N80油套管钢钝化膜的光电化学性能
X80和X70管线钢在NaHCO3溶液中钝化膜的电化学性能

i . lL Na n0 5 mo/ HCO3s lt nweeds u sd b o e t d n mi oa iain lcr c e c lmp d n es e to c p EI ) ou i r ic s e yp tn i y a cp lr t ,ee to h mia o o z o i e a c p crs o y( S
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第 2 卷 第 2 1 期
20 0 8年 6月
石
油
化
工
高
等
学
校
学
报
VO1 .2 1
N O.2
J U RN A L O F PETRO CH EM I O CA L U N I ERSI ES V TI
J .2 8 un 00
膜 的 施 主 密度 更低 , 问 电荷 层 更 厚 , 蚀 性 更 好 。 空 耐
关பைடு நூலகம்键 词 : X 0管 线 钢 ; 钝 化 膜 ; Mo t c o t y曲线 ; 耐 蚀 性 8 t—S h t k 中 图分 类 号 : T 7 . G1 4 2 文 献标 识 码 : A
V) h asv u r n e st (。 fX8 n 0 se l r . 6  ̄ c ,t ep s iec re td n iy i)o 0 a d X7 tes ae 6 7 A/ m。a d 1 .3  ̄ c ,r s e t ey E S r s ls n 8 8 A/ m e p ci l. I e ut v
Te hn o c ol gy, Fu hun Li ni g 1 01, R . s ao n 30 P. Chi a) 1 n Re e v d pt mb r 2 c i e 2 Se e e 007; r vie 2 o e b r 2 07{ a c ptd prl20 e s d 8 N v m e 0 c e e 1A i 08 Ab ta t src : The p s ie be a o d e e toc e ia h r ctrz ton o he p s ie fl sf m e a sv h viran l c r h m c lc a a e ia i ft a sv im or d on X80 a 0 p p lnes e l nd X7 i e i t es
Cl -对N80油套管钢钝化膜半导体性能的影响

Ab ta t Elc r c e c 1i e a c p cr s o y ( S) tc n lg s u e o e po e t e sr c : e to h mia mp d n e s e to c p EI e h oo y wa s d t x lr h
Li ib , Z e g Ma s e g n o J hn ohn
( t t y L b r tr f c a i l e a ir o t r l。X nJa t n ie st ,Xi n 7 0 4 , ia S ae Ke a o ao y o Me h nc h vo sfrMae i s i i o g Un v ri aB a a o y 1 0 9 Chn ) a
石油套管N80的生产工艺设定

石油套管N80的生产工艺设定N80级石油管是我国目前油井管中使用量最大的品种, 占各类油井管总产量的40% 以上。
针对N80级非调质钢的使用要求及性能特点, 对36Mn2V调质钢的生产工艺过程进行了研究和制定。
(1)表1为36Mn2V调质钢的工艺参数(2)N80 油管表面出现的典型缺陷有鱼鳞外折、夹渣性大外折和渣坑。
有必要进行生产工艺优化以提高产品质量。
(3) N80 油管采用Φ89 mm 半浮芯棒连轧管机组轧制,管坯使用36Mn2V 水平连铸圆管坯。
(4)N80石油套管是高强度高韧性无缝钢管, 国际上通常采用的方法有: 调质处理(含轧后直接淬火+回火处理)、常化、常化+ 回火以及轧制后回火。
36Mn2V 是生产N80 级石油套管的专用钢种,属微合金化非调质钢。
