典型舰船用金属材料腐蚀与防护研究进展

针对舰船用金属材料在复杂海洋环境下存在的腐蚀问题,概述了舰船用金属材料腐蚀与防护的相关研究进展。介绍了合金钢、铜合金、钛合金和铝合金这些典型舰船用金属材料的常用类型和使用场所,阐述了舰船用金属材料所处不同海洋区带内的腐蚀环境特征,以及点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、微生物腐蚀和应力腐蚀开裂等舰船用金属材料常发生的腐蚀类型。综述了目前对舰船用金属材料腐蚀防护采取的措施,重点关注了表面涂镀层和改性技术的研究进展。最后,提出了舰船用金属材料腐蚀防护未来的研究方向,需从加强腐蚀机理研究、建立腐蚀数据库和发展新型表面腐蚀防护技术3方面入手。     

海洋大气环境下装备材料的腐蚀与防护研究进展

叙述了海洋大气环境下装备典型金属材料的腐蚀与防护研究进展。介绍了高强钢、不锈钢和铝合金等装备材料在高温、高湿、高盐雾和强辐射等海洋大气环境下的腐蚀特征和主要腐蚀形式,总结了海洋大气腐蚀防护技术的研究进展。最后,提出了海洋大气环境下装备防护需从装备选材与结构环境适应性设计、有效表面防护、环境控制、加强维护保养等方面着手,在充分利用现有防腐技术的基础上,加强金属涂/镀层与有机涂层的技术组合;大力开发研制海洋环境下长期有效、绿色环保的表面处理技术和涂层技术;针对铝合金等易腐蚀材料,开展腐蚀结构修复技术研究。采用系统工程方法来解决海洋大气环境中装备的腐蚀问题,进而提高舰载武器、船舶、海岸工程、近海工程等服役装备的安全性、寿命和可靠性。     

天津LNG接收站码头钢桩长效腐蚀防护技术对比研究

为解决码头钢桩防腐问题,针对国内同类场站进行腐蚀调研,并对钢桩长效腐蚀防护技术进行优选。调研和试验结果表明,复层矿脂包覆技术(PTC)的防护效果优于其他2类腐蚀防护技术,是码头钢桩浪花飞溅区腐蚀防护的最佳解决方案。天津南港LNG接收站打破国内码头防腐设计的传统,在设计建造初期就采用PTC技术进行防腐保护,在国内尚属首例。相关调研和试验结果可为国内码头钢桩防腐设计提供参考。     

环境与材料腐蚀

金属材料的腐蚀对人类社会有着重大的影响.每年都有大量的钢铁被腐蚀生锈损失掉,有些受力部件、容器的断裂破坏也是由于腐蚀造成的,甚至一些灾难性事故也是腐蚀引起的.近年来,腐蚀与防护学科的进步,满足了一些社会需要.尤其是高耐蚀镀层钢板用于汽车、轻工家电行业,使产品耐腐蚀寿命提高很多,高耐蚀合金材料,金属间化合物,表面合金化,表面改性材料在军工、化工、石油、核电等方面发挥了重要作用.防止高强度钢氢脆的新型电镀Cd-Ti,Zn-Ni工艺已应用于航空工业.电子行业中应用的一些非晶态、半导体、氯化物膜层也已经起到重大的成效.阴、阳极保护使城市建设工程中的各种输气、油等管道的寿命提高.     

沿海地区输电铁塔防护涂层耐腐蚀性能研究

目的研究沿海地区输电铁塔防护涂层体系的腐蚀失效行为,评估涂层的防护性能,为铁塔防护涂层寿命体系评定和修复提供试验依据。方法分别采用热镀锌、热镀锌/冷涂锌复合涂层、热镀锌/带锈环氧涂层三种技术方案,对铁塔角钢材料进行防腐保护,采用中性盐雾方法模拟沿海环境对试样进行耐蚀性测试,通过试样表面形貌观察、极化曲线、以及阻抗谱等电化学手段对保护效果进行评价。结果热镀锌、热镀锌/冷涂锌复合涂层在盐雾150 h出现大面积腐蚀,热镀锌/带锈环氧涂层在盐雾2000 h未发生明显腐蚀。结论热镀锌/带锈环氧涂层的耐蚀性能优于热镀锌/冷涂锌漆和热镀锌涂层。     

高矿化度酸性油气集输管道腐蚀规律及控制技术探讨

利用电化学测试、腐蚀失重和理论模拟等方法,系统研究常见金属材料在典型高矿化度酸性油田采出液中的腐蚀行为。发现CO_2/H_2S共存条件下,当CO_2含量较低时,以CO_2腐蚀为主;当CO_2浓度较高时,以H_2S腐蚀为主。同时,研究表明降低管道输送压力有助于形成稳定的腐蚀产物膜而减缓管道腐蚀。建议在高矿化度采出液输送过程中,除了采用更为耐蚀的新型抗硫材质外,合理维持较低的管道输送压力或前端气液分离可作为工艺防腐的有效措施。     

