刘婉颖
,
施太和
,
曾德智
,
朱泽华
,
贾华明
,
卢强
,
刘鹏
腐蚀与防护
采用高温高压釜，模拟研究了塔里木油田现场环境所用聚磺体系钻井液对S135钻杆的腐蚀行为及腐蚀机理。通过对表面黏附有泥饼的挂片进行X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析，对腐蚀形貌和腐蚀产物进行了研究。结果表明，S135钻杆发生了局部氧腐蚀，特征为溃疡状腐蚀、连片局部腐蚀和深坑腐蚀，腐蚀产物主要是正交（斜方）晶系的针铁矿。钻杆腐蚀的主要原因是起钻时未刮泥浆，粘附在钻杆外壁的泥浆膜在空气中水分挥发过程和形成泥饼壳后便留下铁矿粉、重晶石、土粉、碳酸钙粉等作为骨架的固相物，称为垢层。垢层与钻杆表面接触，产生三种相互关联的局部腐蚀，即供氧差异微电池腐蚀、电偶腐蚀和缝隙腐蚀。
关键词:
钻杆
,
腐蚀
,
磺化泥浆
刘婉颖
,
施太和
,
曾德智
,
朱泽华
,
贾华明
,
卢强
,
刘鹏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.08.006
采用高温高压釜模拟研究塔里木油田现场环境所用聚磺体系钻井液对S135钻杆的腐蚀行为及腐蚀机理.通过对表面黏附有泥饼的挂片进行XRD和SEM观察,分析钻杆表面黏附的泥饼形貌特征及腐蚀行为.结果表明:S135钻杆发生了局部氧腐蚀,特征为溃疡状腐蚀、局部连片腐蚀和深坑蚀.腐蚀产物主要是正交(斜方)晶系的针铁矿.钻杆腐蚀的主要原因是起钻时未刮泥浆,黏附在钻杆外壁的泥浆膜在空气中因水分挥发而形成泥饼壳后,留下铁矿粉、重晶石、土粉、碳酸钙粉等作为骨架的固相物,该固相物称为垢层.垢层与钻杆表面接触,产生三种相互关联的局部腐蚀,即供氧差异微电池腐蚀、电偶腐蚀和缝隙腐蚀.
关键词:
泥浆膜
,
钻杆
,
腐蚀
,
磺化泥浆
曾德智
,
邓文良
,
田刚
,
王哲
,
陈文
,
汪枫
,
扈俊颖
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201606006
利用自制高温高压釜模拟了油井筒中 H2 S/CO2环境,在温度30~150℃、H2 S/CO2气相和模拟地层水液相中对T95油管钢进行了腐蚀试验,研究了温度对该钢腐蚀速率的影响,并分析了腐蚀产物的形貌和物相组成.结果表明：当温度为30~120℃时,T95钢在气相和液相中的腐蚀速率均随温度的升高先增后降,且均在90℃时达到峰值,分别为0．882,1．096 mm?a－1,当温度高于120℃时,液相中的腐蚀速率缓慢增大而气相中的缓慢减小；随着温度的升高,气相中的腐蚀产物逐渐由片状变成块状并堆积在一起,液相中的则由絮状沉积变成团簇状堆积；腐蚀产物由铁、硫、氧等元素组成,腐蚀速率与腐蚀产物膜中硫含量成反比、与氧含量成正比,硫铁化合物对腐蚀起到了阻碍作用.
关键词:
H2 S/CO2 环境
,
T95 钢
,
温度
,
腐蚀速率
,
腐蚀产物膜
任呈强
,
鲍明昱
,
王万国
,
曾德智
,
施太和
机械工程材料
在模拟气井油套管环空环境中(溶有CO2和H2S的地层水),采用电化学试验、腐蚀失重法和腐蚀形貌观察等方法对17-4不锈钢和C110套管钢间的电偶腐蚀进行了研究.结果表明:17-4不锈钢和C110钢发生了严重的电偶腐蚀;C110钢的腐蚀产物膜中铁/硫原子比比单独腐蚀时增大,其保护性下降,C110钢作为阳极被加速腐蚀,其电偶腐蚀系数达到2.51,腐蚀速率为0.642 0 mm·a-1,电偶电流受两种钢的电位差所控制;当加入环空保护液后,两种钢间的电位差明显减小,它们的电偶腐蚀得到有效抑制,C110钢的腐蚀速率降低至0.0423mm·a-1.
关键词:
电偶腐蚀
,
电位
,
套管钢
,
环空保护液
侯铎
,
曾德智
,
陈玉祥
,
施太和
,
张智
材料保护
110 ksi钢级C110,P110套管在酸性油气田环境服役过程中受到应力和腐蚀的双重作用,其腐蚀速率与静态的结果不同.如何利用室内试验结果为现场选材提供依据,目前研究尚不充分.采用挂片法、高温高压恒载荷应力腐蚀试验装置和高温高压三点弯曲应力腐蚀试验装置测试了60℃,10 MPa,10％(体积分数,下同)H2S,20％CO2酸性环境中,P110,C110套管钢分别在自由状态、拉应力以及剪应力状态下的腐蚀速率.结果表明:在酸性环境中,套管钢承受应力作用时会发生应变老化,腐蚀速率显著增大;腐蚀作用在缺口敏感和应力集中部位尤为明显,这些特殊结构部位将形成微裂纹并持续扩展,造成套管钢力学性能和使用寿命降低.本方法适合受应力和腐蚀双重作用下管材腐蚀速率的测试.
