钻井液对金属钻具的腐蚀性研究

按作用的机理,腐蚀主要包括电化学腐蚀、氧腐蚀、C2O腐蚀、H2S腐蚀、细菌腐蚀等。在各种腐蚀作用中又以电化学腐蚀情况最为严重,而氧腐蚀是最常见、最普遍也是最主要的一种腐蚀。通过动态腐蚀试验细致考察了各种钻井液体系对碳钢的腐蚀行为,对钻井液中碳钢的腐蚀机理及缓蚀剂性能进行探讨。结果表明钻井液中的溶解氧是钻具腐蚀的主要原因。钻具的电化学腐蚀是钻具在钻井液电解质溶液中产生的腐蚀,根据电化学腐蚀原理,采取阴极保护是一种有效地防腐措施。     

钢制储罐的腐蚀及防腐蚀措施

1 钢质储罐的腐蚀机理及原因 储罐的腐蚀分为内腐蚀和外腐蚀. 1)内腐蚀主要分为气相和液相:罐的顶部不和油品直接接触属于气相腐蚀,根据大气腐蚀的原理,其实质仍属于电化学腐蚀;罐的中部其内壁直接接触油品,属于液相腐蚀,其腐蚀形态主要是油品的化学腐蚀和油品中所含电解质的电化学腐蚀,该部分腐蚀最轻;罐壁下部和罐底内部的腐蚀是储罐内腐蚀的重点部位,腐蚀介质为油品储存、转运等工作流程的凝结水,当排放不及时时就会在底部积蓄一定的水层,对于一些战略储罐有是因为输送的需求不便排除,就使得罐底永久含有水层,这部分含油污水矿化度高,同时含有大量的硫酸盐还原菌、溶有硫化氢、二氧化碳等,其导电率接近3% NaCl,因此腐蚀行很强.     

二氧化硅的氢氟酸缓冲腐蚀研究

本文讨论了二氧化硅在氢氟酸缓冲(BHF)腐蚀溶液中的腐蚀特性。研究了二氧化硅在腐蚀液中的腐蚀速率、表面粗糙度及腐蚀深度随着NH4F配比、HF配比及腐蚀液温度的变化规律。通过改变腐蚀液配比和腐蚀温度等条件,从腐蚀速率及表面形貌等方面进行了比较和分析,确定不同条件下二氧化硅的腐蚀速率,以及腐蚀条件对二氧化硅表面粗糙度及表面深度的影响。     

电力系统接地装置腐蚀特性及其诊断技术

接地装置是保证电力设备安全稳定运行和人身安全的重要基础。国内接地装置以碳钢等易腐蚀金属材料为主，随着投运时间增加，难以避免腐蚀断裂等问题，容易引发接地装置腐蚀导致的过电压、跳闸等事故。因此，研究接地装置腐蚀特性及其诊断技术能够有效避免接地装置腐蚀导致的电力事故，具有重大意义。文中从接地装置腐蚀特性的角度出发，介绍了碳钢接地材料的腐蚀机理、常用接地材料的腐蚀特性、土壤的腐蚀特性、电流对接地装置腐蚀的影响；分析了接地装置腐蚀防护措施的特点，对比了电化学腐蚀诊断方法、电网络分析诊断方法、电磁场分析诊断方法3类典型接地装置腐蚀诊断方法的优缺点；根据接地装置的实际腐蚀情况，总结了现有研究面临的挑战。建议下一步研究重点围绕解决不同接地材料之间的腐蚀研究、新型耐腐蚀接地材料研究、接地装置实际腐蚀程度量化、接地装置潜在腐蚀故障诊断、接地引下线腐蚀故障快速诊断等关键问题展开，为准确诊断接地装置的实际腐蚀程度、避免接地腐蚀故障导致的电力事故奠定基础。     

