腐蚀产物膜

摘要： 通过Mott-Schottky法和失重法,研究了两种阴离子溶液(Na_(2)SO_(4)和NaHCO_(3))对P110钢表面富铁相硫化亚铁(FeS_(1-x))腐蚀产物膜保护性的影响,并通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)对其保护性的变化进行了解释。结果表明:经过Na_(2)SO_(4)溶液浸泡的腐蚀产物膜更容易发生电子转移和溶质扩散,表现为p型半导体特性,保护性较差;经过NaHCO_(3)溶液浸泡后,电子转移和溶质扩散得到减缓,腐蚀产物膜表现为n型半导体特性,保护性较好。

摘要： 在高温高压釜中进行CO_(2)和O_(2)共存流动液体环境中N80油管钢的腐蚀实验,采用失重法测量腐蚀速率,扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)测试腐蚀表面形貌和成分的方法,得到N80钢在流动多元热流体中的腐蚀规律与形貌特征。实验结果表明:在CO_(2)和O_(2)共存环境下,N80钢腐蚀以均匀腐蚀为主伴有部分局部腐蚀,腐蚀速率呈现随温度的升高先快速增大后缓慢减小的趋势;200°C时生成的腐蚀产物以碳酸亚铁和铁的氧化物为主,该腐蚀产物膜更为致密,腐蚀速率更小;在CO_(2)和O_(2)共存环境下相比于介质中仅含CO_(2)或O_(2)环境下N80钢的腐蚀程度更严重。

摘要： 为获得CO2分压对N80钢腐蚀的影响规律,提高对N80钢油气管线的腐蚀防护效果。应用高温高压釜实验装置,采用挂片对比试验方法,借助扫描电镜手段,研究了不同CO2分压条件下,N80钢挂片腐蚀产物膜表面形貌、腐蚀产物膜下金属基体表面形貌、挂片横截面腐蚀产物膜特点以及挂片腐蚀速率和挂片表面腐蚀产物膜生长特点。随着CO2分压的增加,挂片表面产生的腐蚀产物膜由薄到厚,由平滑到粗糙;腐蚀速率逐渐增加,且存在峰值腐蚀速率;腐蚀产物膜生成初期,生成过程不均匀,导致局部腐蚀或者蚀斑;腐蚀产物膜存在内、中间、外3层结构,由内到外逐层减薄;内层与中间层结合较差,内层与外层之间存在明显的空隙,易发生严重局部腐蚀。输送含CO2油气管线的腐蚀防护,关键是在投产初期抑制局部腐蚀的发生,一旦腐蚀产物膜均匀发展,将对管线产生较好的防护。

摘要： 为了研究Cr5和Cr7(质量分数/％)钢在CO2-EOR高温高压服役条件下的腐蚀机理,利用高温高压反应釜模拟其腐蚀行为,使用失重法测定了腐蚀速率,采用SEM、EDS、XRD和XPS等手段对腐蚀产物进行了观察与分析,探讨了试验钢在CO2条件下的腐蚀机理,并提出了腐蚀模型.研究结果表明,Cr5钢的腐蚀速率为0.734 75 mm/a,Cr7钢的腐蚀速度为0.217 32 mm/a;腐蚀产物均由外层的FeCO3晶体以及内层的非晶态FeCO3和Cr(OH)3组成;腐蚀初期,产物膜以原位形成和阳极溶解后逐渐沉积两种途径生成;产物完全覆盖基体后,离子在界面处的扩散后沉积成为产物膜生长的主要途径.

摘要： 天然气管道内表面局部腐蚀缺陷会诱发局部流场突变影响局部腐蚀进程,利用高剪切力的冲刷腐蚀实验装置进行流动状态下的电化学腐蚀在线测试,研究了局部腐蚀深坑对局部腐蚀进程的影响.试样在冲刷腐蚀过程中的界面腐蚀电化学信号通过电化学阻抗谱进行分析,腐蚀产物膜的成分及特征通过扫描电子显微镜(SEM)、能量衍射谱图(EDS)以及X射线衍射(XRD)表征,并结合计算流体力学(CFD)分析了流场参数对腐蚀传质过程的影响.结果表明,表面缺陷会诱导局部位置流场发生变化,增强局部位置的传质作用,缺陷表面腐蚀产物也因此随着流速的变化而呈现不同的微观形态.在较高强度流场下,局部增强的壁面剪切力会剥离部分致密腐蚀产物膜,导致测试表面形成大阴极小阳极的电化学分布,促进局部位置的腐蚀进程,从而加速局部腐蚀发生.