关键词:
应力腐蚀
,
110 ksi套管钢
,
酸性环境
,
H2S
,
CO2
,
高温高压
,
腐蚀速率
曾德智
,
商剑峰
,
龙德才
,
刘元直
,
崔文鹏
,
张恒伟
机械工程材料
针对某高含硫净化厂硫磺回收装置,采用现场挂片方法研究了20G、16MnR、304L以及316L钢在装置中的耐腐蚀性能,同时提出了相应的预防措施.结果表明:304L和316L奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能良好,具有更好的适用性;20G和16MnR钢存在严重的(亚)硫酸露点腐蚀、H2S-H2O腐蚀和高温硫化腐蚀现象,腐蚀类型主要为均匀腐蚀;过程气温度过高或过低以及水含量、氧含量的增加都会加快20G钢和16MnR钢的腐蚀速率;液硫中20G钢和16Mn钢的腐蚀产物主要为铁的硫化物和氧化物;气相腐蚀介质中20G钢和16MnR钢的腐蚀产物主要为FeSO4和FeSO3,另外还有少量铁的氧化物和硫化物;建议对易发生腐蚀的设备管线设置腐蚀监测点进行长期腐蚀监测,并定期进行维护和保养.
关键词:
高含硫
,
净化处理
,
腐蚀
,
液硫
,
硫磺回收
,
腐蚀挂片
曾德智
,
李坛
,
雷正义
,
重兴成
,
张智
,
施太和
机械工程材料
通过考察自由状态及承压状态下的三种氟橡胶O型密封圈在酸性介质中腐蚀前后的几何尺寸、力学性能以及形貌的变化,对其耐酸性介质腐蚀性能做出了综合评价.结果表明:腐蚀后,氟橡胶O型密封圈的拉伸强度、拉断伸长率、硬度减小,几何尺寸发生变化;O型密封圈在承压状态下的腐蚀程度比自由状态下的轻;在承压状态下,液相腐蚀比气相腐蚀轻,而自由状态下则相反;腐蚀后O型密封圈会产生塑性变形、局部鼓泡、开裂等现象.
关键词:
氟橡胶O型密封圈
,
自由状态
,
承压状态
,
酸性介质
,
腐蚀
吴辉
,
任呈强
,
刘丽
,
扈俊颖
,
曾德智
机械工程材料
采用Devnathan-Stachurski双电解池法研究了在不同酸性气体、溶液pH及温度条件下X52管线钢的氢渗透行为.结果表明:在含不同酸性气体的溶液中,稳态渗氢电流密度由大到小的顺序依次为H2S、H2 S/CO2、CO2,氢扩散系数基本不变;稳态渗氢电流密度随溶液pH的增大而减小,氢扩散系数基本不变;随着温度升高,稳态渗氢电流密度随之增大,可扩散氢浓度先减小后增大,氢扩散系数与温度符合Arrhenius方程.
关键词:
氢渗透
,
氢扩散系数
,
可扩散氢浓度
侯铎
,
施太和
,
曾德智
,
王强
,
刘婉颖
材料导报
主要分析了电镀钨合金镀层质量及其耐H2S-CO2腐蚀性能.通过SEM、EDX和XRD分析发现镀层与基体结合强度较高,但镀层淬火处理时出现龟裂现象,裂纹均匀排布于镀层表面.腐蚀评价表明腐蚀作用只发生在镀层淬火所形成的裂缝部位,造成裂缝内部充满大量腐蚀产物,非裂纹表面未见腐蚀.指出镀钨合金若用于酸性环境,尚需优化配方、降低硬度、增加韧性,此外还应检测基材屈服强度85％拉应力下的镀层应力腐蚀开裂行为.
关键词:
电镀
,
钨合金
,
镀层质量
,
耐蚀性能
王威
,
任呈强
,
曾德智
,
杜磊
,
姜放
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201507020
分别采用动电位法和恒电位法得到了316L不锈钢在溶有不同气体(CO2、N2、O2、H2S+ CO2、H2S) NaCl溶液中的阳极极化曲线和I-t曲线,并研究了316L不锈钢的点蚀敏感性以及蚀坑的形貌、蚀坑处的元素分布.结果表明:溶解气体对316L不锈钢点蚀敏感性影响从小到大的顺序为CO2、N2、O2、H2S+CO2、H2S;当H2S与CO2两种气体以1∶1的体积比共存时,点蚀主要受H2S控制;点蚀优先在316L不锈钢中铝的氧化物处萌生,该处铬、钼、镍耐蚀合金元素含量的下降有利于蚀坑的进一步发展.
关键词:
316L不锈钢
,
点蚀
,
溶解气体
,
NaCl溶液