X65管线钢在油水混合物中的水线腐蚀发展趋势

【目的】通过腐蚀评价实验判断水线腐蚀的发展趋势,为管道投产前内腐蚀防控措施的制定提供依据。【方法】通过腐蚀预浸泡实验在X65管线钢试片表面预先形成水线腐蚀,然后采用腐蚀失重实验,研究其在原油和储罐沉积水混合物中的腐蚀发展趋势,并结合SEM和XRD表面分析技术分析其腐蚀产物特性。【结果】在150d内的水线腐蚀实验条件下,X65管线钢腐蚀以均匀腐蚀为主,未出现明显点蚀,腐蚀产物主要为保护性差的γ?FeOOH;且随着浸泡时间的延长,腐蚀失重逐渐增加,符合幂指数规律,腐蚀产物对腐蚀的抑制作用较小。改变浸泡环境后,X65管线钢在油相中的腐蚀速率明显降低,在水相和油水界面相的腐蚀速率变化不大。【结论】在150d的存放时间内,残留试压水未投产管线的水线腐蚀对管线安全危害较小。管道投产后投产前形成的水线腐蚀在油品覆盖其表面的条件下基本不发展,无需采取内腐蚀防治措施。     

受腐蚀钢筋力学性能的试验研究

钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的首要因素.腐蚀会引起钢筋强度降低和延性减弱,进而导致结构承载能力下降.通过对一批已腐蚀钢筋的腐蚀量及腐蚀后力学性能的试验研究,分析了钢筋腐蚀的因素及腐蚀对钢筋力学性能的影响,认为该批钢筋力学性能的降低是腐蚀后受三种因素共同作用的结果;总结了钢筋各项力学性能指标与钢筋腐蚀程度的相关关系,提出当受腐蚀钢筋的重量损失率大于10%时,就应该考虑腐蚀对钢筋性能的影响,予以折减的结论;并总结了各腐蚀量参数间的关系,为衡量钢筋腐蚀程度和结构耐久性分析提供依据.     

常减压蒸馏设备的腐蚀与防护

本文分析了常减压蒸馏设备中主要腐蚀介质的腐蚀机理：硫腐蚀、环烷酸腐蚀。并分析了影响这两种腐蚀的一些工艺参数,在此基础上提出了一些腐蚀防护的措施。     

固态铅、锡及其合金表面腐蚀动力学

用增重法和俄歇能谱(AES)纵向溅射法,对冷轧Pb、Sn及其常量配比的Pb-Sn合金用3种不同腐蚀方法测定和计算了其腐蚀速度。实验证明,Pb在实验室大气腐蚀、155℃干热大气腐蚀和100℃水蒸气腐蚀下的腐蚀速度符合抛物线关系式。同时也证明,Sn和Pb-Sn合金在100℃水蒸气下的腐蚀速度也符合抛物线关系式。并给出了155℃干热腐蚀288h和大气腐蚀2.5年的腐蚀层厚度数据。     

管道高周腐蚀疲劳损伤模型与数值模拟研究

根据疲劳与应力腐蚀损伤的耦合效应,利用非线性累积原理,构建了金属材料的高周疲劳损伤演化模型。以API X65管道钢为研究对象,结合实验确定了腐蚀疲劳损伤演化参数。利用ABAQUS软件二次开发模拟了含不同腐蚀坑形状的管材试样腐蚀的疲劳损伤演化与裂纹萌生过程,探讨了腐蚀疲劳裂纹萌生对腐蚀坑形貌的敏感性。结果表明：腐蚀坑宽度与深度相同时,半椭球型腐蚀坑试样腐蚀疲劳裂纹萌生寿命最长,圆台型与圆锥型次之,矩形体腐蚀坑试样裂纹最先萌生;半椭球体腐蚀坑试样应力腐蚀损伤对总损伤的贡献量始终大于疲劳损伤,而对于其他类型腐蚀坑,腐蚀疲劳裂纹萌生主要源于疲劳损伤的累积。     

H2S/CO2共存聚合物钻井液中腐蚀产物膜分析

随着酸性气田的不断开采,其钻采环境中的腐蚀机理及井下管材的优选已成为研究的热点.通过室内高温高压腐蚀试验,并结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS),研究S135钻杆钢在H2S/CO2共存聚合物钻井液中气相与液相的腐蚀产物膜成分差异,探讨腐蚀机理.结果表明,S135钻杆钢气相和液相腐蚀速率都随温度升高和CO2分压增大而增加,气相腐蚀较液相严重,呈局部腐蚀形貌,气相腐蚀产物表面凹坑较大,液相腐蚀产物较为均匀且致密性强,以均匀腐蚀为主.气相和液相腐蚀产物膜中都含有C、O、S、Fe、Si五种元素,且腐蚀产物成分差别不大,主要成分为Fe3O4、FeS、α-FeOOH、FeS2,以及少量的Fe7S8和Fe3S4,此外在腐蚀产物膜表面还夹杂有硅酸盐物质.钻杆钢腐蚀主要来源于二氧化碳腐蚀、氧腐蚀、硫化氢腐蚀、单质硫腐蚀以及腐蚀产物膜与钢材本体间电偶腐蚀.     