摘要： 将X70管线钢焊缝在模拟南海海泥溶液中浸泡腐蚀10,24,72,120 h后,通过扫描电镜和能谱仪分析了其表面腐蚀产物的形貌及组成,通过慢应变速率拉伸试验和动电位极化试验研究了腐蚀产物膜对焊缝腐蚀行为的影响.结果表明:随着腐蚀时间的延长,焊缝表面腐蚀产物膜逐渐增厚,腐蚀72 h时形成致密的腐蚀产物膜,腐蚀120 h后膜中产生较多孔洞和裂纹;随着腐蚀时间的延长,焊缝的应力腐蚀敏感性呈现先增大再减小再增大的趋势,电化学腐蚀性能的变化趋势相同;腐蚀72 h时,致密腐蚀产物膜的形成降低了焊缝的应力腐蚀敏感性,提高了其耐腐蚀性能.

摘要： 天然气管道的CO2腐蚀是一个普遍现象,但对于其腐蚀机理目前仍然缺乏深入的理解和认识,因而难以解释 CO2的腐蚀行为并建立有效的腐蚀速率预测模型.为此,从均相化学反应、电化学反应和传质过程3个方面,讨论了 CO2腐蚀机理,分析了影响CO2腐蚀的关键因素,总结了相应的CO2腐蚀速率预测模型的最新研究进展情况;在对CO2腐蚀机理最新理解的基础上,比较了各种模型的机理性和拓展性,总结了现行研究的缺陷和不足,并基于现存的问题对今后的研究方向进行了展望.研究结果表明:①目前对于CO2腐蚀机理的研究主要以理想溶液环境体系为主,未来需要对非理想溶液体系的CO2腐蚀机理进行研究;②关于CO2腐蚀反应机理的认识还不清楚,对于CO2能否直接参与阳极反应以及H2CO3能否直接被还原还存在着争议,需要进一步研究;③目前的腐蚀速率预测模型都只考虑了电化学腐蚀因素,而没有考虑管道内复杂流动的影响,应建立更符合管道实际工况的预测模型.结论认为,该研究成果有助于建立准确的CO2腐蚀速率预测模型.

摘要： 为理清延长气田CO2含量(体积分数)、管内介质与管壁温差对X65湿气管线顶部腐蚀的影响,提高延长气田顶部腐蚀防护能力,应用自制管式冷凝和顶部腐蚀模拟实验装置,采用挂片失重法、扫描电镜以及EDS能谱等分析手段,分析了不同CO2含量、腐蚀温度条件下,管线顶部冷凝速率、顶部冷凝液pH值、挂片均匀腐蚀速率、挂片表面形貌、挂片截面形貌变化情况及腐蚀产物能谱特点.结果表明:管内介质与管壁温差增加,管段顶部冷凝速率呈指数升高,顶部冷凝液pH值略微升高,挂片表面腐蚀由局部腐蚀向均匀腐蚀转变,管线顶部冷凝速率严重影响挂片腐蚀形貌;CO2含量增加,冷凝液pH值降低,挂片表面均匀腐蚀、局部腐蚀速率均增加,但对均匀腐蚀与局部腐蚀之间的转化影响不大;顶部外层腐蚀产物膜质地疏松,内部存在明显裂痕,易在挂片表面形成局部腐蚀,内层腐蚀产物膜腐蚀初期未能形成有效防护,导致局部腐蚀严重;CO2含量不同时,腐蚀产物主要成分Fe、O元素变化不大,腐蚀产物为FeCO3.

