Seawater Corrosion Fatigue of Welded Joints Under Random Variable Amplitude Loading

Offshore platforms are always subjected to wave action which is random variable amplitude cyclic loading. In order to simulate the stressing condition at the 'hot spot' of the tubular joints and the marine environment, random variable amplitude fatigue tests have been carried out on welded plate joints in sea water. The tests have been conducted under the conditions of loading frequency of 0.2 Hz/, stress ratio of -1, seawater temperature of about 20°C and cathodic protection with the potential about -850 mV, SCE. The test results have been compared with the seawater corrosion fatigue life under constant amplitude loading. Miner's linear cumulative damage summation rule has been used to predict the corrosion fatigue life under variable amplitude loading. The predicted life is in good agreement with the test data.

干湿联合式蒸发空冷器管束腐蚀失效分析及预防措施

干湿联合式蒸发空冷器的传热管束包含预冷管束和蒸发管束,预冷管束采用翅片管,蒸发管束采用蛇形光管。该类型设备在某沿海石化企业使用过程中,蛇形光管U形弯部位出现不同程度的腐蚀穿孔泄漏,为了确定腐蚀泄漏原因,以石脑油加氢装置中石脑油分馏塔顶空冷器为例,采用多种试验手段对腐蚀失效原理进行分析。根据外观检查、水质分析、化学成分检测、力学性能及金相检测、腐蚀形貌观察和产物成分分析等分析结果判断,该空冷器的主要失效原因是浓差腐蚀及电化学腐蚀共同作用的结果,并对此提出了相应的预防措施。

顺丁橡胶装置溶剂管线腐蚀泄漏原因分析及防腐对策

某石化公司的顺丁橡胶装置发现溶剂管道出现了腐蚀穿孔问题。为了找到管道失效的根本原因,对腐蚀管道进行了取样,并进行了宏观检查、化学成分分析、硬度测量、金相组织分析、微观形貌分析以及腐蚀产物能谱分析等检验与分析。结果显示,管道的化学成分、力学性能及金相组织均符合要求。然而,微观形貌分析发现腐蚀区域呈现沿晶选择性腐蚀,能谱结果显示腐蚀区域含有较高量的氟元素。综合考虑到腐蚀主要发生在焊缝附近,焊缝的凸起和沟槽会在该区域形成涡流和低压区,导致管道内上层气相区的氢氟酸(HF)浓度过高,从而对管壁组织变化区域产生选择性晶间腐蚀。因此可以判断氢氟酸(HF)腐蚀是导致溶剂管道腐蚀穿孔的根本原因。针对管道失效原因,提出了在焊接施工、工艺操作和材质升级方面的建议措施,以避免和预防类似失效,从而提高设备的安全性。

连续重整装置再接触空冷器管束泄漏分析

以某炼化企业连续重整装置再接触空冷器为研究对象,通过实际分析和模拟计算,对连续重整装置再接触空冷器管束泄漏原因进行分析并提出腐蚀防护措施。结果表明:连续重整装置再接触空冷器中的NH_(4)Cl结晶温度为80~100℃,处于再接触空冷器出入口温度区间内,NH_(4)Cl在再接触空冷器中间及出口部位会结晶沉积于管束内壁,停工期间会发生吸水潮解腐蚀。因此,停工期间可通过碳酸氢钠水溶液水洗、再接触空冷器管束充氮气保护等措施来防止产生NH_(4)Cl垢下腐蚀,同时还需对再接触空冷器管束进行打压,确保管束无泄漏。

新工科趋势下腐蚀与防护工程设计性实验改革

将科研试验项目中具有可操作性的部分引入到腐蚀与防护工程的教学实验,重新整合设计实验方案与过程,突出学生自主设计性。通过校企合作的科研协同模式,整合后的综合性实验一方面丰富了航空腐蚀与防护工程的教学实践内容,提高了教学过程中综合实践能力培养的占比。另一方面有效激发了学生的科研兴趣、自主创新意识,创造性地提升学生分析解决问题的能力。

