Verhalten von Magnesiumlegierungen für Anwendungen im Fahrzeugbau bei mechanisch‐elektrochemischer Komplexbeanspruchung: Einfluss passivierender Deckschichten und Mechanismen der lokalen Schädigung

Behavior of Magnesium‐Alloys for Automotive Applications under Mechanical and Environmental Loading: Influence of Passivating Films and Mechanisms of Local Breakdown To assure an efficient design of components under cyclic loading, all available data concerning fatigue have to be observed. Therefore the influences of manufacturing on the material condition, the mechanical loads and environmental effects have to be analysed. Magnesium‐alloys are of special interest for lightweight applications because of their excellent strength‐density ratio. The corrosion resistance of magnesium‐alloys depends on the same factors that are critical to other metals. The alloys have a good stability to atmospheric exposure and a good resistance to attack by alkali, chromic and hydrofluoric acids. However, because of the electrochemical activity of magnesium, the relative importance of some factors is greatly amplified. The nature and composition of passive films formed on magnesium‐alloys depend on the prevailing conditions, viz. alloy‐composition, passivation potential, pH, electrolyte composition and temperature. Passive films may be damaged by local breakdown. Because of this, magnesium‐alloys suffer a degradation of their properties when exposed to an aqueous environment. The main topic of the present investigations is the verification of mechanisms of the local breakdown of the protecting film. At least two mechanisms are possible for this localization: mechanical breakdown by slip steps and electrochemical breakdown (for e.g. by the effects of chloride ions). Corrosion and passivation of different high purity alloys have been studied in different solutions (neutral, alkaline with specific anions and cations) using electrochemical techniques. The diecasted alloys were tested as produced and machined. The results clarified that depending on alloy/material and surface condition/corrosion environment different mechanisms for electrochemical breakdown of the protecting films are possible. Hence fatigue life under environmental loading is influenced by surface and testing conditions.     

腐蚀引起钻柱刺漏的机理分析及预防措施

详细分析了腐蚀引起钻柱刺漏的机理，得知：造成钻柱刺漏的主要原因是空气中的O2、地层中的硫化氢和二氧化碳、钻井液残液、钻井液中的盐类对钻柱的腐蚀和钻井液对钻柱的冲蚀。针对引起钻柱刺漏的原因，制定了去除钻井液中的O2、监测钻井液腐蚀性并加入相应的添加剂去除CO2和H2S、定期对钻杆进行检测、对存放的钻杆进行防腐处理、使用厚过渡区改进型钻杆等措施。在苏丹某区块现场实践证明，采取这些措施，由腐蚀引起的钻柱刺漏事故大大减少，在该区块的T-1井和D-1井钻进的3个月中，仅发生一次钻柱刺漏事故。     

阳离子型高温酸化缓蚀剂的合成及其性能评价

针对Mannich碱型缓蚀剂存在的溶解性不好和缓蚀率不高等问题,以甲醛、环己酮和苯胺为原料,合成了一种Mannich碱型缓蚀剂CH-9,将其阳离子化后,再与丙炔醇复配,得到了阳离子型高温酸化缓蚀剂CH-10。由室内性能评价可知,CH-10在盐酸中有良好的溶解分散性;与酸液中其他添加剂如粘土稳定剂和铁离子稳定剂的配伍性良好,不会对酸化地层造成堵塞;在90℃和常压下,在20%HCl溶液中加入浓度为1%的CH-10,其对N80钢片的腐蚀速率为4.765g/(m2·h);在120℃时,浓度为2%的CH-10对N80钢片的腐蚀速率为14.30g/(m2·h),均达到了SY/T5405-1996标准中的一级标准。     

地下输水管网的腐蚀调查

介绍了中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司地下输水管网的腐蚀现状与调查分析情况,提出了对地下输水管网实施以深井阳极地床外加电流阴极保护为主、局部欠保护区辅以镁合金牺牲阳极的阴极保护方案。经分析,采取上述防护措施后,每年可产生2488万元的经济效益。     

油田污水处理及酸化缓蚀剂的应用

介绍了油田污水处理及酸化中的几类缓蚀剂,重点介绍了咪唑啉型缓蚀剂、膦系缓蚀剂、曼尼希碱、炔醇等四类目前使用较多的缓蚀剂。结合缓蚀剂的分子结构阐述了其作用机理,论述了污水用缓蚀剂和酸化用缓蚀剂分子结构的区别及原因,并探讨了今后研究和发展的方向。     

集输系统热回水管线腐蚀分析

中国石油天然气股份有限公司华北分公司第三采油厂油气集输系统热回水管线普遍存在着腐蚀问题,影响原油生产和集输的正常运行。介绍了腐蚀较严重的13个站点的水质普查、水质结垢倾向和腐蚀性情况,并在水质分析的基础上进行了热水管线腐蚀因素的试验研究,确定腐蚀主要因素为水中的溶解氧含量高,从而造成腐蚀。     

加工高酸油品加氢反应进料加热炉炉管的选材

论述了加氢装置反应进料加热炉炉管经常出现的晶间腐蚀的形成原因、控制方法以及近年来油品中出现的环烷酸对炉管的腐蚀影响,并结合工程实例,讨论了综合考虑强度和防止这两种腐蚀的炉管选材的问题。     

6种金属材料在典型工业大气中的腐蚀规律

选取具有代表性的碳钢、不锈钢、镀锌碳钢、铝、钛和铜挂片,在某企业不同部位投放后进行为期半年的大气腐蚀试验,得出了在半年期中的腐蚀规律。在此基础上,对每种金属材料的腐蚀特点进行总结,并对大气腐蚀的各种影响因素进行分析,提出了行之有效的防护措施。     

施工过程中腐蚀隐患的控制

通过分析石化装置施工过程中常见的现象,分析产生由这些现象加重腐蚀的原因和机理, 指出应加强施工过程中的控制,而达到预期的防腐蚀效果,消除腐蚀隐患。     

含硫化氢气井钻井过程中的腐蚀因素与防护研究

在含硫气井的钻井过程中对于HRC大于22的钻具钢材除了腐蚀疲劳之外，在pH值小于9的环境中会发生硫化物应力腐蚀破裂，这种破坏比腐蚀疲劳更突然、更快，使钻杆大量损坏。含硫气井在钻井过程中，由于湿硫化氢的出现，常常会出现油管、套管、钻井设备、钻井仪器以及对支持保护管柱的水泥环柱等腐蚀和损坏问题，为此，阐述了湿硫化氢的腐蚀特点、机理，归纳总结了影响腐蚀的因素，综述了如何在这些方面防止其腐蚀，使损失减小，为指导油管、套管防腐工程实践提供了依据。建议在钻井过程中采用碱性钻井液，其pH值可到9或更高(至pH值12)，以减缓或防止钻井过程中电化学从硫化物应力腐蚀破裂；含硫气井用的钻杆应该间歇使用。钻杆停用堆置时间可使其放氢，使钻杆恢复韧性，防止硫化物应力腐蚀断裂。