摘要： 天然气管道的CO_(2)腐蚀是一个普遍现象,但对于其腐蚀机理目前仍然缺乏深入的理解和认识,因而难以解释CO_(2)的腐蚀行为并建立有效的腐蚀速率预测模型。为此,从均相化学反应、电化学反应和传质过程3个方面,讨论了CO_(2)腐蚀机理,分析了影响CO_(2)腐蚀的关键因素,总结了相应的CO_(2)腐蚀速率预测模型的最新研究进展情况;在对CO_(2)腐蚀机理最新理解的基础上,比较了各种模型的机理性和拓展性,总结了现行研究的缺陷和不足,并基于现存的问题对今后的研究方向进行了展望。研究结果表明:(1)目前对于CO_(2)腐蚀机理的研究主要以理想溶液环境体系为主,未来需要对非理想溶液体系的CO_(2)腐蚀机理进行研究;(2)关于CO_(2)腐蚀反应机理的认识还不清楚,对于CO_(2)能否直接参与阳极反应以及H2CO3能否直接被还原还存在着争议,需要进一步研究;(3)目前的腐蚀速率预测模型都只考虑了电化学腐蚀因素,而没有考虑管道内复杂流动的影响,应建立更符合管道实际工况的预测模型。结论认为,该研究成果有助于建立准确的CO_(2)腐蚀速率预测模型。

摘要： 针对塔河油田站内容器设备在高矿化度环境中的腐蚀情况,采用失重法和电化学测试方法,研究了3种Cl^(-)浓度下Q245R钢在塔河油田模拟水中的腐蚀行为。结果表明:在H_(2)S/CO_(2)环境中,随着Cl^(-)浓度的增加,Q245R钢的腐蚀速率先减小后急剧增大;高Cl^(-)浓度下,腐蚀产物膜中S元素的原子分数有所增加,而O元素的原子分数先增加后急剧减少,此时腐蚀产物不具有保护性;在3种Cl^(-)浓度条件下,均匀腐蚀速率均大于0.25 mm/a,评级为极严重腐蚀。由此可见,Q245R钢在高含Cl^(-)的塔河模拟水中不具备抗腐蚀能力。

摘要： 经济型低Cr合金钢具有较好的抗CO2腐蚀性能。利用高温高压反应釜研究了3％Cr管线钢的CO2腐蚀行为，采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等对腐蚀产物膜的微观形貌、化学成分以及结构进行分析，探讨了温度对3％Cr管线钢腐蚀产物膜的影响。结果表明，CO2分压0.8 MPa、液体流速1.0m·s-1时，在40～140°C范围内，3％Cr管线钢均未发生局部腐蚀，其平均腐蚀速率呈先升高后降低的趋势，峰值温度在100°C左右。3％Cr管线钢的腐蚀产物膜具有两层结构：内层膜为致密的富Cr层(Cr富集程度可高达Cr/Fe=8/5)，主要由含cr化合物和非晶态FeCO3构成，并随着温度的升高，Cr富集程度增加，内层膜厚度降低;外层膜则由晶态FeCO3堆积而成。

摘要： 利用高温高压H2S反应釜,在碳钢表面制备了不同结构的腐蚀产物膜;通过Devanathan-stachurski双电解池电化学氢渗透方法,研究了腐蚀产物膜对管线钢氢渗透行为产生的影响.结果表明,不同条件下管线钢生成不同的腐蚀产物,而腐蚀产物膜促进了阴极析氢反应,膜层的存在增加了表面氢吸附浓度.以马基诺矿型FeS1-x晶体为主的膜层促进氢渗透行为的发生,而以磁黄铁矿型Fe1-xS晶体为主的膜层对氢渗透行为则有较强的抑制作用.