中国西部某油田管道失效原因及防护措施

对西部某油田管道失效数据进行统计分析,结合细菌检测、水质与土壤分析等手段对管道失效原因进行了分析。结果表明:内外腐蚀穿孔是造成该油田管道失效的主要原因;管道运行年限长、制造工艺缺陷、内外环境介质腐蚀性强、细菌加速腐蚀、缺乏有效腐蚀防护措施、施工过程不规范是该油田管道内外腐蚀的重要原因。通过失效原因分析、选用耐蚀性管材、采用适用性强的防腐蚀层和腐蚀抑制剂、建立现场腐蚀监测系统,可对油田管道腐蚀进行综合性治理防控。

裂解装置一级急冷水冷却器腐蚀分析

某石化企业的裂解装置一级急冷水冷却器在运行过程中发生了腐蚀失效,为了确定其失效原因,对其进行了宏观观察,并对换热管取样进行硬度试验、化学成分分析、金相实验、扫描电镜观察、水质分析以及流速分析等表征手段。结果表明:该裂解装置的循环水流速过低,同时存在杂质和浊度偏高,导致了换热管内壁上结垢,从而形成垢下腐蚀。为解决此问题,应采取措施加大循环水的流速,同时加强循环水的处理,降低水质指标,减少杂质和浊度。

钛铝混杂结构修理前后腐蚀性能对比研究

通过开展“钛-铝”两层结构的实验室加速试验,研究钛铝混杂结构修理前后腐蚀性能。采用环境谱开展实验室加速腐蚀试验,通过色差、光泽度和腐蚀形貌等分析钛铝混杂结构腐蚀性能。钛铝混杂结构在第4、第7、第8和第11周期进行涂层修复,研究表明,修复前后失光率降低40.8%,色差降低62.1%,说明涂层修复对于防护涂层的耐老化性能提升有作用。对试验件腐蚀区域及时处理和修复,延长了结构材料的抗腐蚀性能和使用寿命。

仪表风冷却器换热管开裂失效原因分析

某炼化企业仪表风冷却器在运行中换热管发生了开裂失效,通过宏观形貌观察、微观形貌观察、能谱分析和金相组织分析等技术手段分析了该换热管发生开裂失效的原因,并提出了相应的解决方案。分析结果表明:该换热管材质为S31608奥氏体不锈钢,该换热管发生开裂的主要原因是氯化物应力腐蚀开裂,其次为温差应力较大引发的腐蚀疲劳开裂。为了解决该换热管的开裂失效问题,应确保工艺操作平稳,对换热器结构进行优化设计,换热管应选用超低碳不锈钢材质。

浅析水工钢闸门防腐失效因素和机理

水工钢闸门作为水利工程建筑的重要组成部分,其日常的防腐蚀维护工作不可忽视。本文对不同运行环境下的水工钢闸门的腐蚀情况及失效机理进行分析探究,研究水工钢闸门防腐失效原因,从而探索提升水工钢闸门防腐效果的途径,减少因防腐失效造成的经济损失。

热喷涂-感应熔焊制备镍基合金涂层的组织与电化学腐蚀分析

采用超音速火焰喷涂在20G钢表面制备了NiCrBSi系自熔合金涂层,随后采用高频感应重熔技术对表面涂层进行了重熔处理。为了研究镍基涂层的耐腐蚀性能,用锅炉常用钢20G作为对照,用电化学测试方法,结合X射线衍射仪(XRD)、能谱分析仪(EDS)等分析技术对涂层的物相组成、成分分布及腐蚀参数等进行了分析。研究表明,感应熔焊技术制备的镍基自熔合金涂层组织较为致密,经感应重熔后,消除了涂层中的层状结构,涂层与基体之间形成冶金结合;与20G相比,制备的镍基涂层具有较低的腐蚀电流密度和较高的极化阻抗,说明镍基涂层作为保护层显著提高了20G的耐蚀性能。

