X80管线钢钝化膜内点缺陷扩散系数的计算

X80管线钢;扩散系数;点缺陷模型;钝化膜;电容测试法     

22Cr双相不锈钢钝化膜组成及其半导体性能研究

借助于Mott-Schottky方程分析了成膜电位、成膜时间、成膜温度以及氯离子等因素对22Cr双相不锈钢在碳酸氢钠/碳酸钠缓冲溶液中所成钝化膜半导体性能的影响, 同时借助于X射线光电子能谱(XPS)技术分析了所成钝化膜的组成. 结果表明: 22Cr双相不锈钢在碳酸氢钠/碳酸钠缓冲溶液中所成钝化膜呈n-p型半导体结构, 钝化膜内施主/受主密度随成膜电位增加、成膜时间延长、成膜温度降低、以及介质中氯离子浓度的降低而减小, 同时膜对基体保护作用随这些因素变化而增强. 钝化膜的XPS分析表明, 钝化膜呈现双层结构, 外层膜主要由三价铁的氧化物(Fe2O3)组成, 内层膜主要由三价铬氧化物(Cr2O3)以及少量二价铁氧化物(FeO)组成.     

N80钢CO2腐蚀产物膜在水/砂两相流介质中的磨损性能

采用高温高压静态釜对N80油套钢在CO2中的腐蚀行为进行了模拟腐蚀试验;利用自制的磨损试验装置对比分析了腐蚀产物膜在水/砂两相介质中的磨损性能同成膜温度、CO2压力、流速及砂粒度之间的关系;用扫描电子显微镜分析了N80钢表面CO2腐蚀产物膜及其磨损表面形貌,用表面形貌仪测定了磨损试验前钢表面CO2腐蚀产物膜的粗糙度.结果表明:成膜温度和压力对钢表面腐蚀产物膜的表面粗糙度具有显著影响;N80钢表面CO2腐蚀产物膜磨损表面形貌沿深度方向存在差异,对应的抗磨性能亦有所不同;两相介质中的砂粒度越大或流体相对流速越大,则腐蚀膜的磨损越剧烈.     

N80油套管钢钝化膜的光电化学性能

采用电容测试法研究了N80油套管钢在浓度为0.5 mol/L NaHCO3溶液中形成钝化膜的半导体性能,结合Mott-Schottky方程分析了测试频率,成膜电位和C l-浓度对钝化膜半导体性能的影响。电容测试结果表明,钝化膜呈n型半导体特性,Mott-Schottky曲线的斜率随着测试频率的增加、成膜电位的正移和溶液中氯离子浓度的增加而增加,相应地膜内的施主密度减小。光电化学实验结果表明,光电流强度随成膜电位的正移及成膜时间的延长而增加,这主要归功于高电位和长时间下所成的钝化膜具有比较均匀的组成,光激发所成的空位或电子在膜内的迁移率的增加。     

Ag/AgCl高温参比电极的制备

在对美国Cortest公司设计的Ag/AgCl参比电极进行改进的基础上,采用电解法制备了一种内置式Ag/AgCl参比电极,对其进行了性能测试,并用其对油管钢N80的高温高压腐蚀行为多次进行了测试研究.结果表明,该参比电极具有重现性好、可逆性好、响应时间短、内阻小等优良性能,且在高温高压条件下工作性能稳定,测试曲线理想,可用于高温高压电化学研究.     

N80油管钢的CO_2高温高压腐蚀电化学行为与机理研究

在高温高压釜中模拟油气井腐蚀环境 ,采用电化学交流阻抗和动电位扫描极化曲线测试技术 ,研究了N80钢在温度为 10 0℃ ,CO2 分压为 1.18MPa条件下的腐蚀电化学行为和阳极与阴极反应机理 ,实时监测了腐蚀产物膜对腐蚀行为和腐蚀反应机理的影响 .研究结果表明 :N80钢的阳极反应过程服从Bockris机理 ;N80钢的阴极反应以H2 CO3的还原为主 ;反应中间产物吸附与腐蚀产物膜覆盖的竞争导致交流阻抗谱随腐蚀时间而变化 ,影响着钢的腐蚀行为 ,产物膜对钢基体具有一定的保护作用     

两种油套管钢在两相流中的腐蚀磨损特性研究

在两相流硫酸腐蚀介质中,利用自制磨损试验装置分别研究了N80和P110油套管钢的腐蚀磨损性能,对比分析了2种钢的腐蚀磨损协同作用速率及其协同作用率,并分析了适宜2种材料的工况选择.结果表明:与N80相比,P110钢的腐蚀速率、磨损速率以及腐蚀磨损协同作用略低;2种钢试样的腐蚀磨损协同作用速率随介质的转速和浓度增加而增大,而协同作用率则呈非单调性变化,在较高浓度某一较低转速处达到最大值;当浓度较高转速较低时,宜选用N80钢;在浓度较低转速较高时,则宜选用P110钢.     

温度对L80碳钢在含CO2天然海水中腐蚀行为的影响

 通过高温高压试验和电化学技术研究了温度对L80碳钢在含CO₂天然海水中腐蚀行为的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对腐蚀产物膜进行了表征。结果表明,随着温度的升高,L80碳钢在液相条件下的腐蚀速率呈先增大后减小的趋势,在90℃达到最大值;而在气相条件下呈现与液相条件下完全相反的趋势。腐蚀产物膜的主要成分为FeCO₃,FeCO₃膜层的阴离子选择透过性以及Cl^-在L80碳钢表面的吸附促进了CO₂腐蚀,在90℃的气相和液相中所形成的腐蚀产物膜的电化学特征进一步验证了高温高压试验结果。     

P110钢CO2腐蚀产物膜的XPS分析

为了确定CO2腐蚀产物膜的组成及不同层次结构中成分和含量的差异,采用P110钢在高温高压腐蚀静态釜中制备CO2腐蚀产物膜,利用SEM观察了腐蚀产物膜的表面和断面形貌,结合XRD分析结果,通过XPS研究了两层结构膜的化学组成差异。结果表明,腐蚀产物膜断面呈现双层结构;膜层的主要成分是FeCO3,还有少量的CaCO3和铁的氧化物,但内层CaCO3较多且夹杂着Fe3C和单质Fe,外层氧化物稍多;通过内外层Ca^2＋含量差异推断出内层腐蚀膜优先形成。     

含CO2多相流相态的非均匀性对输油管冲刷腐蚀的影响

以研究含CO2多相流相态的非均匀性对输油管冲刷腐蚀的影响为目的,利用多相流环路实验装置进行冲刷腐蚀试验,并借助高速数字摄像系统观测多相流相态,考查石油多相混输管中的冲刷腐蚀与多相流的相态结构相关性.对水平管弹状流下的CO2腐蚀试验研究表明,水平管的底部较之于顶部有更为显著的冲刷腐蚀,这种冲刷腐蚀在管道上、下不同部位的差异性源于弹状流相态的非均匀分布.提出了含CO2多相流冲刷腐蚀的水动力学模型,模型计算结果表明,弹状流流型下水平管下部的冲刷腐蚀速率高于上部的冲刷腐蚀速率.水平管弹状流条件下腐蚀产物膜的磨损程度随流体速度的增大而增大.计算结果与试验观测相符,均表明多相流相态的非均匀性使管道下部更易遭受腐蚀损坏.