该钢适宜于采用控温、控冷和控制变形量等方法加工,钢管勿需调质即可达到要求的性能,由此简化了生产工艺,降低了钢管制造成本。
冶炼—连铸—轧制过程控制1 配料要求由于36Mn2V 油井管对非金属夹杂物、气体含量等要求较严格,同时从化学成分要求看,S、P 含量要求较低;因此要求入炉原材物料和浇注系统干燥、洁净、烘烤良好,入炉钢铁料要求含S、P量低。
根据上述要求,制定配料结构为:45%~60%铁水+生铁、40%~55%优质废钢(含磷较低)、渣料(石灰)150 kg/炉。
2 电炉工艺控制电炉控制的重点是氧化前期做好去P 操作。
造好泡沫渣,氧化终点碳>0.10%,出钢时用硅锰合金进行预脱氧,在出钢至1/3 时随钢流一次加足Al块。
应该选用低磷合金、中锰合金进行合金化操作。
3 精炼工艺控制由于电炉过程控制较好,精炼炉到位炉渣流动性良好,精炼过程深脱氧变渣较快,通过含量调整炉渣状况,炉渣碱度平均为3.5,Σ(FeO)≤0.5%,白渣保持时间在30 min 以上,脱氧充分,熔炼成分控制理想,见表2。
其他残余元素Zn、Pb、Sb、Cu、As、Sn、Bi 等的含量均≤0.006%。
钢筋钝化膜半导体性能的MottSchottky研究

钢筋钝化膜半导体性能的MottSchottky研究一、内容概览钢筋作为建筑材料,在现代建筑中扮演着至关重要的角色,它主要承担着承受压力、抗拉断和传递荷载等关键功能。
钢筋的钝化膜是一种化学现象,指的是钢筋表面形成的一层氧化膜,这层膜可以保护钢筋免受腐蚀。
而金属氧化物半导体的MottSchottky研究,则是研究这类半导体材料在电场作用下,电子能带结构和导电机制的一种技术手段。
在一项关于钢筋钝化膜半导体性能的研究中,研究者们可能会聚焦于钝化膜的微观结构、形成机制以及与金属导体的界面反应等方面。
他们可能会探讨如何通过改变钝化条件来优化钝化膜的耐蚀性,或者研究如何在极端环境下(如高温、高湿环境)维持钝化膜的效果。
他们还可能探索如何将这种研究应用于实际建筑材料的开发中,以提高建筑物的耐久性和安全性。
钢筋钝化膜的形成和性质与MottSchottky效应的研究对象——金属氧化物半导体材料——是两个截然不同的领域。
钢筋的钝化处理是一种工程技术应用,而MottSchottky效应则属于物理学和材料科学的研究范畴。
在撰写关于钢筋钝化膜半导体性能的MottSchottky研究的文章时,应确保文章的内容和焦点与该领域的实际研究相关,并清晰地区分这两个不同的研究领域。
1. 钢筋的广泛应用与重要性强度与稳定性:钢筋因其高强度和良好的韧性,能够有效提高建筑结构的承载能力和抗震性能。
耐久性:经过适当处理的钢筋能够在各种环境条件下保持长期稳定,不易发生腐蚀或劣化。
经济性:与其他建筑材料相比,钢筋的成本相对较低,且能够为建筑提供较高的性价比。
施工效率:钢筋的加工和连接方式简便,有利于提升施工速度和施工效率。
工业化生产:钢筋的工厂化生产和预制构件能够满足大规模建设的需要,实现资源的优化配置和成本节约。
钢筋的性能研究和改良对于推动建筑行业的科技进步、节能减排以及实现可持续发展具有重大意义。
在钢筋的广泛应用中,我们必须认识到钢筋表面钝化膜的形成对其性能的影响。
N80钢在高温高压下的抗CO2腐蚀性能

为 7 l 1n I n的圆弧片 。用 2 0 4 0 6 0 8 0号 砂纸逐 级 4 、0 、0 、0 打磨 , 清水 冲洗 , 用 丙酮 除油 , 燥 后 测 量工 作 面 的 再 干
尺寸 并称量 。
腐蚀试 验设 备 为 美 国 C r s 公 司生 产 的带 有 旋 ot t e
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石 油 与 天 然 气 化 工
40 7
CHE I M CAL ENGI NEERI NG L & GAS OF OI
N 0钢在高温高压 下的抗 C 2腐蚀性能 8 O
陈 尧 白真权 熊 惠 - ・
(. 1 西安石 油大 学材料 科 学 与工程 学 院 2 中国石油 天 然气集 团公 司石 油管力 学和环境 行 为重 点 实验 室) .
