0 前 言

溝槽腐蝕是高頻直縫電阻焊 （HFW） 焊管在焊縫附近形成溝槽狀的選擇性腐蝕， 導(dǎo)致HFW 焊管在實(shí)際的腐蝕性環(huán)境中抗腐蝕性能不匹配， 焊接區(qū)的溝槽腐蝕使得焊管過(guò)早穿孔。 因此， 對(duì)現(xiàn)階段管材溝槽腐蝕失效原因如微觀組織及化學(xué)成分、 殘余應(yīng)力、 熱處理、 腐蝕介質(zhì)的種類(lèi)及離子含量、 流速、 外加電勢(shì)等影響因素分析研究， 具有較高的工程實(shí)用價(jià)值。

HFW 焊管由于其在經(jīng)濟(jì)性、 尺寸精度及表面狀態(tài)等方面比無(wú)縫鋼管的優(yōu)越性， 在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 目前， 我國(guó)許多油田的井下套管和油氣集輸管也多采用HFW 焊管。 但是， 由于其焊接區(qū)和母材電化學(xué)性能的差異，造成HFW 焊管在腐蝕介質(zhì)中使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生溝槽腐蝕， 從而引起管材失效問(wèn)題， 對(duì)集輸管線造成的破壞會(huì)給石油開(kāi)發(fā)和原油集輸系統(tǒng)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

在前期研究的基礎(chǔ)上，在2016年-2018年機(jī)械制造基礎(chǔ)課程授課時(shí)大量采用案例庫(kù)中的實(shí)例，并根據(jù)學(xué)員反饋，對(duì)資源庫(kù)相關(guān)內(nèi)容做了修訂。

目前對(duì)于HFW 焊管焊縫溝槽腐蝕傾向的評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法。 國(guó)內(nèi)通常采用溝槽腐蝕敏感性系數(shù)α=h

/h

（h

為基體材料的腐蝕深度， h

為溝槽的腐蝕深度） 來(lái)衡量。一般認(rèn)為， 若α≥1.3， 則材料耐溝槽腐蝕性能較差。 國(guó)內(nèi)外已對(duì)焊管溝槽腐蝕行為的影響因素和試驗(yàn)方法開(kāi)展了較為深入的研究， 認(rèn)為主要影響因素包括焊管材料的微觀組織、 殘余應(yīng)力、 熱處理工藝、 腐蝕介質(zhì)和流速等； 試驗(yàn)方法主要有長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn)、 極化曲線測(cè)量、 電偶腐蝕試驗(yàn)和外加電位加速腐蝕等。 因此， 迫切需要對(duì)現(xiàn)有的影響因素、 試驗(yàn)方法、 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行改進(jìn)， 或者探索準(zhǔn)確、 快速的試驗(yàn)方法來(lái)滿足科研和生產(chǎn)檢測(cè)的需要。

1 溝槽腐蝕速率的影響因素

1.1 微觀組織及化學(xué)成分

王榮

采用恒電位極化測(cè)定了不同顯微組織的J55 鋼直縫電阻焊管焊接區(qū)的溝槽腐蝕性能，結(jié)果表明， 明顯流線組織的鋼板易產(chǎn)生溝槽腐蝕， 具有高的溝槽腐蝕敏感性， 而不連續(xù)流線組織的鋼板具有較低的溝槽腐蝕敏感性。 畢宗岳

通過(guò)對(duì)不同熱處理狀態(tài)下CT80 鋼溝槽腐蝕敏感性測(cè)試發(fā)現(xiàn)， 母材組織以鐵素體和珠光體為主組織， 而未經(jīng)熱處理的焊區(qū)主要以魏氏體和回火馬氏體為主， 不同組織會(huì)產(chǎn)生明顯的電位差， 而發(fā)生溝槽腐蝕。 對(duì)于抗溝槽腐蝕能力流線型組織低于非流線型組織形態(tài)。

茶園是多年生較穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生態(tài)系，天敵主要以捕食性的蜘蛛為主，其次有纓小蜂、螳螂和瓢蟲(chóng)等，這些天敵對(duì)小貫小綠葉蟬均有一定的控制效果，合理的應(yīng)用可減少用農(nóng)藥的施次數(shù)，降低農(nóng)藥用量，充分發(fā)揮天敵對(duì)小貫小綠葉蟬種群的控制作用。

