

缓蚀剂降低CO_2对N-80碳钢腐蚀速率的电化学研究

用动电位扫描法研究了单组分缓蚀剂和缓蚀协同效应对饱和CO2 水溶液中N 80碳钢腐蚀速率的影响 ,并探讨了它们对CO2 腐蚀阴阳极过程的影响 .     

新疆油田呼图壁储气库气井管柱腐蚀实验研究

新疆油田公司依据中石油股份公司储气库建设要求,启动了＂呼图壁气田改建储气库＂建设工作。储气库的主要气源是从土库曼斯坦进关的天然气,该天然气中CO2≤2%,CO2分压最大为0.68MPa,采出时在井口及井底,天然气的含水量普遍高于对应温度、压力下的天然气饱和含水汽量,即低于露点温度,会导致较为严重的CO2腐蚀。通过分析知道呼图壁气田影响二氧化碳腐蚀的环境影响因素主要有二氧化碳分压、地层水矿化度及Cl-含量、温度、流速等,由此设计了室内模拟实验条件;评价了P110、3Cr110、普通13Cr110、HP1-13Cr110抗CO2（含Cl-）腐蚀性能。得到了室内模拟条件下,不同目标管材的平均腐蚀速率与局部腐蚀速率,根据实验结果确定不同管材的腐蚀状况,为储气库气井管柱的选材提供依据。     

南京沿江土壤中20^#钢管道腐蚀特性试验研究

通过实验室内埋片试验研究了20^#钢在南京沿江近中性土壤中的腐蚀规律和机理。在3种不同土壤中埋片,对腐蚀后的试样腐蚀形貌和产物进行EDS和XRD分析,并测定了试样的腐蚀速率、自腐蚀电位以及极化曲线随时间的变化关系。试验结果表明,随着时间的延长,腐蚀速率是不断变化的;3种不同土壤中的钢试样经过相同的腐蚀时间后,1^#和2^#腐蚀最为严重,3^#腐蚀程度稍轻;经过2个月腐蚀后,能谱和射线分析其腐蚀产物主要是非晶质、Fe（0H）。和Fe2O3不同时间和土壤的电位变化规律是不同的,与腐蚀速率变化规律是一致的。并探讨了近中性土壤腐蚀机理。     

多相流动状态下原油对 X70钢 CO2腐蚀的影响

利用自制实验装置模拟起伏管路段塞流动条件下 X70钢 CO 2腐蚀问题,通过电子显微镜、腐蚀挂片等对挂片表面形貌、腐蚀速率情况进行分析,研究了多相流动状态下原油对 X70钢 CO 2腐蚀速率的影响。结果表明：油水反相点不能作为油水混输管线腐蚀临界点;原油对 X70钢腐蚀防护作用仅局限于均匀腐蚀,对局部腐蚀无防护作用,随着原油含量的增加,局部腐蚀速率可能升高;原油对均匀腐蚀的防护作用主要体现在：降低挂片表面润湿面积,减小挂片与腐蚀介质接触机会;增大腐蚀介质的混合黏度,降低挂片表面传质速度;高含蜡原油内的许多未知成分具有缓蚀作用。     

焦化氨水介质中0Cr17Ni12Mo2不锈钢电化学腐蚀行为研究

采用全浸动态挂片和极化曲线实验法研究0Cr17Ni12Mo2不锈钢在模拟现场工况条件下的腐蚀行为。结果表明,0Cr17Ni12Mo2试样的腐蚀速率随温度的升高不断加快;增大硫离子和氯离子浓度可使0Cr17Ni12Mo2试样腐蚀速率加快;氰根离子浓度不高于临界值时,试样腐蚀速率减缓,反之,腐蚀速率加快。     

S135钢在含CO2聚合物钻井液中腐蚀研究

利用高温高压反应釜研究油田常用的四种S135钢在含CO2聚合物钻井液中腐蚀行为.结果表明,平均腐蚀速率随温度或CO2分压增大而先增大然后降低;随流速增大而升高.S135钢在动态液相中的平均腐蚀速率远大于动态气相,无论在液相还是气相S135钢平均腐蚀严重情况依次为S135(A)＞S135(B)＞S135(C)＞S135(D).该实验条件下(温度为100℃,CO2分压为3MPa,流速为2m/s,腐蚀时间为96h),S135钢气相局部腐蚀比较轻微,其点蚀系数介于1.12～1.49,液相局部腐蚀比较严重,其点蚀系数介于1.40～5.22.用聚合物钻井液钻遇高含CO2气层时,建议采用S135(D)钻杆,最好不用S135(A)或S135(B)钻杆.     

