SO2-4对X100管线钢在盐渍性溶液中点蚀行为的影响

通过电化学测试技术研究X100管线钢在不同质量分数SO2-₄的盐渍性土壤模拟溶液中的点蚀行为,并利用扫描振动电极技术(SVET)分析其腐蚀机制,建立腐蚀模型。结果表明:试样在不同质量分数SO2-₄的土壤模拟溶液中均表现为典型的活性溶解;随着SO2-₄质量分数增加,极化电阻显著增加,自腐蚀电流密度降低,说明X100管线钢发生点蚀的倾向性减小,SO2-₄在库尔勒土壤中属于抑制性腐蚀阴离子。其腐蚀机制主要是SO2-₄与Cl-通过竞相吸附作用优先吸附在蚀坑表面,抑制Cl-对X100管线钢的腐蚀,同时生成的FeS腐蚀产物膜覆盖在腐蚀孔表面,降低了腐蚀速率。     

X70管线钢在酸性和近中性模拟海水溶液中的腐蚀行为

为对比X70管线钢在酸性(pH=3)和近中性(pH=7.7)模拟海水溶液中的腐蚀机制,采用极化曲线,通过电化学阻抗谱(EIS)和腐蚀失重实验对X70管线钢在不同模拟海水溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,X70管线钢在酸性溶液中浸泡168 h后腐蚀失重约为近中性模拟海水溶液中的16倍,大部分表面发生均匀腐蚀,局部形成以夹杂物为中心的腐蚀圆环,随着浸泡时间的延长,容抗弧半径和低频区阻抗值|Z|均呈增大趋势,先发生吸附而后出现微弱的扩散,电荷转移电阻R_ct值增大,腐蚀速率减小;近中性模拟海水中形成较厚的腐蚀产物膜,氯离子聚集破坏形成小点蚀坑,局部聚集形成大的点蚀,电荷转移电阻减小,腐蚀速率增大,而后趋于稳定;X70管线钢在模拟海水溶液中处于活性溶解状态,与酸性海水溶液相比,管线钢在近中性模拟溶液中自腐蚀电位E_corr正移137 mV,自腐蚀电流密度i_corr为酸性海水溶液中的0.047倍。因此,X70管线钢在酸性模拟海水溶液中的腐蚀规律可为其应用于海底管线的腐蚀控制提供理论支撑,对其安全服役具有十分重要的意义。     

2205双相不锈钢在真空条件下氯化物溶液中的点蚀研究

采用电化学方法和形貌分析研究了真空条件下2205双相不锈钢在Na Cl溶液中的点蚀和再钝化行为。结果表明:(1) 2205双相不锈钢在真空度为60 k Pa的50 g/L Na Cl溶液中的临界点蚀温度和再钝化温度均在55℃～60℃之间;(2)随着Na Cl浓度(50 g/L～300 g/L)的增加,2205双相不锈钢的临界点蚀温度和再钝化温度变化不明显,但其击穿电位和再钝化电位的值均减小,更容易遭受点蚀破坏;(3)在温度低于临界点蚀温度的30℃下,2205双相不锈钢在不同点蚀发展程度下(强制回扫电流密度0. 01 m A/cm2～5. 00 m A/cm2)均具有良好的再钝化能力。     

溶液pH值对不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响

用测试动电位的电流-时间曲线法研究了不锈钢在不同pH值的NaCl溶液中的亚稳态孔蚀行为.结果表明,随溶液pH值升高,316L不锈钢在NaCl溶液中的亚稳孔形核电位Em和孔蚀电位Eb均正移;不同NaCl浓度下,Em和Eb随溶液pH值的变化趋势基本一致.溶液pH值对亚稳孔形核数有明显影响,随pH值升高形核数降低.但pH值对亚稳态孔蚀过程的动力学参数,包括亚稳孔生长速度、峰值电流和平均寿命,均影响不大.     

温度对X70管线钢在含氧溶液中应力腐蚀的影响

通过扫描电镜观察X70管线钢表面铁素体微观形貌,采用能谱仪分析其化学元素质量分数。在常温及60℃时,采用慢应变速率法(SSRT),分别在空气和氧质量分数为1.0×10-4的NACE(Na C1与CH3COOH质量分数分别为5%和0.5%)溶液中进行X70管线钢应力腐蚀试验,对试样断口形貌进行分析,并研究温度对X70管线钢在氧质量分数为1.0×10-4溶液中应力腐蚀开裂(SSCC)敏感性的影响。研究结果表明:常温下X70管线钢应力腐蚀敏感性不明显,当温度升至60℃时应力腐蚀敏感性增加,有应力腐蚀倾向;氧元素对试样应力腐蚀性能有一定的促进作用,60℃时NACE溶液中Cl-与O2运动加剧,是应力腐蚀敏感性增强的重要因素。     

关于螺旋藻养殖过程中营养液pH值控制的几点看法

螺旋藻的正常生长必需一个稳定且适合的pH环境，溶液中各离子浓度、离子的解离度、总盐度、温度和CO2都影响着溶液pH值，本文将着重说明NaHCO3、NH4HCO3、KH2PO4对营养液pH的影响。     