Wang 等

采用恒電位極化加速腐蝕的方法對(duì)比研究了化學(xué)成分對(duì)HFW 焊管溝槽腐蝕性能的影響， 并以Cu、 Ni 和Si 元素的化學(xué)當(dāng)量值（ChE） 判斷基體金屬和焊縫區(qū)的腐蝕性能差異，其中ChE=-（3.2△Cu+1.5△Ni-4.0△Si+1.5）， △Cu、△Ni、 △Si 分別為基體和焊縫區(qū)的化學(xué)成分差。如果ChE<0， 焊縫區(qū)作為陽(yáng)極發(fā)生局部腐蝕； 如果ChE>0， 焊縫區(qū)為陰極。

呂春雷等

在研究中考察了熱處理對(duì)HFW焊管腐蝕情況的影響， 研究結(jié)果表明500 ℃去應(yīng)力退火后焊縫區(qū)、 熱影響區(qū)和母材腐蝕速率接近一致， 不易發(fā)生溝槽腐蝕。 王榮

研究了熱處理對(duì)J55 鋼直縫電阻焊管溝槽腐蝕性能的影響， 焊后熱處理可以降低HFW 焊管溝槽腐蝕敏感性系數(shù)， 足夠時(shí)間的無(wú)相變退火處理效果更顯著。 畢宗岳等

對(duì)HFW 焊管焊縫溝槽腐蝕敏感性行為的研究中發(fā)現(xiàn)： 焊后單純回火處理不能降低HFW 焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕敏感性， 而焊后調(diào)質(zhì)處理和單純淬火處理均可顯著降低HFW 焊管焊接區(qū)的溝槽腐蝕敏感性。 Mueller

研究了HFW碳鋼焊管的點(diǎn)蝕行為， 表明焊后熱處理能有效降低焊管點(diǎn)蝕的傾向性。 畢宗岳等

采用電化學(xué)極化方法測(cè)定了不同熱處理工藝下CT80 鋼連續(xù)油管HFW 焊縫溝槽腐蝕的敏感性。 結(jié)果顯示， 該HFW 焊縫在焊態(tài)、 調(diào)質(zhì)及回火三種狀態(tài)下， 焊縫溝槽腐蝕的敏感性均很小， 其中調(diào)質(zhì)處理后焊縫溝槽腐蝕敏感性系數(shù)與母材基本相同。 三種狀態(tài)下焊縫溝槽腐蝕敏感性強(qiáng)弱依次為： 焊態(tài)＞回火＞調(diào)質(zhì)。

稻草機(jī)械還田技術(shù)措施不到位，在還草切碎分散不均勻、還草深度不夠?qū)е碌牡静荻逊e較多的地段，容易引起小麥越冬階段的凍害死苗或僵苗弱苗等現(xiàn)象，嚴(yán)重制約了小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[1]。因此，稻秸桿還田必須做到農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套，盡量減少負(fù)面效應(yīng)。

王榮等

測(cè)定了三種規(guī)格的J55 鋼HFW 套管焊縫區(qū)的溝槽腐蝕敏感性， 結(jié)果表明套管焊縫區(qū)溝槽腐蝕敏感性強(qiáng)烈依賴于套管用鋼的含C量， 隨著含C 量升高溝槽腐蝕敏感性增大。 焊接過(guò)程中高熱量造成焊縫區(qū)的合金成分不同于母材， 從而形成腐蝕電池。

S 元素的穩(wěn)定性影響腐蝕微電池的形成， 研究發(fā)現(xiàn)w（S）在0.01%以上的鋼中容易形成MnS夾雜物， 容易發(fā)生溝槽腐蝕

。 降低鋼中S 含量或者在鋼中添加合金元素， 可減少硫化物數(shù)量，從而有限降低溝槽腐蝕敏感性

。 添加Ca 可使焊縫區(qū)的不穩(wěn)定硫化物轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的CaS， 而Cu離子也能捕捉不穩(wěn)定硫化物中的S 離子， 因此添加Cu 元素也有利于減小溝槽腐蝕敏感性

。

Takuya 等

從合金元素的引入對(duì)抑制溝槽腐蝕行為影響進(jìn)行研究， 通過(guò)對(duì)Cu-Ti 摻雜的高頻電阻焊鋼管溝槽腐蝕行為機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn)，Cu-Ti 的加入可將MnS 轉(zhuǎn)換成多樣化的硫化物Cu

S+MnS 和Ti

S， 使材料的結(jié)構(gòu)和微觀組成發(fā)生改變， 降低了周?chē)h(huán)境對(duì)MnS 的溶解， 從而達(dá)到抑制溝槽腐蝕行為的結(jié)果。