天然气采输站场排污系统腐蚀问题及应对措施

为了解决某气藏气井产水量逐年上升而导致的排污系统失效问题,经调研并结合现场应用情况,对含硫气田水排污管道和排污阀失效情况进行了分析,提出了相应的防护措施:①分离器、汇管、收发球筒等排污管道采用抗硫钢质内涂层防腐管,而对于低压(<4.0 MPa)排污管道优选钢骨架增强聚乙烯复合管;②优选内衬陶瓷结构多级高压调节阀替换受冲蚀磨损严重的排污阀,而对于受污物杂质影响严重的站场,可在其排污阀前增设自清洗过滤器。

注气井油管钢应力腐蚀的实验室评价方法优化

CO_(2)腐蚀是制约CO_(2)驱油与埋存注入井筒安全平稳生产的关键问题,由于注入介质与服役环境的特殊性,导致CO_(2)注入井油管因应力腐蚀而失效,大量研究认为,吉林油田CO_(2)驱注气井环境的低温、CO_(2)、细菌及H2S等因素是造成油管硫化物应力腐蚀的主要原因,因此寻找一种适合注气井酸性高压服役环境应力腐蚀的评价方法尤为重要。采用不同试验温度、腐蚀溶液、H2S制备方法和加载方式等试验方法,对油管钢应力腐蚀及腐蚀形貌进行分析测定,建立了适用于吉林油田CO_(2)驱注气井环境的油管钢应力腐蚀分析技术及评价方法。通过油基环空保护液应用,阻断了应力腐蚀敏感环境,提高了注入管柱的应力腐蚀防护性能,矿场试验防治效果良好。

高Cl^(-)环空保护液中超级13Cr油管点腐蚀行为研究

目的 研究超级13Cr管材在油气井服役环境中的点腐蚀失效机制,分析超级13Cr马氏体不锈钢在高温、高Cl^(-)环空保护液、超临界H_(2)S/CO_(2)环境中的点腐蚀失效行为,明确其适用性,并提出相应的腐蚀控制措施。方法 通过分析失效油管的宏观形貌、显微组织、腐蚀形貌及腐蚀产物,判断超级13Cr油管现场失效的原因,结合高温高压反应釜模拟井下腐蚀环境,从平均腐蚀速率、点腐蚀速率等方面揭示超级13Cr油管的点腐蚀失效机理。结果 该超级13Cr材质管柱在受到H_(2)S/CO_(2)污染的环空保护液环境下会发生点腐蚀穿孔失效;通过观察现场失效油管发现,在受到腐蚀性气体污染的高Cl^(-)环空保护液环境中,油管外壁发生了明显的局部腐蚀,油管腐蚀由外壁向内壁扩展,发生了严重的点腐蚀穿孔,并具有一定的H_(2)S应力腐蚀开裂(SCC)特征;在环空保护液环境下,失效油管表面有Cr、O、Cl、S离子聚集,腐蚀受到CO_(2)-H_(2)S共同影响;模拟腐蚀实验结果显示,超级13Cr油管在腐蚀性气体污染的海水基环空保护液环境下具有点腐蚀敏感性,蚀坑深度为80.346μm,点腐蚀速率达到10.34 mm/a。结论 超级13Cr油管在环空保护液中具有优异的抗均匀腐蚀能力,但在受到H_(2)S/CO_(2)污染的高Cl^(-)环空保护液环境中具有明显点腐蚀倾向,建议环空保护液用淡水配制,并进行除氧处理。