关键 词 N 0钢 C , 8 O 腐蚀 腐蚀 产 物膜
在石 油 、 然气 的 开采 过 程 中, 层 中 的 C 会 天 地 O 对 油套 管产 生严 重腐 蚀 … 。在我 国 , O C :腐蚀 已导 致
多起重 大事 故 , 济 损 失 十分 严 重 。如 塔 里木 、 经 长
组成 。结 果表 明 , 8 N 0钢 的气相腐 蚀过程 与液 相腐蚀 过 程相 似 , 腐蚀 速 率 小于液 相 , 但 气相 中 N 0钢 为 8 中度 腐蚀 ;8 在 8 时为局 部腐 蚀 ,1c 有轻 微 的局 部 腐 蚀 , 10C时为均 匀腐蚀 ; C 腐 蚀 N 0钢 5I c = l0I = 而 7o 在 O 介质 中, S N 0钢表 面形成 了腐 蚀膜 层 ,5I时为单层 ,1c 和 10C时则 为双层 结构 ;8 8c = 10I = 7o N 0钢 的腐蚀膜 主 要是 由晶态 FC 构 成 的 , 夹杂 着少量 F 氧化物 、 eO 还 e的 碳化 物和 单质 F 。 e等
N80油套管钢在长庆油田采出液/砂粒两相介质中的腐蚀磨损

腐蚀介质 , 石英砂粒度为 2 4 0~ 0目, 腐蚀液 与砂 粒 的比为 2 1 : 。试验机主轴转速为 60 / i, 0 mn 实 r
验 温度 5 ℃ , 隔 一 段 时 间取 出 2个 平 行 试 样 , 0 每
用分析天平对试验前后 的试样 称重 , 用腐蚀磨损 速率 =A /t gs p表示 两组 试样 的腐蚀磨损 性能 , 其中A g为腐蚀磨损后试样的损失质量 ,; 为腐 gs 蚀磨损面积 , m ;为腐蚀磨 损时间, ; m t hp为试样 的质量密度 ,gm k/ m 。 纯腐蚀 ( 、 动 静态腐蚀) 比试验是测定在 尚 对 未加入石英砂的腐蚀介质 中试样 的体积损失率。 静态腐蚀实验温度为 5 , 0I 动态腐蚀实验温度为 c = 2 , 5I 每隔一段时间各取出 3个平行试样 。 c = 实验 中采 用 S一20 70型 扫描 电子 显 微 镜 ( E 对 部分试样腐蚀产物膜 表面形貌 进行观 S M)
图 1 动、 静态腐蚀及腐蚀磨损条件下
N 0钢质量损失随时间的关系 S
严重得多 , 最容易导致套管在短期内失效和穿孔。 从图 1中可 以看 出, 照腐蚀 液: = : 按 砂 2 1
%
( ) 叫( r ( )t( i S C ) Mo 1 N ) )
1 5 0. 8 .O 01 0. o 7 0 2 0. 9 03 0. 0 3 0. 3 0 6 09
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第 2 卷第6 9 期
李金波等:8 油套管钢在长庆油田采出液/ N0 砂粒两相介质中的腐蚀磨损
腐蚀磨损行 为。试验分为静态和动态两种情况, 动态试验又分为纯动态腐蚀、 动态腐蚀 + 含砂
粒磨损等情 况。用扫描电子显微镜分析 了 N 0钢腐蚀磨损 的表 面形貌。结果表明, 8 动态腐蚀
j55与n80的区别(油套管钢级)

J55 与N80 的区别1. N80-1/Q 的屈服强度要比J55 的高173 ~ 206 MPa。
美国惯用单位制表:
2. 在同一试样面积上,N80-1/Q 的伸长率要比J55 的高。
3.同等规格、同等试样取向、同等最小试样尺寸下,J55 钢级接箍、接箍坯料、接箍材料、接箍半成品和附件材料的吸收能要低于N80-1/Q 钢级的。
4. J55 和N80-1/Q 的无缝管、接箍坯料、焊管管体无损检验方法有所不同。
5.J55 和N80-1/Q 的钢级色标不一样:长度大于等于1.8m,J55 涂一条明亮绿色,N80-1 涂一条红色,N80-Q 涂一条红色、一条明亮绿色;整个接箍,J55 的油套管涂明亮绿色,N80-1/Q 涂红色;色带,J55 的油管无色,J55 的套管一条白色,N80-1 无,N80-Q 绿色。
6.产品钢级的标记或符号不同:J55 的符号是“J”, N80-1 的符号是“N1”, N80-Q 的符号是“NQ”。
7.J55 和N80-1/Q的热处理工艺不同:
J55:由制造厂选择,或者根据订单规定进行整理、全长正火(N)、正火+回火(N&T) 或者淬火+回火(Q&T)。
N80-1:整体、全长热处理是强制性要求。
由制造厂选择进行正火(N)或正火+回火(N&T)。
N80-Q:淬火(Q)
8. 电焊管压扁试验板间距离不同。
9. 静水压试验不同。
10. J55 和N80-1/Q 的PSL-2/3的要求不同。
油田N80油套管腐蚀性影响因素研究

蚀 变得越来越严重 , 已经对油田的经济安全运行造成 了一定 程度上 的影响, 因此对腐蚀机 理和影 响 因素 的研 究就迫在 眉睫。 模 拟大庆 油田生产 系统 实际产 出水腐蚀环境 , 在实验 室用挂片失重法考察 了反应 时间、H值 、 C 、O 的含 量等 因素对 p H O S4
1 2 实验步 骤 .
