基于试验的天然气集输管道失效性机理分析

为分析天然气集输管道的腐蚀失效行为,确定集输管线腐蚀形貌特征与产物成分,查明其腐蚀失效特征、腐蚀类型及失效机理。管道失效性分析以试验研究为主要手段,通过表面宏观测量分析管道内壁的腐蚀部位及宏观特征,开展材料力学性能、显微硬度、化学成分、金相分析等试验检测管道材质。对腐蚀穿孔处取样,采用扫描电镜（SME）进行微观形貌分析,结合能谱分析(EDS)和X射线衍射（XRD）技术对腐蚀产物作进一步物相分析。结果表明：管样失效处基体化学成分和材料力学性能符合国家标准要求,金相组织正常。管道钢L245在高矿化度水环境下发生CO2腐蚀,形成疏松、多孔且带裂纹的簇状腐蚀产物,腐蚀产物主要成分为FeCO3和Fe2O4,腐蚀产物膜与金属基体结合强度低,流体介质冲刷发生剥离并加速金属溶解和腐蚀性物质扩散,形成具有自催化的电化学腐蚀。     

铁路钢桥高强度紧固螺栓断裂分析及防护

为探求高强度紧固螺栓发生断裂的原因,对某铁路钢桥上断裂的紧固螺栓进行了失效分析。利用扫描电子显微镜、能量色散X射线谱、金相显微镜、洛氏硬度仪、X射线荧光光谱仪、电子万能试验机等技术手段,对铁路钢桥失效螺栓的断口形貌、断口微区成分、显微组织、硬度、螺栓用钢的成分以及力学性能等方面进行分析与研究。结果显示：螺栓用钢的化学成分、硬度及力学性能均符合国家标准要求;螺栓断口起裂区存在树枝状裂纹,裂纹内部有含硫的腐蚀产物,且螺栓工作时所受外力为交变载荷。因此,螺栓的断裂是在交变载荷下发生的腐蚀疲劳断裂。螺栓断裂的初始裂纹源位于螺杆上螺纹的根部或螺柱与螺母连接位置的根部,为由硫元素引起的应力腐蚀裂纹。此研究为防止螺栓发生应力腐蚀裂纹及衍生病害提供了理论依据。     

油井管接头螺纹腐蚀与防护研究进展

油井管作为油气田开采过程中的基础设施,随着油气田的不断深入开发,油气井的实际开采环境越来越恶劣,其接头螺纹连接处的腐蚀失效问题日益突出和严重.为保障井筒完整性,提高油井管的使用寿命,对几种典型的油井管接头螺纹腐蚀类型进行了介绍,详细分析和综述了其腐蚀机理和影响因素.针对文中介绍的腐蚀类型,对其腐蚀防护技术进行了系统性的...     

花-格管线腐蚀穿孔失效模型分析

为了寻找花 -格管线腐蚀穿孔的原因 ,对西起柴达木盆地西部的油沙山 ,东至其东部格尔木 ,全长 435.7km的花 -格管线运行以来的腐蚀穿孔次数进行统计分析和相关性计算 ,得出腐蚀穿孔累积数对数和运行时间的线性关系、腐蚀穿孔累积数和运行时间的指数关系 .模型表明腐蚀穿孔失效呈加速态势 ,其腐蚀失效机理是管道防腐层下电屏蔽的电化学自催化腐蚀和管道保温层中干湿交界处氧浓差腐蚀 .     

牺牲层腐蚀技术在微悬臂梁器件制作中的应用

以微悬臂梁的制造工艺为例,探讨了MEMS中的牺牲层腐蚀技术,对牺牲层材料的制备方法和腐蚀牺牲层材料得到微悬臂梁结构等工艺中的关键与核心技术作了详细阐述,从腐蚀机理的角度探讨了腐蚀速率及其影响因素。     

考虑气候变化的受碳化腐蚀先张预应力混凝土梁时变可靠性评估

基于改进的碳化深度预测模型,结合IPCC预测大气CO2浓度数据,研究了气候变化(CO2浓度)规律及其对预应力混凝土结构碳化损伤影响,发展了时变可靠度模型计算先张法预应力混凝土结构在多种CO2排放策略作用下、将来100年内的腐蚀开始概率和结构弯曲倒塌概率.研究结果表明,在A1FI排放策略下,腐蚀开始概率比其在最好CO2排放策略下高了460%;在A1FI排放策略下,结构失效概率比其在最好CO2排放策略下高了10%.在高腐蚀状态下,结构失效概率是低腐蚀状态下的2倍,且结构在高腐蚀状态下条件年度失效概率后期增长较快.在最高CO2排放策略下,结构条件年度失效概率比其在最好CO2排放策略下高了30%.当混凝土保护层设计厚度增至40 mm时,碳化腐蚀对混凝土结构的影响很小.     

