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冷加工强化的耐蚀合金管材成功用于酸性天然气气田已有多年的历史,但是,局部活化的点蚀坑以及蚀坑中的应力集中是冷加工强化的耐蚀合金应力腐蚀开裂的重要机制.在高温高压釜中模拟了镍基合金028在高温高压H_2S/CO_2环境下的腐蚀行为.结果发现,镍基合金028在高温高压H_2S/CO_2环境中的均匀腐蚀很轻微,但试样表面有点蚀现象发生,有析出物的试样点蚀更为显著.XPS结果显示,腐蚀后,硫元素只在镍基合金表面钝化膜的表层富集,钝化膜以氢氧化物及氧化物为主,对基体有保护作用.对点蚀坑截面的EDS分析结果表明,硫元素在点蚀坑内部富集,从而导致点蚀坑内局部酸化,加速点蚀坑的扩大.

关键词: 镍基合金 , 酸性环境 , 高温高压 , 点蚀 , 钝化膜

油气田中CO2腐蚀的预测模型

张国安 , 陈长风 , 路民旭 , 吴荫顺

中国腐蚀与防护学报 doi:10.3969/j.issn.1005-4537.2005.02.013

综述了油气田中CO2腐蚀速率的预测模型.关于CO2腐蚀速率的预测模型主要包括经验模型(Empirical models),半经验模型(Semi-empirical models)和机理模型(Mechanistic models)三类.经验模型是根据实验室和油气田现场腐蚀数据建立的预测模型,这类模型比较简洁,与现场的试验数据吻合较好.半经验模型先根据腐蚀过程中的化学、电化学过程和介质的传输过程建立腐蚀速率相关的动力学模型,然后利用实验室数据以及现场数据确定各因素的影响因子.机理模型主要是应用腐蚀热力学、动力学以及物质扩散动力学,基于CO2腐蚀机理建立腐蚀速率的预测模型.由于CO2腐蚀的影响因素很多,腐蚀机理异常复杂,要建立准确、普适的预测模型较为困难.目前这三类预测模型均存在一定的不完善性,应对其进行更深入的研究和改进.

关键词: 油气田 , CO2腐蚀 , 腐蚀速率 , 预测模型

油气田中CO2腐蚀的预测模型

张国安 , 陈长风 , 路民旭 , 吴荫顺

中国腐蚀与防护学报

综述了油气田中CO2腐蚀速率的预测模型。关于CO2腐蚀速率的预测模型主要包括经验模型(Empirical models)，半经验模型(Semi-empirical models)和机理模型(Mechanistic models)三类。经验模型是根据实验室和油气田现场腐蚀数据建立的预测模型，这类模型比较简洁，与现场的试验数据吻合较好。半经验模型先根据腐蚀过程中的化学、电化学过程和介质的传输过程建立腐蚀速率相关的动力学模型，然后利用实验室数据以及现场数据确定各因素的影响因子。机理模型主要是应用腐蚀热力学、动力学以及物质扩散动力学，基于CO2腐蚀机理建立腐蚀速率的预测模型。由于CO2腐蚀的影响因素很多，腐蚀机理异常复杂，要建立准确、普适的预测模型较为困难。目前这三类预测模型均存在一定的不完善性，应对其进行更深入的研究和改进。

关键词: 油气田 , CO2 corrosion , corrosion rate , prediction models

改性咪唑啉缓蚀剂对碳钢CO2腐蚀产物膜形貌和力学性能的影响

柴成文 , 路民旭 , 李兴无 , 张国安

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.01.007

应用高温高压反应釜研究新开发的一种改性咪唑啉基缓蚀剂对预腐蚀后的X65钢在模拟油气田腐蚀环境中的缓蚀效果.利用SEM观察缓蚀剂对腐蚀产物膜的表面与截面微观形貌的影响.并用纳米压痕法、粘结剪切法测试腐蚀产物膜的力学性能.实验结果显示,缓蚀剂对预腐蚀后的X65钢具有良好的缓蚀效果,温度低于75℃时其缓蚀效率可达90%以上.实验条件下,缓蚀剂对腐蚀产物膜的结构和力学性能并没有明显改善作用,100℃时反而使膜的力学性能下降,表明缓蚀剂的缓蚀效果主要依靠表面吸附保护作用.

关键词: CO2腐蚀 , 缓蚀剂 , 腐蚀产物膜 , 力学性能 , 结构形貌

玻璃基体上电沉积Ni-Co合金镀层的性能研究

张国安 , 朱有兰 , 黄乐真

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2002.08.016

对玻璃基体上电沉积Ni-Co合金镀层的工艺及镀层的性能进行了研究,对底镀层的形貌、成分、结构进行了观察和分析,并测定了镀层的耐腐蚀性.结果表明,镀层在0.5 mol/L H2SO4 和5% NaCl(pH=3)中的耐蚀性与1Cr18Ni9Ti相当.

关键词: 玻璃基体 , 电沉积 , Ni-Co合金

X65钢在CO2饱和油田水中的电化学行为和腐蚀机理

柴成文 , 张国安 , 路民旭

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2008.02.001

利用热力学计算方法推断X65钢在CO2饱和模拟油田水中的腐蚀反应阳极机制.结果显示X65钢在CO2饱和模拟油田水中的腐蚀包含两种阳极反应,即Fe接受电子转变为Fe2+和Fe与HCO-3反应形成FeCO3.实验条件下Fe与水作用生成Fe(OH)2的反应的平衡电位高于自腐蚀电位,因此难以进行.通过电化学阻抗谱测试进一步证实了热力学计算的结果.

关键词: CO2腐蚀 , 油田水 , 腐蚀机理 , 电化学阻抗谱

湿气管线的顶部腐蚀与防护对策

柴成文 , 路民旭 , 张国安

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2007.04.002

对近年来国内外关于湿气管线顶部腐蚀与控制方面的研究文献进行了综述,介绍了湿气管线顶部腐蚀发生的原因及其多发区域位置,以及防护方法的新进展.

关键词: 湿气管线 , 顶部腐蚀 , 腐蚀防护 , 缓蚀剂

定张减温降计算模型

付国忠 , 刘建平 , 赵晓峰 , 刘建明 , 吕庆功 , 彭龙洲

钢铁

在对轧制时钢管的温降原因进行分析的基础上,给出一种定张减温降计算模型,该模型考虑了辐射、接触传导、内部传导对温度的影响.通过对轧制实验测定得到钢管的温降数据与此模型实例计算的结果进行对比分析,表明该模型比较准确,能够满足生产实际的要求,可用于自动控制系统中定张减温降的计算,从而为控制系统比较准确地对轧机进行设定及调整提供依据.

关键词: 定张减 , 温降 , 模型

高压输电用耐张线夹失效的原因

王若民 , 詹马骥 , 季坤 , 严波 , 王夫成 , 杜晓东

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201703023

通过对高压输电用耐张线夹及夹持导线的宏观形貌、化学成分、腐蚀产物进行分析,探讨了该线夹腐蚀失效的原因.结果表明:该线夹在压接时即存在铝线断股现象,服役过程中使酸性雨水更易进入到压接管内部,对线夹与钢芯铝绞线结合面进行腐蚀生成腐蚀产物,导致耐张线夹电阻增大;随着腐蚀的进行,线夹电阻不断增大,其温度也随之升高;当温度超过临界温度时,热平衡状态被打破,最终线夹过热,导致高温烧损失效;应加强线夹压接管位置的红外测温监控,及时更换温度明显异常的压接管.

关键词: 耐张线夹 , 腐蚀 , 热击穿 , 钢芯铝绞线