摘要： CO2腐蚀产物膜在特定条件下具有保护性的特征已被广泛研究。本文利用线性极化电阻在线追踪X65管线钢在二氧化碳环境下的腐蚀速率，根据腐蚀进程中腐蚀速率的变化规律选择性的对二氧化碳腐蚀产物膜的膜结构进行交流阻抗分析。交流阻抗图谱的结果与SEM扫描电镜下所观察到的CO2腐蚀产物膜的双层膜结构有着很好的对应关系。将这一对应关系与晶体理论相结合，解释钢基体表面的物理化学条件对碳酸亚铁晶体的形核及生长的影响，从而建立CO2腐蚀产物膜的生长模型。

摘要： 利用高温高压反应釜模拟油田多相流腐蚀环境，对X70 管线钢CO2 腐蚀行为进行了研究。采用失重法计算腐蚀速率，利用SEM、XRD、EDS 等手段观察和分析了腐蚀产物膜的形貌、结构和成分。结果表明：随着腐蚀环境温度的升高，X70管线钢平均腐蚀速率和点蚀速率的变化趋势均呈现先增大后减小的趋势，在60°C时平均腐蚀速率达到最大值，而温度在90°C时点蚀速率达到最大值；基体中的Cr 容易生成Cr2O3 在金属表面沉积，可以有效阻碍阴离子穿透腐蚀产物膜到达金属表面，大大减少Cl-导致的点蚀。

摘要： 以气井采出水为腐蚀介质，通过腐蚀浸泡实验研究了甲酸对20#钢在气井采出水溶液中的CO2腐蚀的影响规律，通过扫描电镜(SEM)观察腐蚀产物膜的形貌，电化学阻抗谱(EIS)分析腐蚀产物膜的形成过程。结果表明，甲酸能加剧腐蚀，随着甲酸含量的增加，腐蚀速率增大。当甲酸含量为40ppm和100ppm时试样以均匀腐蚀为主，其表面也出现深度较浅的麻点。当甲酸含量增加到500ppm时，试样出现点蚀的倾向。EIS表明，随着腐蚀时间的延长，甲酸浓度为40ppm和100ppm，阻抗谱由高频容抗弧和低频感抗弧，转变为双容抗弧。当甲酸浓度为500ppm，阻抗谱由双容抗弧转变为高频容抗弧，中频感抗弧和低频容抗弧。

摘要： 本文以Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn合金牺牲阳极为研究对象,采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱分别研究了其在10%,30%和50%间浸率时不同干湿交替周期的电化学行为,并通过图谱解析对牺牲阳极电化学性能变化进行了评价.研究发现,随着干湿交替次数的增加,牺牲阳极自腐蚀电位逐渐正移,阳极极化率逐渐增加,溶解电流逐渐减小,阳极活性逐渐降低;电化学阻抗谱中感抗弧逐渐减小直至消失,容抗弧不断增大,表明其表面氧化膜和腐蚀产物膜逐渐增厚,活性溶解区域越来越小,阳极活化溶解反应越来越难.其中30%间浸率时牺牲阳极活性所受影响最小.在干湿交替条件下,铝合金阳极表面腐蚀产物更为致密,表面溶解不均匀,这是造成铝合金牺牲阳极活性降低的主要原因.

摘要： 利用高温高压模拟实验设备，试验研究了60°C、MPaCO2条件下，X60管线钢在腐蚀环境中流速对腐蚀行为的影响。结果表明，腐蚀介质的流动导致腐蚀速率增大，但流速与腐蚀速率之间不存在线性关系；随着流速的增加，腐蚀形态呈现均匀腐蚀7局部腐蚀7均匀腐蚀的特点，腐蚀产物膜的表面状态和横截面形貌也随之发生变化。

摘要： 模拟油田介质环境,研究了L80-13Cr、BG13Cr110和BG13Cr110S三种13Cr马氏体不锈钢在不同温度和Cl-浓度条件下的CO2腐蚀性能及差异,并采用极化试验对腐蚀产物膜的电化学腐蚀性能进行了研究.结果表明,在本试验条件下三种材料均发生均匀腐蚀,其中BG13Cr110S腐蚀速率最低,L80-13Cr腐蚀速率最高,三种材料的腐蚀产物膜在致密性和钝化性能上也存在明显差异.

摘要： 研究了不锈钢和镍基合金在超临界水氧化(SCWO)环境中的腐蚀行为,考察了温度、暴露时间、氧化剂浓度等因素的影响,运用表面和微观分析技术表征了SCWO腐蚀产物膜的形态、结构和成分特征及其保护性,讨论了腐蚀产物膜的形成机制,为SCWO关键反应设备的选材提供了建议.