X70管线钢在含CO2湿气环境下腐蚀产物膜的生长

针对X70管线钢在湿气CO2环境下腐蚀产物膜的生长过程,利用高温高压冷凝反应釜进行不同腐蚀时间的动态模拟冷凝试验,分析腐蚀速率随腐蚀时间的变化规律。通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)考察不同腐蚀时间下腐蚀产物膜的微观形貌和成分。进行湿气温度为25℃的静、动态模拟冷凝试验,对比动、静态条件下腐蚀产物膜的微观形貌,考察流动状态对腐蚀速率和腐蚀产物膜生长的影响。在湿气冷凝腐蚀的特殊腐蚀环境下,探讨不同腐蚀阶段FeCO3形核和长大的关系,建立低温条件下X70钢湿气CO2腐蚀产物膜的成膜机制。结果表明:流动条件下湿气腐蚀速率高于静态条件,且流动条件下的腐蚀产物膜厚度较厚;X70钢低温下湿气腐蚀产物膜总体呈现无定形状态,内部镶嵌有FeCO3颗粒。     

大牛地奥陶系马五段硫化氢腐蚀机理与影响因素

为了解决大牛地气田硫化氢腐蚀严重问题,分析了硫化氢腐蚀机理以及影响腐蚀程度的因素。结合大牛地奥陶系马家沟组马五段地质条件以及硫化氢赋存条件确定该区域硫化氢形成的机理,为硫酸盐热化学还原反应;且该区域存在的大量石膏层为含硫化氢气体提供了良好的圈闭条件。硫化氢腐蚀模拟试验模拟了马五段地层水环境对N80钢和P110钢的腐蚀程度,P110钢的腐蚀程度较N80钢轻微,两者均属于极严重腐蚀。结合腐蚀表面微观形貌观测与腐蚀产物能谱分析得出:大牛地奥陶系马家沟组马五段硫化氢腐蚀机理为高温高压下CO2/H2S电化学腐蚀为主;并伴随有高Cl-破坏腐蚀产物膜加速腐蚀。硫化氢腐蚀影响因素分析得出温度和CO2含量增加会加速硫化氢腐蚀。     

水套加热炉腐蚀分析及防治措施

本文主要是对水套加热炉运行情况进行了跟踪和检测,发现加热炉存在一定的腐蚀现象,腐蚀部位主要有炉内（炉胆和盘管外侧）腐蚀、盘管内腐蚀、烟道腐蚀、烟筒腐蚀等。着重分析了加热炉腐蚀产生的原因和机理,总结了空气、温度、水质等因素对加热炉腐蚀的影响,提出预防和减缓加热炉腐蚀的措施,如通过改善炉水质量等手段来提高加热炉的使用寿命和有效利用率,从而说明了研究加热炉腐蚀的重要性和必要性。     

拉索钢丝电化学腐蚀进程的元胞自动机模拟方法

为了模拟拉索在实际环境中的腐蚀演化进程并探究氯离子在索体腐蚀过程中的催化作用,基于金属电化学腐蚀的基本原理建立了模拟拉索钢丝电化学腐蚀进程的元胞自动机模型,将腐蚀系统中的关键元素抽象成4种元胞类型,并将整个拉索腐蚀系统离散成500×500的元胞网格,通过定义的局部规则模拟钢丝在介观尺度上的腐蚀演化过程,分析了腐蚀性溶液浓度和腐蚀概率对钢丝腐蚀进程的影响,研究发现：当元胞自动机特征参数选取合理,并适当加大中心元胞与切线方向上的邻居元胞的接触概率,蚀坑形貌也就越接近真实形貌。元胞自动机模拟产生的蚀坑形貌与实际蚀坑形貌十分接近;钢丝腐蚀面积随时间不断变大的同时腐蚀速率也将逐步增快,表明一旦钢丝腐蚀出现蚀坑,钢丝腐蚀面积越来越大的同时其腐蚀速率也将越来越快;在拉索腐蚀的过程中具有氯离子的腐蚀性元胞具有主导地位,无氯离子的腐蚀元胞的腐蚀概率对钢丝腐蚀速率的影响不大,控制并减少周边环境中氯离子的浓度是减缓拉索腐蚀的有效途径。     