SO_4~(2-)对X100管线钢在盐渍性溶液中点蚀行为的影响

通过电化学测试技术研究X100管线钢在不同质量分数SO_4~(2-)的盐渍性土壤模拟溶液中的点蚀行为,并利用扫描振动电极技术(SVET)分析其腐蚀机制,建立腐蚀模型。结果表明:试样在不同质量分数SO_4~(2-)的土壤模拟溶液中均表现为典型的活性溶解;随着SO_4~(2-)质量分数增加,极化电阻显著增加,自腐蚀电流密度降低,说明X100管线钢发生点蚀的倾向性减小,SO_4~(2-)在库尔勒土壤中属于抑制性腐蚀阴离子。其腐蚀机制主要是SO_4~(2-)与Cl-通过竞相吸附作用优先吸附在蚀坑表面,抑制Cl-对X100管线钢的腐蚀,同时生成的Fe S腐蚀产物膜覆盖在腐蚀孔表面,降低了腐蚀速率。     

采用复盐法脱除工业废水中的硫酸根

以水合铝盐及石灰乳为脱除剂,采用实验室自行配制的模拟废水,对工业废水中高浓度硫酸根的脱除进行研究。考察溶液pH值、铝盐加入量、反应时间、SO24-初始浓度以及反应温度等因素对硫酸根去除率的影响,并设计三因素三水平正交实验。得出单因素和正交实验确定的最佳工艺条件为:反应温度25℃,反应时间60min,溶液pH值11.0,SO42-与Al3+的物质的量比为1.1-1.0,且各因素影响程度由大至小的顺序为:溶液pH值、铝盐加入量、反应时间;在最佳工艺条件下,硫酸根离子质量浓度由1720mg/L降至100mg/L以下,达到生活饮用水卫生标准。沉淀物XRD检测结果表明:其主要物相为钙矾石(Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O)。     

库尔勒土壤环境中X70管线钢剥离涂层下的腐蚀特征

利用矩形剥离缝隙模型研究了库尔勒土壤模拟溶液中X70管线钢剥离涂层下的滞留液化学特征以及X70钢腐蚀特征.随着浸泡时间的延长,缝内滞留液的p H值逐渐下降直至稳定.Cl-在缝内滞留液中有不同程度的聚集,其中在缝隙底部的质量浓度最高.SO2-4的质量浓度在腐蚀初期表现为随距离增加而降低,到腐蚀后期表现为随距离增加而升高.HCO-3和NO-3的质量浓度从漏点至缝底有小幅降低.阳离子的质量浓度变化不明显.缝内X70钢的腐蚀形貌表现为明显的点蚀,且随距漏点距离的增加,点蚀越严重.     

298K时四元体系Na~+,K~+/Cl~-,HCO_3~--H_2O和Na~+,K~+/SO_4~(2-),HCO_3~--H_2O溶解度预测

基于盐的溶解平衡条件及稳定共饱点的判别原理 ,用 Pitzer模型的 HW公式对四元体系 Na+ ,K+ /Cl- ,HCO-3-H2 O和 Na+ ,K+ /SO2 -4,HCO-3-H2 O在 2 98K的溶解度进行了预测 ,并绘出了这两个体系的相图 :前者有两个共饱点 ,Na Cl,Na HCO3,KCl和 KHCO3四个相区 ;后者有三个共饱点 ,Na2 SO4 · 1 0 H2 O,K3Na(SO4 ) 2 ,K2 SO4 ,Na HCO3和 KHCO3五个相区     

控轧控冷工艺对X120管线钢碳氮化物析出的影响

采用不同的控轧控冷工艺研究了未再结晶区变形量、冷却速度和终冷温度等轧制工艺参数对X120管线钢碳氮化物析出的影响,并根据Orowan机制对析出相强度贡献量进行了理论估算.结果表明:轧制工艺的变化对析出相的类型与相结构没有影响;提高未再结晶区变形量主要可促进铌的析出,并有利于提高X120管线钢的屈服强度;冷却速度和终冷温度对X120管线钢碳氮化物析出的影响较小.     

超快冷对X80管线钢屈强比的影响

对超快冷条件下X80管线钢屈强比的影响因素进行了系统研究;结合光学电镜、扫描电镜和透射电镜对冲击断口和组织的观察,得出了超快冷条件下低屈强比X80管线钢强韧性匹配的最优工艺.结果表明:随着超快冷终止温度的降低,实验钢强度和屈强比均呈升高趋势;超快冷终止温度为655℃时,实验钢组织由针状铁素体、贝氏体和M/A岛组成,强韧性匹配良好;在"超快冷+空冷+层流冷却"的冷却模式下,随着空冷时间的延长,实验钢的屈强比逐渐降低;超快冷的应用在提高实验钢强度的同时有利于实现X80管线钢的低屈强比,为高级别的抗大变形管线钢的开发奠定了基础.     