摘要： 总结以往的工作,讨论铜合金表面钝化处理、成膜预处理技术和机理.特别关注铜合金表面保护膜层的耐蚀性能与抗菌性能的关系,以及膜层的形成与合金元素和组织结构的关系.

摘要： 本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种用于无机富锌涂层表面腐蚀产物的脱膜液及其制备方法和使用方法，所述脱膜液包括以下重量份组分：氯化铵7‑10wt％、醋酸铵3‑5wt％、冰醋酸0.3‑0.8wt％和去离子水85‑89wt％。本发明制备的脱模液对含锌涂层表面腐蚀产物有很好的祛除效果，同时对含锌涂层没有破坏作用。

摘要： 本发明公开了一种考虑腐蚀产物膜影响的CO2腐蚀速率预测方法，属于油气田腐蚀防护技术领域。所述方法包括：首先对CO2溶液体系进行化学平衡计算，确定腐蚀过程中主要的电化学反应，利用Butler‑Volmer方程建立电化学模型；利用柯尔本j因数类似法和拟定的腐蚀产物膜因子建立传质模型，其中腐蚀产物膜因子可由实验所测腐蚀速率通过腐蚀机理模型反算得到；最后结合混合电位理论得到腐蚀电位，进一步计算得到腐蚀速率。本发明考虑多场耦合作用，基于腐蚀反应机理和数学推导，建立了油气管道CO2腐蚀预测机理模型，并考虑腐蚀产物膜存在下理论预测值偏高的情况，通过拟定腐蚀产物膜因子对预测结果进行校正，提高了腐蚀预测的准确性，且具有良好的外推性和灵活性。

摘要： 一种腐蚀产物膜磨损性能及腐蚀电化学测试装置，属于腐蚀模拟实验和电化学测试技术领域。本发明由电机、密封盖、旋转圆盘、摩擦块，试样台、三电极电化学测试系统、外接电化学测试仪器、恒温水浴等主要部分组成，通过旋转圆盘的旋转摩擦块对试样进行磨损，电化学测试采用三电极体系，电化学试样作为工作电极，铂丝作为参比电极，环绕在电化学试样的周围，与饱和甘汞电极构成三电极体系。本装置可以测量所形成的腐蚀产物膜的耐磨损性能，同时对磨损过程中有腐蚀产物膜覆盖的试样进行电化学参数的测量，得到腐蚀产物膜磨损不同时间后的电化学参数值。

摘要： 本发明提出一种评定金属腐蚀产物膜有效孔隙率的方法，包括：获取经过腐蚀的带有腐蚀产物膜的金属样品；配置能与金属样品中的金属基体发生置换反应的金属置换溶液；将带有腐蚀产物膜的金属样品浸没在金属置换溶液后清洗，获取带有处理后腐蚀产物膜的金属样品；计算处理后腐蚀产物膜中置换金属X的特征峰值与腐蚀产物的特征峰值的比值，并根据所述比值获取所述处理后腐蚀产物膜中置换金属的质量分数；计算腐蚀产物膜有效孔隙率。本发明提供的技术方案通过腐蚀产物膜有效孔隙率的测量来评定腐蚀产物膜的保护性，更加准确和科学地评估腐蚀产物膜的保护性及了解金属腐蚀行为，且该方法简易、快速，成本低廉，便于在生产和实验中应用。

摘要： 本发明提供一种用于制备腐蚀产物膜/层截面金相试样的处理液，所述处理液包括化学镀液，还可以包括敏化液、活化液、还原液。本发明还提供一种用于制备腐蚀产物膜/层截面金相试样的处理液的处理方法，所述方法化学镀，还可以包括前处理。本发明提供的处理液及处理方法适用范围广、沉积效率高、通用性强、可操作性强，对质地疏松的腐蚀产物膜/层的完整性保护行之有效，很好地解决了脆性腐蚀产物膜/层在截面金相试样制备过程中的损伤问题，能够充分满足腐蚀产物膜/层的观测和分析要求。