高铝锌铝镁环保聚酯彩涂板酸碱腐蚀失效机制分析

为探究高铝锌铝镁环保聚酯彩涂板酸碱腐蚀机制,使用扫描电镜及X射线衍射仪分析了经盐酸和氢氧化钠浸泡腐蚀后的高铝锌铝镁环保聚酯彩涂板的表面形貌、成分及腐蚀产物的化学组成。结果表明:高铝锌铝镁环保聚酯彩涂板的镀层相为连续灰色富Al相、白色富Zn相/Zn-Mg相以及黑色Mg_(2)Si相。在5%盐酸/氢氧化钠溶液中腐蚀24 h,表面涂层完整,目视无可见起泡,失色和失光等级均满足GB/T 1766—2008的0级的规定;浸泡144 h后,经盐酸溶液腐蚀的彩涂板起泡程度比经氢氧化钠溶液腐蚀的程度更重。其原因既有腐蚀介质本身穿透能力不同又有腐蚀产物覆盖抑制的自我保护机制。不同之处在于,经盐酸浸泡后的腐蚀产物主要由ZnO和Fe组成,经氢氧化钠浸泡后的腐蚀产物主要由Al(OH)_(3)、Zn以及Fe组成;相同点在于,无论是盐酸还是氢氧化钠腐蚀,都是白色富Zn相/Zn-Mg相明显减少,其次是连续灰色富Al相。

降低某气田阴极保护系统故障率的技术探究

某气田强制电流阴极保护系统频繁出现故障,影响气田酸气管道的安全运行。从阴极保护原理、现状及各系统运行情况入手,采用现场调研方式对各系统进行综合分析,总结故障类型,并查找了故障原因。系统发生故障的主要原因有三个:第一,因修建高速公路及架设高压电线而导致杂散电流干扰日益增多,影响系统平稳运行,使管道的阴极保护电流流失;第二,恒电位仪、极化探头和数据采集仪等设备设施发生故障,不能准确地对管道施加阴极保护电流和采集数据;第三,巡检人员对恒电位仪和阴极保护测试桩的巡检不到位,未及时发现故障。采取应对措施后从本质上提高了阴极保护系统的有效性,保障了酸气管道的安全运行。

水冷器壳程腐蚀防护的仿真与优化

为抑制工业冷却水对水冷器壳程侧的腐蚀,提高水冷器的腐蚀防护效果,采用电化学测试与边界元模拟计算相结合的研究方法,开展了不同温度条件下牺牲阳极保护、硅醛涂层+牺牲阳极联合保护的水冷器的保护效果仿真评价。结果表明:水冷器所需的阴极保护电流密度随着温度的升高而增大,硅醛涂层保护的水冷器所需的阴极保护电流密度显著减小,硅醛涂层+牺牲阳极的保护效果优于牺牲阳极保护,且对水冷器换热效率的影响较小。

硫酸铵装置腐蚀原因调查及其防护对策

为找到硫酸铵装置设备、管道及厂房腐蚀存在的原因并能有效进行防护,减少设备及管道的泄漏,支吊架的锈蚀,混凝土框架的腐蚀,保证装置设备的安稳运行,本文从硫酸铵生产工艺特点、腐蚀机理入手,通过对装置现场设备、管道进行宏观检测和腐蚀产物XRD的物相分析,发现腐蚀原因主要是大气腐蚀与硫酸铵腐蚀,特从工艺处理、设备管理、在线监测、厂房修复处理方法、防腐材料的选择、混凝土框架设计方面提出对应的防护对策,并已取得较好的效果。

油田地面工程管道防腐施工技术应用分析

油田地面工程管道在油田的能源运输过程中起到十分重要的作用,其使用寿命及管道年失效率一定程度上影响油田的安全稳产和经济效益,更安全、稳定、高效的能源运输成为亟待解决的问题。在深入了解管道施工过程中环境因素和人为因素造成的影响的基础上,分析低洼地势对管道造成的影响以及加强管道防腐技术应用及管理措施改良,例如加强管道外部施工防腐技术、加强对防腐施工工艺的监管力度、加强阴极保护技术的应用。通过以上措施,可降低地面工程管道失效率,保证油田的安全生产。

加氢反应流出物空冷器系统的腐蚀机理

系统地探讨了加氢反应流出物空冷器及其上、下游管路系统的腐蚀机理 .重点探讨了NH4HS和NH4Cl的沉积规律 ;FexSy 保护膜的组成、结构、性能 ;运行工况和杂质元素的来源及影响 .以镇海炼化公司加氢裂化高硫扩能改造后的运行工况为示例 ,详细分析了以上因素引起加氢反应流出物空冷器管束冲蚀的实际危害源 ,提出了该类装备优化运行的工艺防护措施 .