论文题目: N80钢表面涂层制备及其在模拟油田环境中的腐蚀行为研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料加工工程
作者: 李岩
导师: 谢发勤
关键词: 涂层,耐蚀性,高温高压腐蚀实验,交流阻抗
文献来源: 西北工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 管线腐蚀已经成了制约石油产业发展的一个严重的问题,国内外技术人员为此开展了广泛的防护技术的研究。为了寻求适合于管线钢防护的耐蚀涂层技术,本文在油管常用钢N80钢表面分别制备Ni-P化学镀层、Zn-Ni合金电镀层、Al-Zn-Si合金热浸渗层和Ni-Cr-Fe-Ta-Mo-Ti六元合金超音速喷涂层,并对制备的涂镀层采用包括:CO2高温高压腐蚀实验、中性盐雾实验、电化学极化实验和交流阻抗实验等方法进行模拟油田环境的腐蚀实验,评判涂层的耐蚀性能及其优劣。另外试验采用扫描电镜、X射线衍射仪、辉光放电光谱仪等分析手段,对所制备涂层的成分、微观形貌、结构、镀层与基体的结合状况等性能进行了分析研究。 研究结果表明:（1） 利用正交试验方法,获得了电镀Zn-Ni合金涂层的镀液配方和工艺条件,并制备出具有良好外观和耐蚀性的Zn-Ni合金镀层。（2） 极化曲线的测定结果表明,相对于N80钢基体,化学镀Ni-P合金层、超音速喷涂Ni-Cr-Fe-Ta-Mo-Ti六元合金涂层为阴极性涂层;电镀Zn-Ni合金涂层、热浸镀渗Al-Zn-Si合金涂层为阳极性涂层。（3）在模拟油田环境下,CO2高温高压腐蚀实验结果表明,涂层的腐蚀速率由小到大的顺序为化学镀Ni-P合金涂层、超音速喷涂Ni-Cr-Fe-Ta-Mo-Ti六元合金涂层、电镀Zn-Ni合金涂层、热浸渗Al-Zn-Si合金涂层。（4） 中性盐雾实验结果表明,涂层耐Cl<sub>腐蚀性能由高到低的顺序为超音速喷涂Ni-Cr-Fe-Ta-Mo-Ti六元合金涂层、化学镀Ni-P合金涂层、电镀Zn-Ni合金涂层、热浸渗Al-Zn-Si合金涂层。（5） 交流阻抗实验从电化学的角度揭示了涂层在Cl-及CO2环境下的腐蚀机理,反映了涂层的腐蚀速率的相对大小。从实验可以确定四种涂层中的阴极性涂层耐蚀性以Ni-P合金涂层性能最好,阳极性涂层中以Al-Zn-Si合金涂层性能最好。 综上所述,在模拟油田环境中,Ni-P化学镀涂层在所研究四种涂层中最适合于管线钢防护,在油田生产中具有良好的应用前景。
论文目录:
第一章 文献综述
1．1 油气管道的腐蚀现状
1．1．1 本文的研究背景和意义
1．1．2 油气田管道腐蚀的特点和类型
1．2 H_2S、CO_2腐蚀机理
1．2．1 H_2S腐蚀机理
1．2．2 CO_2腐蚀机理
1．3 油管钢腐蚀的影响因素
1．3．1 温度的影响
1．3．2 气体分压的影响
1．3．3 流速的影响
1．3．4 pH值的影响
1．3．5 介质中离子的影响
1．3．6 Fe~(2+)浓度的影响
1．3．7 时间的影响
1．4 缓解油气田管道腐蚀的方法和技术
1．4．1 缓解腐蚀的方法和思路
1．4．2 缓解腐蚀的现有技术
1．4．3 国内外的研究现状
1．5 本文的研究目标和研究内容
1．5．1 研究内容
1．5．2 研究方法和技术路线
1．5．3 研究特色
参考文献
第二章 N80钢表面涂层性能分析方法和设备
2．1 引言
2．2 表面形貌与结构成分
2．2．1 表面形貌
2．2．2 结构成分分析
2．3 涂层结合强度测试
2．4 耐蚀性能实验
2．4．1 中性盐雾实验
