P110鋼在CO 2 /H 2 S環(huán)境中腐蝕產(chǎn)物的半導體性能研究
發(fā)布時間:2021-12-31 00:51
P110油管鋼在CO2/H2S腐蝕環(huán)境下會形成腐蝕產(chǎn)物膜,這層腐蝕產(chǎn)物膜形成之后,其性能對腐蝕的速率、腐蝕的類型以及緩蝕劑的作用效果等起到?jīng)Q定性作用。這主要是因為進一步的腐蝕取決于產(chǎn)物膜中電子傳導及離子傳遞,它們則與半導體性能存在直接的聯(lián)系,但目前還沒有建立起腐蝕電化學與半導體性能之間的關(guān)系。本文對此作了初步的探索。首先在高溫高壓釜中制備了三種典型腐蝕產(chǎn)物膜層,即菱鐵礦型的FeC03腐蝕產(chǎn)物膜層,主要成分為馬基諾礦(FeS0.9)和亞穩(wěn)態(tài)立方FeS的富鐵相FeSl-x腐蝕產(chǎn)物膜層以及主要成分為磁黃鐵礦型FeS、磁黃鐵礦型六方Fel-xS和黃鐵礦型FeS2的富硫相FeS1+x腐蝕產(chǎn)物膜層。然后采用莫特-肖特法、電容測試法、動電位極化法、電化學交流阻抗譜和失重法分別在NaCl、Na2SO4和NaHCO3溶液中測試腐蝕產(chǎn)物膜的半導體性質(zhì)與其對基體保護性的關(guān)系。利用點缺陷模型(PDM)分析了FeC03膜在不同環(huán)境下的保護機制。結(jié)果表明,在NaCl和Na2SO4溶液中的FeC03膜中摻雜著大量VFe2-,從而表現(xiàn)為p型半導體,腐蝕產(chǎn)物膜中受主濃度高,膜層破壞嚴重,保護性較差;而在NaHC03溶液...
【文章來源】:西南石油大學四川省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
FeC03的晶體結(jié)構(gòu)
浸泡72 h后取出。 2. 2實驗過程P110鋼試樣依次用400#、800#、1000#水砂紙逐級打磨試樣表面,然后用蒸館水洗,丙酮除油,無水乙醇清洗,氮氣吹干并稱重待用。采用WHF-25型高溫高壓反應爸(威海自控反應爸有限公司)進行腐燭實驗。實驗先通入高純氮氣5 h除氧,再加入試樣密封高壓爸,繼續(xù)通入高純氮氣1 h除氧。然升溫到90。C,通入C02 (4MPa)。實驗結(jié)束后試樣表面用去離子水沖洗、無水乙醇洗,氮氣吹干。將高壓爸制備的帶有腐蝕產(chǎn)物膜的鋼片表面相互摩擦取下200 mg以上的粉末,在外烤燈下將其研磨均勾,保證沒有粗粒,并持續(xù)干燥2 h。為確定使用紅外壓片機進壓片的施加壓力與持續(xù)時間,采用直徑12_的模具,在做了不同加量的腐蝕產(chǎn)物末壓片試驗后,得到制得的壓片結(jié)合性和穩(wěn)定性最好的條件為:200 mg粉末、持續(xù)3in施壓20MPa。實物如圖2-1所示。
,得到了帶有黑色腐燭產(chǎn)物膜的試樣。將高壓爸取出的腐蝕試樣進行XRD測試,結(jié)果如圖2-5所示。圖中所有標記的面衍射峰均為菱鐵礦FeC03晶體結(jié)構(gòu)的衍射峰。單質(zhì)鐵的衍射峰并未出現(xiàn),表明生成腐燭產(chǎn)物膜層較厚。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]儲罐低溫硫腐蝕物的產(chǎn)生與自燃[J]. 竇站,蔣軍成,趙聲萍,毛光斌. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2014(04)
[2]L360鋼在含H2S/CO2溶液中的腐蝕失效形式研究[J]. 劉麗,吳輝,任呈強,王萬國,祝明. 材料導報. 2014(S1)
[3]溫度對管線鋼H2S/CO2腐蝕行為的影響[J]. 楊建煒,章軍,曹建平,陳晨,張雷,丁金慧,路民旭. 材料工程. 2011(01)
[4]X80和X70管線鋼在NaHCO3溶液中鈍化膜的電化學性能[J]. 梁平,李曉剛,杜翠薇,陳旭,劉智勇. 石油化工高等學校學報. 2008(02)
[5]N80油套管鋼轉(zhuǎn)化膜的電化學性能研究[J]. 李金波,鄭茂盛. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2006(04)
[6]硫化法制備FeS2薄膜晶體結(jié)構(gòu)和表面特性的研究[J]. 張輝,王寶義,張仁剛,萬冬云,馬創(chuàng)新,周春蘭,魏龍. 核技術(shù). 2004(12)
