溶解氧对X70管线钢在高pH值溶液中的电化学行为和SCC敏感性的影响

采用动电位极化、恒电位极化曲线测试法研究了X70管线钢在0.5 mol/L Na2CO3+1 mol/L NaHCO3溶液中的电化学行为,分析了供氧状况和扫描速度等因素对极化曲线的影响。采用慢应变速率试验(SSRT)研究了X70管线钢在不同供氧状况的溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)敏感性。结果表明,X70管线钢在通高纯氮气和不通气溶液中的动电位极化曲线形状相似,但是在通压缩空气的溶液中的动电位极化曲线出现三个零电流电位,分别位于活化区、活化-钝化过渡区和钝化区;不同供氧状况下SCC敏感电位范围不同。

X70管线钢在近中性及高pH值溶液中的电化学行为和SCC敏感性

采用动电位极化曲线测试法研究了温度、通气条件和pH值对X70管线钢在NS4溶液和0.5 mol/LNa2CO3+1 mol/L NaHCO3溶液中的电化学极化行为的影响,并用慢应变速率试验(SSRT)研究了X70管线钢在这些溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)敏感性。结果表明,X70管线钢在NS4溶液中不出现活化—钝化转变区,随外加电位负移,SCC敏感性增加,表现出氢致破裂(HIC)的特征;在0.5 mol/L Na2CO3+1 mol/L NaHCO3高pH值溶液中出现活化—钝化转变区,在阴极极化区,也表现出氢致破裂(HIC)的特征,但在阳极极化区,发生的是阳极溶解型应力腐蚀破裂(ADSCC)。

高pH值完井液中超级13Cr油管的腐蚀失效及SCC机制

通过对某失效高压气井超级13Cr油管的开裂原因、腐蚀形貌、腐蚀产物及有限元分析,探讨超级13Cr油管在高pH值完井液的腐蚀失效及应力腐蚀开裂(SCC)机制。结果表明:超级13Cr油管在高pH值完井液中发生应力腐蚀开裂,裂纹大多起源于油管外壁局部腐蚀坑处,其扩展方式由最初的穿晶解理开裂转变为沿晶开裂;超级13Cr油管外壁发生明显的腐蚀,腐蚀产物层厚度随井深增加显著增大,由外到内依次为Ca3(PO4)2沉积层、FeCr2O4高温氧化产物层及Fe3O4主要腐蚀产物层,其中Fe3O4腐蚀产物层出现较为明显的双向生长现象;超级13Cr油管在井下工况中的腐蚀机制为金属离子和氧离子在氧化膜和腐蚀产物膜中的反应扩散过程,其SCC开裂以阳极溶解机制为主,辅以膜致开裂机制,而疲劳载荷的存在促进了SCC裂纹的萌生和扩展。

管线钢高pH值应力腐蚀裂纹研究

许多油气管道断裂事故与管道外表面的应力腐蚀开裂(SCC)有关。对高pH值溶液中的16Mn钢和X70管线钢分别进行了电化学测试和拉伸试验,利用动电位极化曲线测试得到了快慢扫描极化曲线(慢扫描速度20 mV/min,快扫描速度1 000 mV/min),根据它们的差值确定了16Mn钢和X70管线钢对高pH值应力腐蚀开裂敏感的电位。结果表明,环境温度对敏感电位的影响较大,随温度的升高,扩大了敏感电位区间。在高pH值应力腐蚀敏感电位(-600 mV SCE)下,恒定加载试样应力到管材屈服极限的70%,试样表面未出现表面开裂;而在间断加载条件下,在颈缩区表面出现了裂纹,说明载荷的波动是高pH值应力腐蚀裂纹萌生的必要条件,且高pH值应力腐蚀开裂易发生在塑性变形和应力集中处。

天然气长输管线应力腐蚀破裂的敏感环境条件

介绍了管线钢应力腐蚀破裂 (SCC)的类型及特点 ,重点阐述了高 pHSCC介质和近中性 pHSCC介质的形成条件 ,并针对我国西气东输管道SCC研究提出了有关模拟环境试验条件的几点建议。

国产管线钢的环境开裂性能研究

采用电化学测试和慢应变速率实验(SSRT)研究了国产X70管线钢在近中性pH和高pH溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为。结果表明,X70钢在高pH溶液和近中性pH溶液中的阳极极化曲线表现出明显的差异:在高pH溶液中有明显的活化-钝化转变而在近中性pH溶液中则无;在近中性pH溶液中,X70管线钢的开裂模式是穿晶型的,具有准解理特征,并且随着外加阴极电位的降低,SCC敏感性增加。氢致破裂占主导;随温度的下降以及溶液中CO_2含量的增加,溶液pH值降低,SCC敏感性增加。在高pH溶液中,在阴极极化时,X70钢表现出与在近中性pH溶液中类似的破裂行为和特征,即SCC敏感性随电位降低而增大,裂纹数目少而大,裂纹易扩展;但在阳极极化时,裂纹数目多而小,易萌生但难扩展。在2种溶液中阳极极化时,均存在SCC敏感电位区。

埋地油气管线应力腐蚀破裂研究的一些新进展

根据对加拿大部分从事油气管线应力腐蚀破裂(SCC)研究单位的访问考察以及相关资料的调研,以近中性pHSCC为重点,介绍和评述了近年来,特别是1996年以来,有关埋地长输油气管线SCC研究的某些新进展。