2．4．2 电化学性能实验
2．4．3 CO2高温高压腐蚀实验
参考文献
第三章 N80钢表面涂层的制备方法与工艺
3．1 引言
3．2 化学镀Ni-P合金
3．2．1 工艺过程
3．2．2 化学镀Ni-P工艺特点
3．3 电镀Zn-Ni合金
3．3．1 锌镍合金的电沉积机理
3．3．2 电镀合金阳极
3．3．3 实验方法及设备
3．3．4 Zn-Ni涂层的制备
3．3．5 N80钢表面Zn-Ni涂层试样的制备
3．4 热浸镀渗Al-Zn-Si合金
3．4．1 热浸镀原理
3．4．2 Al-Zn-Si合金热浸镀工艺
3．5 超音速喷涂Ni-Cr-Fe-Ta-Mo-Ti六元合金涂层
3．5．1 超音速喷涂概述
3．5．2 工艺过程及设备
3．6 本章小结
参考文献
第四章 N80钢表面涂层性能实验结果分析
4．1 表面形貌与结构成分
4．1．1 表面形貌
4．1．2 涂层成分与结构分忻
4．2 凃层结合力
4．3 耐蚀性能实验及分析
4．3．1 中性盐雾实验分析
4．3．2 极化曲线分析
4．3．3 交流阻抗分析
4．3．4 CO_2高温高压腐蚀实验结果与分析
4．4 本章小结
参考文献
第五章 结论
致谢
发布时间: 2005-06-27
参考文献
- [1].Co(Cu)Mn复合涂层的制备及其高温耐蚀与导电性能研究[D]. 赖永彪.江苏科技大学2018
- [2].304不锈钢表面激光熔覆高熵合金涂层研究[D]. 李大艳.大连理工大学2018
- [3].TC4表面Zn-Al合金涂层的制备及抗钛/铝接触腐蚀性能研究[D]. 韩小娇.南京航空航天大学2018
- [4].氮化处理对Fe-Ni基合金涂层/Mn13钢组织与性能影响的研究[D]. 万俊.广东工业大学2018
- [5].激光熔覆难熔多组元高熵合金涂层设计与制备[D]. 穆永坤.昆明理工大学2017
- [6].激光熔覆高熵合金涂层高温冲蚀性能的研究[D]. 吴炳乾.福州大学2016
- [7].激光熔覆含硼高熵合金涂层组织与性能研究[D]. 张佳良.安徽工业大学2017
- [8].电弧喷涂锌铝基合金涂层的耐腐蚀性能研究[D]. 邱鹏.河北工程大学2014
- [9].铜锌合金涂层的制备及其组织性能研究[D]. 杨兰.西安石油大学2014
- [10].激光熔覆4169高温合金涂层的研究[D]. 刘洪刚.上海交通大学2012
相关论文
- [1].海洋环境中增强化学镀镍磷合金镀层耐孔蚀性能的工艺研究[D]. 孙晓霞.中国海洋大学2006
- [2].钢及镁基体上沉积Ni-P多层涂层的研究[D]. 邓万根.吉林大学2006
- [3].转炉冶炼N80油井管用钢工艺的研究与应用[D]. 马勇.辽宁科技大学2006
- [4].碳钢在二氧化碳溶液中的腐蚀规律及防护措施研究[D]. 陆原.北京化工大学2007
- [5].涂层缺陷下X70管线钢腐蚀行为的研究[D]. 霍林桃.内蒙古科技大学2007
- [6].镍磷化学镀添加剂的研究[D]. 孙华.西安理工大学2004
- [7].油管钢高温高压CO2/H2S及CO2腐蚀行为研究[D]. 徐鸿麟.兰州理工大学2005
- [8].井下油套管二氧化碳腐蚀研究[D]. 李珣.四川大学2005
- [9].适用于海洋环境的化学镀Ni-P合金工艺及耐蚀机理研究[D]. 蒲艳丽.中国海洋大学2004
- [10].N80油管钢在含CO2/H2S高温高压两相介质中的电化学腐蚀行为及缓蚀机理研究[D]. 任呈强.西北工业大学2003
标签：涂层论文; 耐蚀性论文; 高温高压腐蚀实验论文; 交流阻抗论文;