超快冷下X70管线钢热轧工艺及显微组织

研究了14.2 mm X70管线钢轧后经超快冷+层流冷却、层流冷却两种冷却制度后的显微组织及力学性能,讨论了超快冷+层流冷却下实验钢强韧化机制.结果表明:两种冷却制度下实验钢力学性能均满足API SPEC 5L X70要求,超快冷+层流冷却下实验钢强度、塑性及韧性较高,综合力学性能良好;不同冷却制度下显微组织均为贝氏体铁素体+针状铁素体+M-A岛混合组织,其中超快冷+层流冷却下针状铁素体、M-A岛组织更加细化;超快冷+层流冷却下实验钢主要强韧化机制为细晶强化与纳米析出强化;实验钢理想轧后冷却工艺为:820~840℃终轧+超快冷至450~500℃+层流冷却至350~400℃+卷取.     

X100管线钢的高温变形力学行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机对X100管线钢进行单道次压缩试验,研究其变形抗力与应变量、应变速率和变形温度的关系,利用回归分析确立合适的变形抗力数学模型,并将模型预测值与试验值进行比较。结果表明,变形温度对X100管线钢变形抗力影响显著;高温低应变速率更有利于X100管线钢回复和再结晶的发生;应变速率过高会引起非稳态变形,不利于X100管线钢轧制过程的控制;利用回归分析确定的变形抗力模型能够准确预测X100管线钢的变形抗力,相关系数为0.986。     

Passivation process of X80 pipeline steel in bicarbonate solutions

The passivation process of X80 pipeline steel in bicarbonate solutions was investigated using potentiodynamic, dynamic electrochemical impedance spectroscopy (DEIS), and Mott-Schottky measurements. The results show that the shape of polarization curves changes with HCO₃⁻ concentration. The critical ‘passive’ concentration is 0.009 mol/L HCO₃⁻ for X80 pipeline steel in bicarbonate solutions. No anodic current peak exists in HCO^3/− solutions when the concentration is lower than 0.009 mol/L, whereas there are one and two anodic current peaks when the HCO^3/− concentration ranges from 0.009 to 0.05 mol/L and is higher than 0.1 mol/L, respectively. DEIS measurements show that there exist active dissolution range, transition range, pre-passive range, passive layer formation range, passive range, and trans-passive range for X80 pipeline steel in the 0.1 mol/L HCO₃⁻ solutions. The results of DEIS measurements are in complete agreement with the potentiodynamic diagram. An equivalent circuit containing three sub-layers is used to explain the Nyquist plots in the passive range. Analyses are well made for explaining the corresponding fitted capacitance and impedance. The Mott-Schottky plots show that the passive film of X80 pipeline steel is an n-type semiconductor, and capacitance measurements are in good accordance with the results of DEIS experiment.     

水化学因素对集输管线腐蚀的影响

用电化学方法研究了水化学因素对套管钢在模拟油田水中腐蚀的影响，包括亚硫酸钠除氧效果、溶解氧浓度、氯离子浓度、介质温度对腐蚀的影响，得出了将腐蚀速率控制在石油部行业标准ＳＹ５３２９—８８中规定的腐蚀速率的临界溶氧浓度、氯离子浓度和温度值。     

油田注入水中不同离子对低碳钢腐蚀行为的影响

采用电化学方法测量了不同pH值的SO4^2-、Cl^-、Ca^2 、Mg^2 、HCO3^-等离子对低碳钢腐蚀行为的影响。根据极化曲线及实验电位－pH图分析,指出pH值对低碳钢腐蚀行为具有相当的影响,Ca^2 、Mg^2 、HCO3^-等离子对低碳钢腐蚀具有抑制作用,Cl^-使低碳钢腐蚀加重。     

X80管线钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀开裂

采用电化学动电位扫描技术、慢应变速率拉伸(SSRT)试验和扫描电镜观察研究了X80管线钢及焊接接头在NS4溶液中的应力腐蚀行为.电化学实验结果显示,X80管线钢及焊接接头在NS4溶液中的极化曲线具有典型的活性溶解特征.SSRT试验结果表明,随着外加电位的负移,断裂时间、断面收缩率、应变量都明显变小,X80管线钢及焊接接头的应力腐蚀开裂敏感性增加,应力腐蚀断口呈现穿晶准解理特征.施加相同外加电位时,焊接接头较母材的应力腐蚀敏感性增加,其断裂位置全部落在焊缝或HAZ处.     

Hydrogen induced cracking of X80 pipeline steel

The hydrogen-induced cracking (HIC) behavior of X80 pipeline steel was studied by means of electrochemical charging, hydrogen permeation tests, tension test, and scanning electron microscopy (SEM). The experimental results indicate that the increase of charging time and charging current density or the decrease of the solution pH value leads to an increase of the hydrogen content in X80 steel, which plays a key role in the initiation and propagation of HIC. It is found that the majority of macro-inclusions within the as-used X80 steel do not constitute a direct threat to HIC except aluminum oxides, which directly or indirectly lead to HIC. The hydrogen trap density at room temperature is estimated to be pretty high, and this is an essential reason why the steel is sensitive to HIC. After hydrogen charging, the elongation loss rate and area reduction of X80 steel decline obviously, taking a noticeable sign of hydrogen-induced plasticity damages. It is demonstrated that the losses of these plastic parameters have a linear relation to the fracture size due to hydrogen.