【摘 要】
:
在石油、天然气的开采和集输过程中,CO2腐蚀往往引起油气田井下管柱和地面管线的腐蚀失效,给油气产成造成重大的经济损失。13%Cr含量的马氏体不锈钢由于兼具良好的耐蚀性、经济性和力学性能,是目前高温高压高含CO2超深油气井等苛刻深地开发中的重要管材类型。但随着非常规油气开发和超深井开发规模的日益扩大和生产方式的复杂性,给马氏体不锈钢的安全应用带来极大挑战。国内外陆续出
论文部分内容阅读
在石油、天然气的开采和集输过程中,CO2腐蚀往往引起油气田井下管柱和地面管线的腐蚀失效,给油气产成造成重大的经济损失。13%Cr含量的马氏体不锈钢由于兼具良好的耐蚀性、经济性和力学性能,是目前高温高压高含CO2超深油气井等苛刻深地开发中的重要管材类型。但随着非常规油气开发和超深井开发规模的日益扩大和生产方式的复杂性,给马氏体不锈钢的安全应用带来极大挑战。国内外陆续出现超级13Cr不锈钢管柱腐蚀断裂失效案例,对于马氏体不锈钢在高温(150~200℃)高CO2分压(2.7~28.5bar)条件下的钝化膜-腐蚀产物膜形成转化机制、局部腐蚀行为、应力腐蚀开裂(SCC)敏感性等研究仍十分有限,亟待通过系统研究澄清相关机理。本文利用高温高压反应釜、高温高压电化学测试系统、高温高压慢应变速率拉伸试验机等模拟高温高压CO2腐蚀工况,以腐蚀时间为主轴,以温度、CO2分压、流动条件、外加载荷等为变量,结合多种材料微观和表面分析表征方法,研究了13Cr马氏体不锈钢和超级13Cr马氏体不锈钢钝化膜结构、腐蚀产物形成演化机制及其对局部腐蚀和应力腐蚀开裂敏感性的影响。首先明确了13Cr型马氏体不锈钢在高温高CO2条件下的钝化膜结构特点及其向腐蚀产物膜转变的机制。在CO2腐蚀环境下,温度由90℃升高至200℃,超级13Cr不锈钢由钝化态转变为活化态,表面由富Cr的非晶态钝化膜转变为以FeCr2O4纳米晶为主的腐蚀产物膜。腐蚀产物膜由不均匀分布的内层FeCr2O4和沉淀堆积形成的外层FeCO3晶体构成。进而明确了13Cr马氏体不锈钢在200℃不同CO2分压下的腐蚀产物膜结构特点。CO2分压低于6.5bar时,腐蚀产物主要由FeCr2O4纳米晶构成,其生成过程受电荷转移控制,膜层致密且具有良好保护性。CO2分压超过15.4bar时,腐蚀产物主要为沉积控制形成非晶体态Cr(OH)3,膜层更厚且保护性显著降低。其次,利用聚焦离子束(FIBs)结合透射电镜(TEM)精细表征腐蚀产物膜,揭示了超级13Cr马氏体不锈钢中Ni元素在CO2腐蚀过程中的作用机制。在90℃的较低温度下或1bar的较低CO2分压条件下,Ni元素连续分布于产物膜底层,与Cr2O3/FeCr2O4为主的产物膜共同起到耐蚀作用。在200℃和28.5bar的高CO2分压条件下,未溶解的富Ni残余奥氏体相分散于以Cr(OH)3为主的腐蚀产物膜中,Ni元素无法形成连续屏障,影响了耐蚀性能。再次,研究了超级13Cr马氏体不锈钢高温腐蚀产物的形成和演变对局部腐蚀的影响。2.7barCO2分压下,静态条件下形成的以不均匀分布的FeCr2O4为主的腐蚀产物,是导致局部腐蚀形核的关键因素。而在一定的介质流动条件下,内层FeCr2O4腐蚀产物膜生长更加均匀,在一定程度上降低了局部腐蚀敏感性。在28.5barCO2分压下,FeCO3晶粒在Cr(OH)3内层膜表面的形核是诱发局部腐蚀的重要因素,流动条件推迟了外层FeCO3的形成,降低了局部腐蚀敏感性。最后,研究了超级13Cr马氏体不锈钢高温腐蚀产物膜的组成和结构对应力腐蚀开裂行为的影响。在15.4barCO2分压下,随环境温度的增加,腐蚀产物膜中相对疏松的FeCO3比例增加,导致膜增厚,且FeCO3/Cr(OH)3相界增加,为介质中Cl-的扩散提供了更多途径,在腐蚀产物膜损伤破裂时更易造成基体局部腐蚀蚀坑和裂纹形核。
其他文献
航道回淤问题一直制约着沿海航运业的发展,如果航道发生大范围的淤积便会对船舶进出港造成限制,影响船舶的航行安全,进而影响的港口的经济效益。对航道附近的海域开展数值模拟试验,模拟航道在一定的自然条件下发生的冲刷和淤积变化,对于航道维护管理具有重要的意义。本文以岚山港30万吨级矿石航道为例,利用MIKE21软件建立波浪、潮流以及泥沙数值模型,对航道开挖后回淤情况进行分析和