页岩气开采与集输过程中腐蚀问题与现状分析

页岩气是一种清洁的能源,在许多国家的能源战略中占据重要地位。美国、加拿大等国家页岩气开发技术较为成熟,位于世界领先地位,中国等国家起步较晚,但近年来发展迅速。随着页岩气的不断开采,井下管柱、地面管线及设备的腐蚀问题不断出现,严重影响了页岩气的正常生产。页岩气勘探、开发和储运过程中都可能产生腐蚀问题,不同类型的腐蚀之间往往会相互影响,加大了腐蚀防控的难度。主要涉及的腐蚀类型有:硫酸盐还原菌腐蚀、冲刷腐蚀、CO2腐蚀、H2S腐蚀及垢下腐蚀等。针对目前页岩气生产过程中的腐蚀问题和研究现状,分析了各种腐蚀产生的原因、腐蚀机理以及防腐方法。     

硫磺回收冷凝冷却器腐蚀原因分析及防腐对策

对某炼厂硫磺回收装置中冷凝冷却器的腐蚀状况进行了分析 ,其腐蚀原因包括应力腐蚀、疲劳腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、露点腐蚀、酸腐蚀、硫化腐蚀等。由此应采取相应的防腐对策 ,例如 :改进换热管与管板的连接结构 ,进行不锈钢焊后处理 ,进行合理的防腐设计 ,选用耐蚀性能好的材料 ,进行工艺防腐     

浅谈混凝土桥梁腐蚀原因及防护措施

桥梁是最重要的基础设施之一.桥梁所处腐蚀环境不一,腐蚀及防腐蚀涂装与其他设施相比,有自身特点.本文描述了混凝土桥梁的腐蚀特性,介绍了桥梁发生腐蚀的常见部位及发生腐蚀的原因,系统阐述了桥梁的腐蚀防护措施.     

变电站接地装置的腐蚀机理及防腐措施研究

本文针对变电站接地装置的腐蚀问题,简单介绍了接地装置易发生腐蚀的部位和原因,分析了在土壤中发生化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀和杂散电流腐蚀的腐蚀机理,并对影响腐蚀速率的主要因素及相互关系作了说明。在此基础上,提出了如下防腐技术措施：采用耐蚀材料和金属镀层;使用导电防腐涂料;实施阴极保护;采用高效膨润土降阻防腐剂,以适应多种土壤腐蚀环境。     

低温腐蚀及防护

阐述了低温腐蚀的危害性,低温腐蚀的机理低温腐蚀的影响因素,以及露点的计算和腐蚀规律,并且提出了防止发生和减少低温腐蚀的具体措施。     

含水原油输送钢管CO2腐蚀速率预测机理模型研究进展

含水原油管道的CO2腐蚀现象严重,揭示管道腐蚀机理、预测腐蚀速率对于腐蚀防护具有重要意义。在腐蚀机理研究的基础上建立的CO2腐蚀速率预测机理模型,其物理意义明确、适用范围广,是国内外研究热点。从化学平衡反应、腐蚀产物膜生成、腐蚀电化学反应、扩散传质运输四个腐蚀速率预测相关的方面综述了国内外管线钢CO2腐蚀机理模型的研究进展。建议：①明确溶液中碳酸盐对钢管内壁阳极溶解反应动力学和作用机理的影响;②分析不同工况条件下钢表面生成的CO2腐蚀产物膜化学组成、结构致密度、电化学性质、力学性质以及离子通过多孔膜的扩散系数;③开发复杂酸性介质腐蚀环境下的实验,明确H2S/Cl-/CO2协同腐蚀机理,建立多因素腐蚀预测数理模型;④从多场耦合的角度研究不同流态变换下原油润湿性、油水比等影响因素对油水接触面腐蚀特性、介质物理化学参数的作用影响,为含水原油管道CO2腐蚀的防治和预测提供理论与技术支撑。