多相流动状态下CO_2分压对X70钢CO_2腐蚀的影响

应用自制实验装置,模拟起伏管路段塞流动条件下X70钢CO2腐蚀问题,通过电子显微镜、腐蚀挂片以及电化学在线监测等对挂片表面形貌、腐蚀速率以及挂片在线腐蚀情况进行分析,研究了多相流动状态下CO2分压对X70钢CO2腐蚀速率的影响。结果表明,CO2分压对X70钢CO2腐蚀存在正反两方面的影响:随着CO2分压的增加,一方面腐蚀介质酸性增强,加快腐蚀;另一方面,CO2-3的浓度升高,与Mg2+、Ca2+、Fe2+等阳离子在腐蚀挂片表面形成了一层腐蚀产物膜,降低了腐蚀速度;CO2分压对X70钢CO2腐蚀的影响与温度息息相关,随着温度的升高,腐蚀速率达到最高值的CO2分压越来越低,CO2分压对X70钢基体的保护作用大过腐蚀作用的CO2分压越来越低。     

H2S分压对N80油套管钢CO2环境下应力腐蚀开裂的影响

利用U形弯试样浸泡试验和电化学技术研究了N80钢在不同H2S分压的CO2环境下的应力腐蚀开裂(SCC)行为与机理。结果表明：N80油套管钢在CO2-H2S环境下存在一定的应力腐蚀敏感性;随H2S分压的升高,N80钢的腐蚀电流和应力腐蚀敏感性都先增大后减小,H2S分压为0.2MPa时,应力腐蚀敏感性最大;N80钢在CO2-H2S环境下裂纹初期以沿晶开裂(IGSCC)为主,随裂纹扩展转变为沿晶开裂与穿晶开裂混合(TGSCC)的扩展模式,SCC机制为阳极溶解(AD)与氢脆(HE)协同机制。     

超临界CO2对钢材的腐蚀实验研究

采用静态高温高压釜及SEM现代分析测试手段,在分析超临界CO2存在形式及与原油、水交互作用的基础上,进行了超临界CO2对钢材的腐蚀实验研究。结果表明,在腐蚀系统SCF-CO2气相中,存在CO2腐蚀现象;液相中,腐蚀速率随压力增加而上升,12MPa达到峰值后下降。在纯水中12MPa时,液相和气相中的腐蚀速率趋于一致,腐蚀形貌表现为腐蚀瘤。30％的原油含量可在液相促进钢材腐蚀。腐蚀形貌表现为腐蚀瘤与腐蚀坑并存;但随含油量增加,会抑制钢材腐蚀。     

20#钢热浸镀铝的防腐蚀研究

选取换热器中较为常用的材质20#钢作为研究对象,研究了20#钢热浸镀铝的抗腐蚀性能,使用便携式瞬时腐蚀速率测量仪对20#钢热浸镀铝前、后的试样在酸性腐蚀介质和碱性腐蚀介质中的年腐蚀速率进行了测试。实验结果表明,20#钢热浸镀铝前的平均年腐蚀速率是热浸镀铝后平均年腐蚀速率的3到6倍。通过对机理的分析验证了20#钢换热器整体热浸镀铝后具有较高的耐腐蚀性能。     

