高含CO_(2)油田腐蚀环境下16Mn管线钢电化学腐蚀行为

油田开发生产中,高CO_(2)环境会引起集输管线严重腐蚀。为了给高CO_(2)环境腐蚀防护方案提供技术依据,通过动电位极化扫描和电化学阻抗测试研究了温度、溶解O_(2)对16Mn管线钢在高含CO_(2)腐蚀环境下电化学腐蚀行为的影响。结果表明:随着温度的升高,16Mn钢的腐蚀电位减小,腐蚀倾向性增强,但腐蚀电流密度大大减小,表现出较好的抗温耐蚀性能;同样温度下,16Mn钢在饱和O_(2)环境中相比无O_(2)时极化曲线的腐蚀电流密度减小,交流阻抗谱的电荷传递电阻大大增加,且低温时更显著,表现出较好的低温抗氧耐蚀性能。

含硫原油对16Mn管线钢顶部腐蚀行为的影响

采用含硫原油腐蚀试验箱模拟输油管道顶部腐蚀环境,研究了16Mn管线钢在含硫原油中不同温度和不同时间条件下的顶部腐蚀行为。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等分析手段观察16Mn管线钢的腐蚀形貌、分析其表面腐蚀产物膜的成分,同时结合失重法计算得到试样的腐蚀速率。结果表明:16Mn管线钢的腐蚀速率随含硫原油温度升高逐渐增大,当温度超过60℃时,腐蚀产物膜形成,腐蚀产物膜可以阻隔钢基体与腐蚀介质的直接接触,从而减缓腐蚀进程,腐蚀速率停止上升并出现缓慢下降的趋势;在相同的腐蚀温度下,初期腐蚀速率较快,随着腐蚀时间的延长,致密的腐蚀产物膜逐渐在16Mn管线钢表面形成,有利于抑制顶部腐蚀进程,使腐蚀速率逐渐减小。

16Mn管线钢焊接接头性能试验研究

针对我国石油储运行业中广泛采用的16Mn管线钢上的螺旋焊缝,通过力学拉伸试验,测量了焊接接头部位的屈服强度和抗拉强度,分析了管线最大承载能力与有效焊接面积和未焊透深度之间的变化关系。

16Mn管线钢的焊缝表面冲蚀机理研究

目的在管道工程中,16Mn管线钢异径接头-管体焊缝(简称焊缝)表面冲蚀行为是引发失效的主要原因之一,通过研究焊缝余高和管体流体作用,以此来探究焊缝表面冲蚀机理。方法以16Mn管线钢为研究对象,针对焊缝区表面冲蚀行为开展基础研究,通过电化学和腐蚀模拟实验,研究了流体初期焊缝区表面腐蚀行为,并通过流体模拟实验,研究了焊缝余高和流体速度对焊缝区冲蚀过程的影响,揭示了管线钢焊缝的冲蚀机理。结果在腐蚀模拟实验中,焊缝、接头母体和管体的开路电位分别为-0.717、-0.686、-0.687 V,焊缝区发生电化学腐蚀的倾向在模拟腐蚀液中最严重,焊缝的自腐蚀电流密度为7.9μA/cm^2,母材的自腐蚀电流密度为3.2μA/cm^2,焊缝的电化学腐蚀倾向性更大,焊缝区金属腐蚀速率最大,在焊缝表面形成了疏松的FeO产物层。在流体模拟实验中,流体在焊缝余高作用下形成了湍流,流速的增加也提高了湍动能,流速为15 m/s和30 m/s时,焊缝凹槽的深度分别为3 mm和8 mm,焊缝凹槽相差5 mm。湍动能在焊缝余高的FeO腐蚀产物表面产生了变形磨损和切削效应,使得焊缝表面疏松的FeO产物层脱落,加速了腐蚀过程,最终形成了冲蚀凹陷区。结论16Mn管线钢焊缝的冲蚀行为是腐蚀和流体冲蚀共同作用的结果,可分为初期的腐蚀和流体冲蚀两个阶段,形成了腐蚀与冲蚀循环交替过程。焊缝余高和流体速度对冲蚀影响较大,内焊缝余高和流体速度的增加将导致余高处的湍动能急剧增加,加速焊缝金属腐蚀产物层剥离,导致焊缝表面冲蚀。研究结果可以为管道失效行为和安全服役设计提供理论基础。

H_2S-CO_2高低分压下高硫高盐油田16Mn管线钢的腐蚀规律

对高硫高盐油田16 Mn管线钢在H2S-CO2高低分压下不同的温度、压力、Cl-浓度等腐蚀影响因素下进行腐蚀模拟实验。结果表明:在低分压下,腐蚀产物主要为Ca CO3,随着温度的升高,腐蚀速率先减小后增大;随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率先增大后减小;随压力的升高,腐蚀速率持续减小。在高分压下,腐蚀产物主要为FexSy和Fe CO3混合物,随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率先迅速增大后减小,随着温度的升高,腐蚀速率迅速减小。

东-黄管线在役16Mn钢的力学性能及腐蚀行为

利用力学性能测试装置和电化学测试技术研究了东-黄管线在役16Mn钢的力学性能指标和腐蚀行为。给出了在役16Mn钢的部分力学性能参数,腐蚀电位随浸泡时间的变化关系,以及不同浸泡时间后的极化曲线和电化学阻抗谱。结果表明,在役16Mn钢的各项力学性能参数相对于未服役的16Mn钢有不同程度的降低。16Mn钢在东营土壤模拟液中的腐蚀行为比较复杂,腐蚀过程表现为初期发生均匀腐蚀,后期发生局部腐蚀,而且整个腐蚀过程中的腐蚀速度不规律变化。

RH精炼渣系和脱硫剂对管线钢脱硫影响的实验研究

以钢厂90 t RH精炼过程管线钢37Mn(/%:0.37C、0.21Si、1.44Mn、0.010P、0.003 4S)脱硫优化为目标,在实验室用GL-2型高温管式炉对原工厂用渣系:50CaO-35Al_2O_3-7SiO_2-8MgO和脱硫剂:75.4CaO-20.1CaF_2及优化渣系:57CaO-25Al_2O_3-10SiO_2-8MgO和脱硫剂:70CaO-30CaF_2共17个方案进行管线钢脱硫试验。结果表明,57CaO-25SAl_2O_3-10SiO_2-8MgO精炼渣系和配合70CaO-30CaF_2脱硫剂使用对钢液的脱硫效果最好,并且当渣量为5kg/t,脱硫剂量为0.7 kg/t时,能使钢液中的硫含量降到10×10^(-6)。

开冷温度对高性能海底管线用0.08C-1.5Mn-Nb钢组织性能的影响

研究了不同开冷温度下，海底管线用0．08C－1．5Mn-Nb钢的组织和性能。结果表明，开冷温度在700—790℃时，0．08C-1．5Mn—Nb钢易获得铁素体＋贝氏体双相组织，且组织中析出物细小弥散分布。随开冷温度降低，铁素体含量增加，贝氏体含量减少，伸长率较高，保持在25％以上，屈强比较低，不超过0．85。0．08C-1．5bin-Nb钢具有良好的强塑性匹配。