复合结构衬里在液碱槽车防腐中的应用

分析了液碱槽车防腐衬里的失效原因,通过腐蚀机理的分析．提出了新的复合结构衬里防腐方案,应用效果良好。     

长庆姬塬油田水管线内表面防腐技术

管线内防腐结构是否合理是影响管线使用寿命的关键因素之一,随着油气管线和注水管线的大量使用,管道内壁腐蚀问题日显突出。长庆油田针对管线内腐蚀问题进行了大量的科研攻关和技术研究,并引进了许多内防腐新技术和新工艺。以长庆油田水管线内壁腐蚀为例,主要介绍了在长庆姬塬油田使用的几种水管线内表面防腐技术,并对结构和性能进行了总结。     

碳纤维补强技术在管道腐蚀中的应用

针对石化装置内许多管道直接置于横梁上,管线与横梁接触部位会发生严重的局部腐蚀,而管道又不方便更换的现状,探讨了管道外腐蚀机理,论述了碳纤维增强修复技术在管道支撑部位腐蚀问题上的应用,达到了预期效果。     

镁硼硅晶膜改性技术对镍-磷复合镀层组织性能的影响

目的 通过研究镁硼硅晶膜改性技术对镍-磷复合镀层组织性能的影响,开发并提升工业应用价值较高的非晶态镍-磷镀层.方法 采用镁硼硅晶膜改性处理技术,在45#钢基材上制备Ni-P化学镀层,通过扫描电子显微镜等设备,检测处理后镀层的微观形貌、组织结构和耐磨耐蚀性能,结合镁硼硅水体活化表征,分析镁硼硅晶膜改性技术对镍-磷镀层的强化机理.结果 相比传统的Ni-P镀层,镁硼硅改性晶膜处理的Ni-P镀层表面平整,分布均匀,表面致密度明显提升,摩擦因数减小了约32％,腐蚀电位正移221 mV,腐蚀电流为原来的1/2,腐蚀质量损失速率明显较低,耐腐蚀性能更为优异.经过镁硼硅改性晶膜处理的水体分子团明显减小,活性提升,这说明经过处理后的水体易于溶解来自复合陶瓷中的硅石和硼素等物质,在Ni-P镀层形成致密的晶膜,提高镀层的综合防护性能.结论 经过镁硼硅晶膜改性处理后,Ni-P镀层表面致密度和耐磨耐蚀性能有了明显的提升,具有更为宽广的工业应用价值.     

缓蚀剂在流动条件下的缓蚀性能研究进展

为了延长管道寿命、降低生产成本,在油气集输过程中往往会添加缓蚀剂抑制管道的内腐蚀,但流动条件下的缓蚀剂性能并不理想。简要介绍了有机缓蚀剂的作用机理以及研究缓蚀性能的常用方法,对砂、流速、流型、油相等因素对缓蚀性能的影响和作用机理进行了综述和讨论,并对以后的研究方向做了展望。     

混合氢管道的腐蚀失效分析

针对原油劣质化导致蜡油加氢处理装置原料中硫、氮、氯等腐蚀性杂质含量增加,装置腐蚀风险增大等情况,通过分析加氢处理装置混合氢管道的腐蚀状况,试验测定了管道所处的环境中介质的腐蚀性杂质的类型和含量,分析了管道材料的化学成分,进行了管道材料的金相组织分析,以及腐蚀穿孔部位材料的电子显微分析和微区EDX分析,对管道内部的流体流动状态进行了模拟计算,确定了混合氢管道三通的腐蚀失效原因,提出了防止管道腐蚀失效的技术措施。     

冷喷涂镍涂层在不锈钢焊点腐蚀防护上的应用研究

目的 研究冷喷涂镍涂层对不锈钢焊点腐蚀行为的影响,为提高不锈钢焊接结构件的耐腐蚀性能提供依据。方法 采用冷喷涂技术在316L不锈钢电阻点焊结构件表面制备纯镍涂层,在金相组织、酸性盐雾腐蚀性能等检测分析基础上,研究不锈钢焊点在有涂层和无涂层条件下的腐蚀行为。结果 采用冷喷涂技术在不锈钢焊点表面制备出了孔隙率不大于0.5%的高致密纯镍涂层,带有涂层的不锈钢点焊结构件经过96 h酸性盐雾试验后,未发生腐蚀。结论 不锈钢表面钝化膜在点焊过程中发生破坏,基体裸露在腐蚀介质中,导致焊点区域发生腐蚀。在表面制备高致密镍涂层后,通过高耐蚀涂层对焊点进行屏蔽防护,有效提高其耐腐蚀性能,满足了某装备不锈钢结构件在酸性盐雾条件下的使用要求。     