Mohamed

在對(duì)石油管道溝槽腐蝕現(xiàn)象的研究中指出， HFW 工藝質(zhì)量的好壞是導(dǎo)致腐蝕發(fā)生的關(guān)鍵， 包括管道內(nèi)表面未焊透， 以及未熔合， 溝槽腐蝕會(huì)加速這種缺陷的腐蝕， 并且Cr、Ni、 Cu、 Ca 等合金元素的添加能有效緩解溝槽腐蝕速率。

1.2 殘余應(yīng)力

Lyu 等

研究了殘余應(yīng)力對(duì)HFW 焊管溝槽腐蝕的影響， 殘余應(yīng)力是影響溝槽腐蝕的一個(gè)主要因素， 減少焊縫的殘余應(yīng)力能大幅度增加HFW 焊管的使用壽命。 賀飛等

采用恒電位極化法測(cè)定了電阻焊油套管經(jīng)過(guò)模擬熱張力減徑處理試驗(yàn)后的溝槽腐蝕性能。 結(jié)果表明， 電阻焊管母材和焊縫區(qū)的應(yīng)力是引起電阻焊管溝槽腐蝕的主要原因， 熱張力減徑可以顯著提高電阻焊油套管的抗溝槽腐蝕性能， 從而擴(kuò)大其在石油鉆采領(lǐng)域的應(yīng)用。 呂春雷等

對(duì)處于0 MPa、 100 MPa、200 MPa 和300 MPa 恒定拉應(yīng)力下的直縫高頻電阻焊管進(jìn)行陽(yáng)極極化， 并測(cè)定了焊縫溝槽腐蝕敏感性。 結(jié)果表明， 隨著應(yīng)力增大溝槽腐蝕敏感性系數(shù)增大， 腐蝕電流增大。

1.3 熱處理

中小企業(yè)由于資金儲(chǔ)備較少，并且規(guī)模也很小，所以通過(guò)銀行進(jìn)行融資，通常只能夠獲得較少數(shù)量的資本，另外對(duì)于很多中小企業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)法通過(guò)新三板進(jìn)行掛牌融資，這導(dǎo)致中小企業(yè)的融資渠道只有有限的幾個(gè)方面，常見(jiàn)的如民間機(jī)構(gòu)資本、個(gè)人資本、互聯(lián)網(wǎng)金融等，但是這些融資渠道通暢也會(huì)對(duì)企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)象和企業(yè)所在產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景進(jìn)行預(yù)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)企業(yè)的發(fā)展方式與投資者制定的投資規(guī)定不符時(shí)，就不會(huì)對(duì)這類(lèi)企業(yè)進(jìn)行投資，這種現(xiàn)象對(duì)中小企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了雪上加霜的效果，即進(jìn)一步緊縮了融資渠道。

(2) 部分人流量大的建筑物，如大型購(gòu)物廣場(chǎng)、會(huì)展中心等，由于移動(dòng)電話的利用率高，導(dǎo)致部分網(wǎng)絡(luò)容量無(wú)法滿足業(yè)務(wù)需求，造成基站擁塞現(xiàn)象。通過(guò)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，提升通信網(wǎng)絡(luò)容量。

1.4 腐蝕介質(zhì)的種類(lèi)及離子含量

海上某油田井口輸送管線發(fā)生局部泄露， 泄露部位集中在焊縫附近， 陳圣乾等

選取典型管段樣品進(jìn)行分析， 結(jié)果表明， 濕環(huán)境下CO

腐蝕破壞是該井口管線泄露的原因， 且在該環(huán)境下焊縫處具有較高的溝槽腐蝕敏感性。 羅逸

對(duì)氣井油管腐蝕溝槽的形成原因和特點(diǎn)進(jìn)行了分析， 試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)CO

腐蝕是造成溝槽產(chǎn)生和擴(kuò)展的主要原因之一。

Kato 等

研究了HFW 焊管在實(shí)驗(yàn)室模擬油氣環(huán)境中的溝槽腐蝕行為， 主要包括H

S、CO

、 Cl

、 O

、 溫度及PH 值等對(duì)溝槽腐蝕行為的影響。 電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明： O

