[HMIM]BF_4对盐酸中A3和HP13Cr钢的缓蚀行为

为了减少钢铁冶金酸洗过程中酸液对不锈钢或碳钢的过腐蚀,得到高效的新型缓蚀剂材料,利用失重法、电化学法及扫描电子显微镜(SEM)等研究了不同浓度离子液体[HMIM]BF_4对HP13Cr不锈钢以及A3碳钢在1 mol/L盐酸溶液中的缓蚀特性和吸附行为。失重试验得出,试样在1 mol/L盐酸溶液中的腐蚀速率随离子液体添加浓度的增大而减小,即离子液体缓蚀效率随其浓度增加而增大;SEM结果显示,盐酸溶液中离子液体的添加对不锈钢HP13Cr以及碳钢A3均能起到显著的保护作用。电化学测试表明,该离子液体对这2种钢材的缓蚀作用均属于混合型抑制,但阳极抑制作用表现更强。离子液体对金属的防护作用与其在金属表面的吸附行为有关;[HMIM]BF_4在2种钢材表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温线,兼具物理、化学吸附特性,热力学参量表明吸附过程为自发、吸热的熵增过程。相比于双咪唑季铵盐,[HMIM]BF_4离子液体缓蚀剂保护性能更优异,而且对于A3碳钢更为有效。

酸液对HP13Cr钢材防腐研究进展

针对HP13Cr不锈钢油套管材料在酸化条件下的腐蚀问题,对其化学成分及腐蚀性能进行了研究,分析了在不同温度、pH值、酸液体系、浓度等条件下的腐蚀行为,说明了缓蚀剂类型对HP13Cr不锈钢材料的影响机理。当pH值达到3.5时,腐蚀速率达到平衡值17.5 mg/(dm2.d)左右;相对于其它材料,HP13Cr受温度的影响非常小———在150℃条件下,其腐蚀速率为0.05 mm/a,而1Cr13和2Cr13分别高达0.19 mm/a和0.27 mm/a;在10%CH3COOH+5%HCl体系条件下,加入缓蚀剂后无点蚀和局部腐蚀,腐蚀速率也较小;在10%HCl+2%HF+3%TG201体系条件下,钢材腐蚀速率最小,为3.18 g/(m2.h)。

压应力对HP13Cr钢电化学腐蚀性能的影响

目前有关压应力下金属材料腐蚀规律的研究较少。以常用的HP13Cr油管钢为对象,测试了其在添加和未添加缓蚀剂的酸化环境中承受不同压应力下的极化曲线及交流阻抗谱,并结合扫描电镜(SEM)观察腐蚀形态来分析其电化学腐蚀性能。结果表明:在酸化环境下,随着压应力水平的增加,HP13Cr钢的自腐蚀电位负移,电化学腐蚀速率增大,耐蚀性能下降;压应力会促进电化学腐蚀,选择适当的缓蚀剂进行表面吸附,可显著降低应力对电化学腐蚀的影响,控制压应力的数值对于缓蚀剂效率发挥具有一定影响。

井下管柱用材料HP13Cr的气相冲蚀磨损研究

对塔里木油田克拉2井的井下管柱用材料HP13Cr,通过自行设计进行了气相冲蚀磨损实验研究。主要选用在不同含砂量、不同冲刷速度下的对比试验,考察了HP13Cr的抗冲蚀磨损能力,得到当含砂量增加时,冲蚀磨损反而变小,冲刷速度达到某一值时,冲蚀磨损会突然增大,说明影响冲蚀磨损的流速存在临界值。

井下管柱材料HP13Cr的气相冲蚀磨损研究

通过自行设计对井下管柱常用材料HP13Cr进行了气相冲蚀磨损实验研究。主要通过选用不同含砂量、不同冲刷速度下的对比试验,考察了HP13Cr的抗冲蚀磨损能力,得到当含砂量增加时,冲蚀磨损反而变小,冲刷速度达到某一值时,冲蚀磨损会突然增大,说明影响冲蚀磨损的流速存在临界值。

耐蚀性好的油井用高强度高Cr钢管

日本JFE钢铁公司开发了新型马氏体不锈钢HP13Cr和UHP15Cr钢管,它们具有良好的耐CO2腐蚀性和耐SSC(硫化物应力腐蚀)性,这些新型钢管可应用于使用条件受限的油井和气井环境中。由于新型钢管含Cr量较高,含C量较低,因此显著地改善了耐CO2腐蚀性。在高CO2分压环境下,HP13Cr钢管的临界使用温度为160℃;UHP15Cr钢管不仅屈服强度超过861MPa,而且临界使用温度高达200℃。另外,由于添加了Mo元素,从而改善了钢管的耐SSC性。这些新型钢管能在以往API-13Cr不锈钢钢管无法使用的高温、高CO2分压环境及含有少量H2S的环境下使用。