c 和细 菌等 的数量 也 大 幅 度增 加 , a 因此 油 田生 产
系统 中的油 管 、 管 、 输 管 线 等 生 产 设 施 必 然 遭 套 集 受严 重 的腐 蚀 。 目前 , 田石 油 管 材使 用 年 限越 来 油
越短 , 油 田系统 的正 常 运行 和经 济效 益 的提 高产 对
经进入 了 中 、 含 水 期 。 由 于产 液 量 的增 加 , 得 高 使
溶解在 其 中的离 子如 C ~、 C 、 a K Mg 、 1 H O N 、 、 “
1 实验 部分
1 1 实验 材料 .
模拟 油 田现 场 的 产 出水 , 好 的 N 0金 属 挂 磨 8 片 , 口瓶 , 温水浴 , 广 恒 电子 天平 。
第1 2卷
第1 6期
21 0 2年 6月
科
学
技
术
与
工
程
Vo. 2 N . 6 J n 01 1 1 o 1 u .2 2
17 — 11 ( 0 2 1—9 20 6 1 85 2 1 ) 63 6 —3
S inc e hn lg n g n ei g c e e T c oo y a d En i e rn
在 模拟油 田现 场的产 出水 中加入 8个 带有实 验 用低碳 钢 金 属 挂 片 的 广 口瓶 中 , 中液 量 为 8 0 其 0 m , L 低碳 钢金 属 挂 片 3个 , 验 分 8组 进行 。将 广 实
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中图分类号 : 6 6 0 4
金属 及其 合金 表 面所形 成 的钝化 膜 可 以保 护基 体 材料 免 受进 一 步 的腐 蚀 , 金 属 或合 金 起 到保 护 对 作用 。但 是 , 在实 际使 用过 程 中 , 金属 及其 合金 往 往遭 受严 重 的腐 蚀 , 主 要是 环 境 因素造 成 了钝化 膜 这 的破 裂 . 因此研 究钝 化膜 的形 成机 理 以及造 成 膜 破 损 的 因素 非 常必 要 。已有许 多 学 者对 纯 铁 和 不锈 钢 的钝 化膜 进行 了大 量研 究 l ]得到 了许 多关 于 纯 铁 和 不锈 钢 钝 化 膜 的相 关 信 息 , 】 , 这对 研 究 N 0钢 钝 8 化膜 的半 导体 性能 很有 益处 。一般 而言 , 金属 的腐 蚀是 一个 电化 学过 程 . 它包 括 电子 与 电荷在 钝 化 膜 中
能. 结合 Mo —co k 方程分析 了测试频 率 , tSh t y t t 成膜 电位 和 c 一 度对钝化膜半导体性能 的影响 。电容测试结 果 l浓
表明 , 钝化膜呈 n型半 导体特性 . tSht y曲线 的斜率 随着测试频率 的增加 、 Mo .c ok t t 成膜 电位 的正移 和溶液 中氯
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第2 4卷 第 6期
20 0 7年 6月
应 用 化 学
C NES OURN P I HE S RY HI EJ AL OF AP LED C MIT
Vo . 4 No 6 12 .