CO2增采环境下X70管线钢的应力腐蚀开裂行为研究

在CO₂增采（CCS?EOR）环境下,研究了X70管线钢在不同CO₂压力下的腐蚀开裂行为及其机理。 使用高压反应釜及模拟采出水溶液,对现场环境进行了模拟;通过电化学实验,研究了X70管线钢在CCS?EOR环境下的腐蚀速率与腐蚀机理;通过慢应变速率拉伸实验,研究了模拟环境下X70管线钢的腐蚀开裂行为;通过扫描电镜,分析了不同CO₂压力下X70管线钢的腐蚀开裂机理。 结果表明,X70管线钢的腐蚀速率随着CO₂压力的增加而增加;X70管线钢表面产生的腐蚀产物膜不能保护金属基体,而且加剧局部腐蚀;在腐蚀产物膜的影响下,CO₂压力的增高使X70管线钢应力腐蚀敏感性增加,X70管线钢腐蚀开裂同时受金属表面裂纹的影响。     

含缺陷Q345R钢焊接接头在湿硫化氢环境下的慢应变速率应力腐蚀试验研究

采用缺口棒状试样模拟焊接缺陷表面气孔,通过慢应变速率(SSRT)应力腐蚀试验研究含有该缺陷的Q345R钢焊接接头在湿硫化氢环境中的应力腐蚀行为.结果表明:缺陷试样在拉伸过程中,受到应力集中和硫化氢溶液的协同作用,断裂时间和延伸率较无缺口试样都有明显下降,应力腐蚀敏感性大于无缺陷试样.含缺陷试样在湿硫化氢环境下的应力腐蚀敏感性随硫化氢质量分数的增加而增加,质量分数为200×10-6 H2S环境下断口呈现明显的应力腐蚀断裂特征.     

湿H2S环境中含缺陷Q345R钢焊接接头的应力腐蚀试验研究

在圆棒试样上加工出不同类型的缺口来模拟焊接凹坑,并采用慢应变速率(SSRT)应力腐蚀试验研究含该缺陷的Q345R钢焊接接头在湿硫化氢环境下的应力腐蚀行为.结果表明:在204,612mg/L的湿H2S环境中,焊缝区无缺口试样的应力腐蚀敏感性明显小于含缺口试样.含缺口试样在拉伸过程中,受湿硫化氢和应力集中的协同作用,随焊缝区试样缺口半径的增大,其对应的应力腐蚀敏感性指数逐渐减小,断裂所需时间和延伸率均逐渐增大;断口均呈现明显的应力腐蚀断裂特征;相同缺口半径的试样,在612mg/L湿H2S环境中的应力腐蚀敏感性较高.     

X60在硫化氢环境下疲劳裂纹扩展速率研究

采用中心裂纹板试样及TS4-12MC电阻测量片测定了X60材料埋弧焊焊缝在空气和不同浓度H2S水溶液环境下的腐蚀疲劳裂纹扩展速率。由于疲劳过程的复杂性,试样工作区域又在焊缝处,所以试验的最终结果具有一定分散性。试验结果表明,H2S水溶液环境下的疲劳裂纹扩展速率明显比空气中的快,并且有随着H2S溶液浓度增加而变快的趋势。     

基于多元回归的套管钢含CO2/H2S腐蚀速率预测

目前,关于含CO2/H2S井筒中油套管腐蚀速率研究是当前腐蚀与防护领域研究的热点.为准确研究油套管腐蚀情况,预测腐蚀速率,首先采取失重法研究不同腐蚀时间下油套管的腐蚀速率,并对实验结果进行拟合.其次,将研究结果与前人研究内容相结合,借助Table Curve 3D软件进行多元回归,确定腐蚀速率预测模型.结果表明,腐蚀速...     

激光冲击强化对2Cr13不锈钢腐蚀疲劳性能的影响

通过残余应力测量、腐蚀疲劳试验和疲劳断口形貌观察,研究了不同激光冲击层数对2Cr13不锈钢腐蚀疲劳性能的影响。试验结果表明,LSP会在2Cr13不锈钢表面产生高幅残余压应力,且表面残余压应力值随LSP冲击层数的增加而增加。与未强化试样相比,LSP试样的腐蚀疲劳寿命提升,且随LSP冲击层数的增加而提高;LSP试样的腐蚀疲劳裂纹扩展速率降低,且随LSP冲击层数的增加而降低。经分析,未强化试样疲劳断口形貌比较平坦,二次裂纹较少;LSP试样由于表面产生了较高的残余压应力,有效抑制了腐蚀疲劳裂纹的扩展,最终断口表现出河流花样形貌。