摘要： 本发明公开了一种考虑腐蚀产物膜影响的CO2腐蚀速率预测方法，属于油气田腐蚀防护技术领域。所述方法包括：首先对CO2溶液体系进行化学平衡计算，确定腐蚀过程中主要的电化学反应，利用Butler‑Volmer方程建立电化学模型；利用柯尔本j因数类似法和拟定的腐蚀产物膜因子建立传质模型，其中腐蚀产物膜因子可由实验所测腐蚀速率通过腐蚀机理模型反算得到；最后结合混合电位理论得到腐蚀电位，进一步计算得到腐蚀速率。本发明考虑多场耦合作用，基于腐蚀反应机理和数学推导，建立了油气管道CO2腐蚀预测机理模型，并考虑腐蚀产物膜存在下理论预测值偏高的情况，通过拟定腐蚀产物膜因子对预测结果进行校正，提高了腐蚀预测的准确性，且具有良好的外推性和灵活性。

摘要： 一种腐蚀产物膜磨损性能及腐蚀电化学测试装置，属于腐蚀模拟实验和电化学测试技术领域。本发明由电机、密封盖、旋转圆盘、摩擦块，试样台、三电极电化学测试系统、外接电化学测试仪器、恒温水浴等主要部分组成，通过旋转圆盘的旋转摩擦块对试样进行磨损，电化学测试采用三电极体系，电化学试样作为工作电极，铂丝作为参比电极，环绕在电化学试样的周围，与饱和甘汞电极构成三电极体系。本装置可以测量所形成的腐蚀产物膜的耐磨损性能，同时对磨损过程中有腐蚀产物膜覆盖的试样进行电化学参数的测量，得到腐蚀产物膜磨损不同时间后的电化学参数值。

摘要： 本发明提供一种降低管线钢氢损伤的缓蚀型腐蚀产物膜制备方法，包括如下步骤：将X70管线钢的预处理包括使用金相水磨砂纸对表面的打磨，从150#逐级依次打磨至2000#，并用去离子水和丙酮清洗吹干；将预处理后的材料浸入含缓蚀剂转化液中，稳定10‑30分钟；对材料表面加载循环电位促进腐蚀产物膜的生成和均匀化，冲洗并干燥后得到具有降低材料氢损伤作用的腐蚀产物转化膜层。本发明无需考虑管线钢在服役过程中的机械碰撞对涂层产生的破坏，本腐蚀产物涂层即使在完整性发生破坏的情况下依然可以起到降低材料析氢反应活性，降低材料氢损伤效果主要是由降低材料表面吸附氢原子浓度达到的。

摘要： 本发明提出一种评定金属腐蚀产物膜有效孔隙率的方法，包括：获取经过腐蚀的带有腐蚀产物膜的金属样品；配置能与金属样品中的金属基体发生置换反应的金属置换溶液；将带有腐蚀产物膜的金属样品浸没在金属置换溶液后清洗，获取带有处理后腐蚀产物膜的金属样品；计算处理后腐蚀产物膜中置换金属X的特征峰值与腐蚀产物的特征峰值的比值，并根据所述比值获取所述处理后腐蚀产物膜中置换金属的质量分数；计算腐蚀产物膜有效孔隙率。本发明提供的技术方案通过腐蚀产物膜有效孔隙率的测量来评定腐蚀产物膜的保护性，更加准确和科学地评估腐蚀产物膜的保护性及了解金属腐蚀行为，且该方法简易、快速，成本低廉，便于在生产和实验中应用。

摘要： 本发明提供一种用于制备腐蚀产物膜/层截面金相试样的处理液，所述处理液包括化学镀液，还可以包括敏化液、活化液、还原液。本发明还提供一种用于制备腐蚀产物膜/层截面金相试样的处理液的处理方法，所述方法化学镀，还可以包括前处理。本发明提供的处理液及处理方法适用范围广、沉积效率高、通用性强、可操作性强，对质地疏松的腐蚀产物膜/层的完整性保护行之有效，很好地解决了脆性腐蚀产物膜/层在截面金相试样制备过程中的损伤问题，能够充分满足腐蚀产物膜/层的观测和分析要求。