从企业家们的新年寄语中,可以管窥他们新一年的战略和目标。勇于担当,拥抱变化,迎接新的希望,攀登新的高峰,是他们新年共同的心愿。当时间来到2021年,此时世界仍饱受疫情困扰,中国虽然仍有零星疫情出现,但人们对控制疫情已信心十足,而中国经济的表现也令人刮目:在全球主要经济体中,中国是惟一实现经济正增长的国家。
保险利益原则是国际上公认的现代保险合同法的四大原则之一,是保险合同的效力要件之一,对保险合同具有基础评价作用.对保险利益的法理基础有三种理论:法定关系理论、实际利益关系理论、存在合法关系的实际利益理论.财产保险的保险利益是指被保险人对保险标的所具有的合法的经济利益.人身保险的保险利益是指保险金受领人对被保险人所具有的经济利害关系.英美法系对人身保险的保险利益坚持“利益主义”原则,要求保险利益的存在
无权处分是指无处分权而作出相应处分行为,因其涉及多方法律关系主体和多种民事制度,在理论上异常复杂.在实践中无权处分也经常发生,而合同法对此规定并不明确,造成各种误读误用的现象,学者对此的观点也是不尽一致,故实有研究的必要.论文的第一部分介绍无权处分的基本问题.第二部分从比较法的角度考察了各国的规定,主要包括对罗马法的分析、法国民法典、德国民法典、意大利民法典以及日本民法典,此外还对英美合同法上的相
大陆法迟迟未能于立法中明确设立第三人侵害债权制度条款,说明学界关于第三人侵害债权制度合理性问题的解答尚存有缺憾,有鉴于此,该文试图在这方面做些努力.该文对第三人侵害债权制度合理性问题的论证主要从两方面展开:首无,对侵害债权制度进行法理论证.传统民法对物权对世性与债权对人性的对比分析使债权的对世属性在长时间内被忽视甚至被滞认.债权的对人性与对世性应是分属两个层次的问题,是从不同角度观察分析的结果.对
该文主要有四个部分,将循着有关优先权之种种争议,进而着眼于解决优先权内部竞合和外部竞合等利益冲突的重大问题,最终致力于中国对优先权制度所作之立法选择.第一部分对优先权制度的概念、基本内容、起源以及各国立法例作一总体介绍,为下文的论述奠基;第二部分围绕着对优先权之性质、优先权效力之限制以及优先权立法之价值取向等优先权之三大争议展开,进行深入的分析评论,同时深刻反思了各国优先权制度立法例;第三部分主要
共同富裕是社会主义的本质要求,是中国特色社会主义的根本原则。步入新发展阶段,党的十九届五中全会首次将“全体人民共同富裕取得更为明显的实质性进展”纳入2035年远景规划,是新时代共同富裕内涵和外延不断丰富、目标要求不断深化的重要表现。文本基于共同富裕的思想文献,立足思想变迁,旨在把握其新时代的现实意蕴,探寻新发展阶段扎实推动共同富裕的破解难点和路径选择。
采用500kg中频感应电炉和材料分析手段,研究了(0.4~0.9)%Cu对高牌号珠光体球铁组织和力学性能的影响规律。结果表明,其它成分不变的情况下,Cu含量在0.4%~0.9%范围内,抗拉强度均在800MPa以上,伸长率在4.4%以上,达到QT800-3标准。随着Cu含量的增加,抗拉强度不断提高,但增幅不大,伸长率却呈逐渐降低的趋势;铜含量在0.4%~0.5%时,伸
早期金融开放顺序理论告诉我们,顺序合理与否是决定本国对外开放是否成功的关键因素。中国改革开放已走过四十年,党的十九大也宣告中国经济发展进入到一个“新时代”。新时代既是提升中国经济发展水平,增强发展活力的时代,同时又是金融风险积聚,经济矛盾激化的时期。在新的历史时期下,面对日益复杂的国际国内形势,合理确定开放次序,把握开放节奏,同时最大限度降低改革开放成本成为了当前的迫切要求。本文首先叙述当前的背景
边缘型人格障碍是一种常见复杂精神障碍,由于其高发生率和严重性已成为精神医学界较为关注的一个课题。目前,临床上对边缘型人格障碍的诊治较为棘手,主要与其生物遗传学机制不清有关。近年来,国外开始从表观遗传学角度对边缘型人格障碍生物学机制进行探讨。本文通过PRISMA系统综述,从候选基因及全基因组两方面对国外已有研究进行整理归纳,并指出该领域未来的研究重点与方向。