新型SL3-1双翻斗型雨量传感器口径圈过早腐蚀的失效分析(英文)

对一种新型双翻斗型雨量传感器用口径圈过早发生腐蚀失效进行了全面、系统的分析.为找出其失效起因和失效机理,一系列表征分析手段用于该口径圈的材质检验及宏微观表面形貌分析.结果表明:材质本身存在的缺陷以及因加工引起的表面镀层不均匀是引发该新型口径圈过早腐蚀失效的主要原因.最后,针对上述结论对该失效提出了相应的解决建议.     

某S135钻杆腐蚀穿孔失效分析

通过宏观形貌分析,力学性能测试、金相显微组织和微观形貌及物相分析,并结合钻杆的使用状况,对某S135钻杆管体穿孔失效原因进行分析.结果表明,钻杆内加厚过渡区及紧邻的管体部分内壁的一侧集中分布着大量的深腐蚀坑,腐蚀坑主要是由于氧腐蚀形成的,钴杆的穿孔失效属于氧腐蚀失效.     

注水井管柱完整性评价及注水参数优化研究

针对塔河油田注水井井筒管柱完整性失效问题,基于氧腐蚀机理模型和ECE模型建立了注水井管柱腐蚀预测模型并验证其可靠性,研究了注采阶段和注水参数对管柱腐蚀的影响规律,建立了基于拉伸失效的注水井管柱失效判据,绘制了不同注水排量和溶解氧浓度下注水井极限允许注水量图版.研究表明,注水井管柱腐蚀主要发生在注水阶段,随注水排量和溶解...     

南京“大报恩寺”遗址出土琉璃构件的病变产物分析

以南京大报恩寺遗址出土的典型明代琉璃样品为研究对象,通过能谱扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪等进行古琉璃釉面腐蚀的显微特征、腐蚀产物成分、物相结构以及琉璃胎釉结合层的显微分析等,结合样品埋藏所处的环境分析,探索典型琉璃样品表面的腐蚀机理.研究表明古代建筑琉璃构件的含铅釉面在埋藏土壤环境中化学稳定性较差,不同颜色釉面发生不同程度的腐蚀,腐蚀产物分别为含铅/钙的磷酸盐络合物、不同晶形的磷酸铅盐或碳酸铅;含Ca、P元素的釉面腐蚀较为严重,从釉层表面腐蚀直至内部胎釉结合处;推断腐蚀产物除了受铅釉釉层的化学组成、表面结构影响外,还与土壤水膜、pH和土壤胶体颗粒中的离子交换等因素有关,该研究为琉璃文物的腐蚀机理研究和保护提供了科学依据.     

电厂蒸汽管开裂失效原因分析

通过取样进行化学成分分析、机械性能测试、外观检验、金相检验、扫描电镜和X射线能谱分析发现,由于管道内壁发生点蚀损伤,进而发生应力腐蚀开裂。     

316L不锈钢应力腐蚀研究进展

316L不锈钢具备良好的力学性能、焊接性能、耐蚀性能,被广泛应用于化工管道、船舶及核电等领域。因其应用环境复杂,316L不锈钢在特定介质环境和拉应力的协同作用下,易发生应力腐蚀开裂,导致严重事故。概述了316L不锈钢应力腐蚀裂纹萌生及扩展的规律,总结了其应力腐蚀的阳极溶解和氢致开裂两种微观主导机制的特点。在此基础上,针对介质环境、材料、表面应力状态3个影响因素,综述了近年来通过调节介质环境的pH、溶液浓度、引入压应力、优化微观结构及涂层工艺等方面,改善316L不锈钢应力腐蚀性能的研究进展。最后,基于316L不锈钢面临的应力腐蚀问题,从应力腐蚀机制和防护措施两方面展望了316L不锈钢应力腐蚀的研究热点和方向。     

Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels

Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels (HNSS) were investigated by electrochemical and immersion testing methods in chloride solution, respectively. The chemical constitution and composition in the depth of passive films formed on HNSS were analyzed by X-ray photoelectron spectrum (XPS). HNSS has excellent pitting and crevice corrosion resistance compared to 316L stainless steel. With increasing the nitrogen content in steels, pitting potentials and critical pitting temperature (CPT) increase, and the maximum, average pit depths and average weight loss decrease. The CPT of HNSS is correlated with the alloying element content through the measure of alloying for resistance to corrosion (MARC). The MARC can be expressed as an equation of CPT=2.55MARC-29. XPS results show that HNSS exhibiting excellent corrosion resistance is attributed to the enrichment of nitrogen on the surface of passive films, which forms ammonium ions increasing the local pH value and facilitating repassivation, and the synergistic effects of molybdenum and nitrogen.     

塔河油田某侧钻深井油管断裂失效原因

 塔河油田某稠油区高含CO₂及H₂S,某侧钻井在井下P110S 油管发生典型的断裂失效。为查明油管断裂原因,结合油管服役的井下工况条件,对断裂油管的化学成分、力学性能、金相组织、微观形貌进行测试及分析,对油管断裂部位的腐蚀产物进行了能谱分析。通过对断裂油管进行详细观测及试验分析,认为腐蚀是导致该井油管断裂的主要原因。通过对该侧钻井油管二种典型腐蚀特征的分析可知油管内壁以点状腐蚀为主,腐蚀机理为典型的CO₂电化学腐蚀;外壁主要为一侧分布的沟槽状腐蚀及坑蚀,腐蚀机理为低pH 值酸液条件下的电化学腐蚀及缝隙腐蚀。针对上述典型腐蚀问题,提出了针对性预防油管腐蚀穿孔的措施。     

硫化碱蒸发设备新材料耐腐蚀性能的研究

本文通过一系列金属均匀腐蚀试验,论证了耐晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂性能,选定了超纯高铬铁素体不绣钢EB30Cr-2Mo作为硫化碱蒸发器的新型耐腐蚀材料,从而为改变我国目前落后的硫化碱蒸发工艺提供了可靠条件。     

氟橡胶F275对某钛合金零件应力腐蚀失效分析

对在氟橡胶F275裂解环境下进行腐蚀失效试验的某钛合金试验套筒断口进行了失效分析,确定了套筒的断裂性质,分析了断裂原因.套筒的断裂性质为应力腐蚀断裂,试验温度下氟橡胶的裂解是套筒发生应力腐蚀断裂的主要原因.     

深井含硫工况C110套管环境开裂及表面防护技术

深井地质复杂、井眼轨迹变化大且面临高温高压含硫等苛刻工况,套管面临磨损、腐蚀损伤、断裂失效等各类风险,针对套管C110服役于含硫腐蚀环境且承受高水平拉应力时频繁发生环境敏感断裂的问题,采用慢应变速率拉伸实验（SSRT）法,研究了表面电镀Ni-W合金的套管C110在某气田模拟地层水中的环境开裂行为,分析研究表面电镀Ni-W合金对套管C110抵抗环境敏感开裂的防护效果。结果表明,套管C110在该模拟地层水中环境开裂敏感性较高,即使腐蚀速率较低仍存在环境开裂风险,且在慢应变速率拉应力作用下呈现典型脆性断裂特征;表面电镀Ni-W合金后套管C110的抗拉强度和屈服强度分别提高2.3%和6.3%;当表面电镀Ni-W合金并经过热处理后,套管C110在模拟地层水中的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率和应变能均明显提高、环境开裂敏感性降低,断裂方式转变为韧-脆混合型断裂,说明在套管C110表面电镀Ni-W合金并进行热处理的方式,能够有效抑制套管C110发生腐蚀、开裂及破坏的风险,显著提升其抵抗环境开裂的能力及其在深井复杂含硫工况中的适用性。     

不锈钢缝隙腐蚀诱发过程的快速研究

本文通过对带缝试样施加小幅值恒定阳极极化电流的方法,人为地突出了缝隙微区的影响和作用,为寻求一种既能缩短缝隙腐蚀研究周期,又能较少地干拢腐蚀体系自身反应的实验技术进行了初步的尝试。实验结果表明,不锈钢钝化膜表面的性质与缝内溶液的状态是影响缝隙腐蚀诱发过程的两个重要因素。