我国海上油井管腐蚀与防护研究进展

总结了我国海洋环境油井管的防腐实践,为类似油气田开发提供技术参考。指出了我国海上油气井的环境与腐蚀状况,针对腐蚀环境特征,分仅含二氧化碳井下环境、含硫井下环境及热采井高温环境进行防腐技术总结。海洋环境油井气井内、外腐蚀均较严重,外腐蚀主要为海洋环境大气腐蚀,内腐蚀失效的原因多为CO2引发的腐蚀,此外因作业需要,井筒内流体性质的变化也加剧了内腐蚀失效。针对单独CO2腐蚀环境,建立了海上特色的防腐图版,并提出三种低成本防腐策略;针对H2S腐蚀环境,开展了不同材质的腐蚀规律研究与服役寿命预测;针对热采井高温腐蚀环境,开展了氧含量、高温腐蚀与热应力叠加强度变化研究。研究认为,海洋环境油气井外腐蚀可采取涂敷、牺牲阳极、阴极保护,井下CO2腐蚀可以采用防腐选材图版选择合适材质,为降低成本可以采用组合管柱防腐,含H2S环境可采用碳钢或低铬钢,以降低硫化物应力开裂(SSC)和应力腐蚀(SCC)风险,热采井宜控制含氧量及热强度衰减的影响。     

某雷达挂车在海洋大气环境下的防腐蚀技术

目的研究某雷达挂车在海洋大气环境下的防腐蚀技术。方法对类似结构装备的腐蚀问题进行分析,然后根据该型雷达挂车的结构特点,分析和探讨其薄弱环节的防腐蚀技术。详细分析设计选材、结构耐蚀设计、防护层设计、加工制造等方面的防护技术。结果结构设计不当、选材不合理、涂层质量差是类似装备防护的主要问题。结论在该雷达挂车的设计、制造每道环节都要考虑防腐蚀要求,综合应用各种防腐蚀技术,从源头上提高产品的耐蚀性。     

模拟深海环境下高强钢焊缝阴极保护研究

目的研究海水中阴极极化电位下高强钢焊缝氢脆断裂的规律,确定合理的阴极保护电位区间。方法通过模拟深海压力环境,采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、电化学测量方法和腐蚀失重试验进行研究,结合电子显微镜对断口形貌进行观察。结果模拟深海4.50 MPa压力环境下,随着阴极保护电位负移,高强钢焊缝保护度逐渐提高,在极化电位为-0.77 V(vs Ag/Ag Cl/海水,下同)时,材料的保护度达到90%。在-0.71~-0.95 V的电位区间内,高强钢焊缝断裂的方式为韧性断裂;在-1.00 V电位下,高强钢焊缝断裂的方式为脆性断裂;在极化电位不超过-0.96 V时,材料的氢脆系数不超过25%。结论高强钢焊缝在深海环境下的合理保护电位区间为-0.77~0.96 V。     

基于材料分类的无人机部件中性盐雾加速实验研究

使用纯度≥95.5%的工业氯化钠配置5%的中性溶液作为腐蚀加速溶液,根据无人机部件的材料分类,选取金属和非金属典型部件进行中性盐雾实验.实验结果表明:非金属材料和部分表面经过特殊处理的金属材料构件具有较强的耐盐雾侵蚀能力,而部分金属表面经过实验后受到了较严重的侵蚀.针对这一实验结果,分析了盐雾对无人机典型部件的侵蚀机理,总结出中性盐雾环境下各部件的腐蚀规律,给出了提高无人机系统部件抗盐雾侵蚀能力的措施.     

油田用双金属机械复合管失效原因分析与对策

目的 分析研究双金属机械复合管的失效原因,并提出改进措施。方法 对比说明双金属机械复合管几种常见的典型制造方法及其优缺点,介绍应用中典型传统焊接工艺焊接的环焊缝腐蚀剌漏或穿孔、环焊缝开裂、内衬塌陷或鼓包以及爆管等常见的失效形式,利用现场应用的失效实例、统计数据和室内检测结果,分析这些失效类型的原因,并提出针对性建议或措施。结果 双金属机械复合管几种典型的制造方法各有优缺点,但其产品的内衬与基管的结合力均较小。造成其管材失效的主要原因有高压、高温、含CO2/Cl^–腐蚀介质、封焊结构、焊接工艺、外防腐层施工、应力腐蚀或电偶腐蚀等。根据现场应用实践,提出并应用了管端堆焊结构、环焊缝用镍基合金焊材、增加内衬厚度和小管径等防止失效的建议或措施,取得很好的防护效果。结论 造成此类管材失效的因素有腐蚀、封焊结构、焊接、外防腐施工及应力腐蚀或电偶腐蚀等,可采取堆焊结构、镍基合金焊材、厚衬层和小管径等措施。     

孤东一号联原油储罐腐蚀原因及对策

通过对原油储罐腐蚀因素的分析,探讨了孤东一号联原油储罐的腐蚀机理.分析结果表明,介质因素腐蚀、焊缝腐蚀、冲刷磨损、自然外腐蚀是造成孤东一号联原油储罐腐蚀严重的主要原因,并提出了相应的解决对策.