Jn 07 u e2 0
N 0油 套 管 钢 钝 化 膜 的 光 电化 学 性 能 8
离子浓度的增加而增加 , 相应地膜内 的施主密度减小 。光 电化学 实验结果 表 明, 电流强度 随成膜 电位 的正 光
移及成膜时间 的延长而增加 , 这主要归功于高 电位 和长 时间下所成 的钝 化膜具有 比较均匀 的组成 , 光激发 所
成的空位或电子在膜 内的迁移率 的增 加。
关键词
N 0油套管钢 , 8 电容测试 法 , 电流法 , 光 钝化膜 , 导体特 性 半
波长后 , oe 14型光斩波器( G GP R , M dl 9 E & A C 频率 3 z调制 , 0H ) 照射到工作 电极 ; M dl 26型锁放 用 oe5 0 大器 ( G GP R ) E & A C 检测光 电流作用谱 , 试验数据用计算机进行处理。
实验 所用 介质 由分析纯 试 剂 和蒸 馏水 配制 组 成 的 N C 溶 液 。介 质浓 度 分别 为 05m lLN H O aI . o a C / 溶 液 、. o L N H O 05 m l a C +0 0 o L N C 溶 液 、. o LN HC +00 o L N C 、. o L / . 1m l a1 / 05m l a O / .3m l a 105m l / /
的传递 , 离子的运动 , 缺陷的产生和消失等。 金属或合金表面所形成钝化膜呈半导体性能 , 而金属或合
金 的耐腐 蚀性 能 与钝化 膜 的 电性 能 , 特别 是半 导 体 性 能 密切 相 关 。研 究 钝 化膜 的半 导 体性 能 可 以深入 了解 钝化 膜 的形成 、 裂 以及 溶 解速 度 等 。N 0钢是 主要 的油 套管 钢 材 料 , 常经 受 腐蚀 介 质 的腐 蚀 , 破 8 经 因此 研究 N 0油套管 钢钝 化膜 缓解 和 防止腐 蚀 的发 生及其 半 导体 的性 能具有 十 分重要 的 意义 。本 文借 8 助 于交流 阻抗 测试 、 电化 学测 试研 究 成 膜 电位 、 试 频 率 、l 浓 度对 N 0油 套 管钢 钝 化 膜 的半 导体 光 测 C一 8
12 实验 步 骤 .
工作 电极 材质 为取 自 N 0油 管钢 的 圆片状试 样 , 它元 素成分 ( 量 分数 , ) : .4 S 0 2 , 8 其 质 % 为 C0 2 ,i .2
2 0 -70 0 60 -7收稿 .06 92 20 - -6修回 0
李党 国
(西 安交通大学材料科学与工程学 院 摘 要
冯耀荣 白真权 郑茂盛。
西 安 7 04 ; 10 9 中国石油天然气集 团公 司管 材研 究所 西安 7 0 6 ) 10 5
采用电容测试法研究 了 N 0油套 管钢 在浓度 为 0 5m lLN H O 溶 液 中形成钝 化膜 的半 导体性 8 . o a C /
性 能和光 电化学性 能 的影 响 。
1 实验部分
1 1 仪器 和试 剂 .
电化学测 试 由 E & G G公 司的 M27 3A恒 电位 仪 和 M 2 0锁 相 放 大 器完 成 ; 51 电解 池选 用 E & G G公 司 的 1 积 的玻璃 电解 池 , 助 电极选 用 大面积 石 墨 电极 , 和甘 汞 电极为参 比 电极 ; 电化学 使用 自制 L容 辅 饱 光 的联 用 光 电化 学 测 试 系 统 , 电解 池 为带 石 英 窗 口的 三 电极 电解 池 ; 用 M23 型 恒 电位 仪 ( G 使 7A E &G P R 分别 作控 电位或 电位 扫描 的光 电化 学测试 , 20W 灯 作 为光 源 , 射 光 经过 单 色 仪控 制 A C) 以 0 N 气 入
N HC 3 . 5 o L N C a O +0 0 m l a 1溶 液 、 . lL N HC 3+0 0 m lL N C 、 。 lL N HC 3+ / 05 mo a O / . 7 o a 1 0 5 mo a O / /
00 o LN C 溶液。 .9m l a 1 /