[7]EDTA輔助水熱合成FeS2NiSe2復合納米晶及其薄膜光電性質(zhì)[J]. 吳榮,鄭毓峰,張校剛,孫言飛,徐金寶. 物理學報. 2004(10)
[8]溫度、Cl-濃度、Cr元素對N80鋼CO2腐蝕電極過程的影響[J]. 陳長風,路民旭,趙國仙,白真權(quán),嚴密林,楊延清. 金屬學報. 2003(08)
[9]常見硫化物表面的XPS研究[J]. 賈建業(yè),謝先德,吳大清,王建成,王燕. 高校地質(zhì)學報. 2000(02)
[10]黃鐵礦化學組成不均勻性與可浮性關(guān)系[J]. 陳述文,胡熙庚. 湖南有色金屬. 1991(05)
本文編號:3559305
【文章來源】:西南石油大學四川省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
FeC03的晶體結(jié)構(gòu)
浸泡72 h后取出。 2. 2實驗過程P110鋼試樣依次用400#、800#、1000#水砂紙逐級打磨試樣表面,然后用蒸館水洗,丙酮除油,無水乙醇清洗,氮氣吹干并稱重待用。采用WHF-25型高溫高壓反應爸(威海自控反應爸有限公司)進行腐燭實驗。實驗先通入高純氮氣5 h除氧,再加入試樣密封高壓爸,繼續(xù)通入高純氮氣1 h除氧。然升溫到90。C,通入C02 (4MPa)。實驗結(jié)束后試樣表面用去離子水沖洗、無水乙醇洗,氮氣吹干。將高壓爸制備的帶有腐蝕產(chǎn)物膜的鋼片表面相互摩擦取下200 mg以上的粉末,在外烤燈下將其研磨均勾,保證沒有粗粒,并持續(xù)干燥2 h。為確定使用紅外壓片機進壓片的施加壓力與持續(xù)時間,采用直徑12_的模具,在做了不同加量的腐蝕產(chǎn)物末壓片試驗后,得到制得的壓片結(jié)合性和穩(wěn)定性最好的條件為:200 mg粉末、持續(xù)3in施壓20MPa。實物如圖2-1所示。
,得到了帶有黑色腐燭產(chǎn)物膜的試樣。將高壓爸取出的腐蝕試樣進行XRD測試,結(jié)果如圖2-5所示。圖中所有標記的面衍射峰均為菱鐵礦FeC03晶體結(jié)構(gòu)的衍射峰。單質(zhì)鐵的衍射峰并未出現(xiàn),表明生成腐燭產(chǎn)物膜層較厚。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]儲罐低溫硫腐蝕物的產(chǎn)生與自燃[J]. 竇站,蔣軍成,趙聲萍,毛光斌. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2014(04)
[2]L360鋼在含H2S/CO2溶液中的腐蝕失效形式研究[J]. 劉麗,吳輝,任呈強,王萬國,祝明. 材料導報. 2014(S1)
[3]溫度對管線鋼H2S/CO2腐蝕行為的影響[J]. 楊建煒,章軍,曹建平,陳晨,張雷,丁金慧,路民旭. 材料工程. 2011(01)
[4]X80和X70管線鋼在NaHCO3溶液中鈍化膜的電化學性能[J]. 梁平,李曉剛,杜翠薇,陳旭,劉智勇. 石油化工高等學校學報. 2008(02)
[5]N80油套管鋼轉(zhuǎn)化膜的電化學性能研究[J]. 李金波,鄭茂盛. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2006(04)
[6]硫化法制備FeS2薄膜晶體結(jié)構(gòu)和表面特性的研究[J]. 張輝,王寶義,張仁剛,萬冬云,馬創(chuàng)新,周春蘭,魏龍. 核技術(shù). 2004(12)
[7]EDTA輔助水熱合成FeS2NiSe2復合納米晶及其薄膜光電性質(zhì)[J]. 吳榮,鄭毓峰,張校剛,孫言飛,徐金寶. 物理學報. 2004(10)
[8]溫度、Cl-濃度、Cr元素對N80鋼CO2腐蝕電極過程的影響[J]. 陳長風,路民旭,趙國仙,白真權(quán),嚴密林,楊延清. 金屬學報. 2003(08)
[9]常見硫化物表面的XPS研究[J]. 賈建業(yè),謝先德,吳大清,王建成,王燕. 高校地質(zhì)學報. 2000(02)
[10]黃鐵礦化學組成不均勻性與可浮性關(guān)系[J]. 陳述文,胡熙庚. 湖南有色金屬. 1991(05)
本文編號:3559305
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