含量對(duì)溝槽腐蝕的發(fā)生起決定性作用， H

S 的存在顯著降低了鋼管的溝槽腐蝕敏感性。

1.5 流速

羅逸

對(duì)比研究了N80 油管和A3 鋼油管腐蝕溝槽的形成原因， 指出高壓酸性碳酸氣體的作用是腐蝕溝槽產(chǎn)生和擴(kuò)展的根本原因， 高壓天然氣流對(duì)管壁的破壞作用服從流體動(dòng)力學(xué)的沖蝕規(guī)律， 這種攜帶地層巖土微粒的高壓氣流對(duì)管壁的破擊作用是促使點(diǎn)蝕沿流體方向逐漸擴(kuò)展并形成狹長(zhǎng)溝槽的原動(dòng)力。

早期的溝槽腐蝕敏感性測(cè)試主要采用長(zhǎng)期浸泡腐蝕試驗(yàn)。 Kato 等

將焊管試樣浸泡在40 ℃人造海水中1 年， 通過(guò)對(duì)比焊縫區(qū)和焊管母體材料的腐蝕形貌， 并結(jié)合EPMA 分析評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能， 在試驗(yàn)開(kāi)始1 個(gè)月后， 焊縫區(qū)開(kāi)始發(fā)生輕微溝槽腐蝕， 一年后發(fā)展為選擇性深溝槽腐蝕。 Wang 等

研究了HFW 焊管在質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.5% 的NaCl 溶液中浸泡234 天的腐蝕情況，通過(guò)測(cè)量樣品表面不同區(qū)域的腐蝕深度， 依據(jù)公式α=h

/h

計(jì)算焊管的溝槽腐蝕敏感性系數(shù)。Lewis 等

在采用旋轉(zhuǎn)浸泡腐蝕的方法對(duì)溝槽腐蝕敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)， 在94 天結(jié)束試驗(yàn)時(shí)焊縫附近并未發(fā)現(xiàn)溝槽腐蝕現(xiàn)象。

1.6 外加電勢(shì)

Wang 等

研究中指出， 外加電勢(shì)是影響溝槽腐蝕敏感性測(cè)試結(jié)果的一個(gè)重要因素。 研究中分別采用-500 mV、 -490 mV 及-440 mV 的外加電勢(shì)進(jìn)行加速腐蝕試驗(yàn)， 并計(jì)算溝槽腐蝕敏感性系數(shù)。隨著加載電勢(shì)由-500 mV 增大至-440 mV， 溝槽腐蝕敏感性系數(shù)隨著改變， 分別為1.31、 1.03 和1.04， 即外加電勢(shì)的大小會(huì)對(duì)試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生顯著影響， 甚至?xí)a(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷和評(píng)價(jià)。 一般的外加電勢(shì)至少高于焊管材料自腐蝕電勢(shì)E

值50 mV， 但不能過(guò)高以免鋼進(jìn)入鈍化區(qū)

。

2 溝槽腐蝕敏感性的測(cè)試方法

用于溝槽腐蝕敏感性測(cè)試的方法主要包括長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn)、 極化曲線測(cè)量、 電偶腐蝕試驗(yàn)和外加電位加速腐蝕試驗(yàn)等。

2.1 長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn)

孕期黃體酮和雌激素的改變 、血流加速導(dǎo)致牙齦腫脹，容易出現(xiàn)牙齦炎、牙齦腫脹，牙齦出血或者牙周病，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響牙齒軟組織周?chē)捻g帶和骨骼，這些疾病會(huì)導(dǎo)致早產(chǎn)和低出生體重兒。分娩結(jié)

長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn)由于接近鋼材實(shí)際的服役條件， 結(jié)果的可信度較高。 但長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn)法耗時(shí)長(zhǎng)， 不適合用于材料發(fā)展、 技術(shù)研究以及后續(xù)的產(chǎn)品性能測(cè)試。

2.2 微區(qū)電勢(shì)掃描法

Voruganti 等

采用掃描微區(qū)電勢(shì)的方法研究了焊管焊縫區(qū)域的腐蝕傾向性， 結(jié)果顯示焊縫區(qū)域不同的電勢(shì)分布反映了不同的溝槽腐蝕傾向性， 分析結(jié)果與長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn)和外加電位加速腐蝕試驗(yàn)結(jié)果一致。 在這種測(cè)試方法中可以獲得焊管焊縫區(qū)域的電勢(shì)值及其分布曲線，由此可以得到局部腐蝕中陽(yáng)極與陰極的位置。畢宗岳等

采用掃描振動(dòng)電極技術(shù)， 利用掃描振動(dòng)探針 （SVP） 檢測(cè)樣品不同部位的腐蝕電流密度， 溝槽腐蝕敏感性系數(shù)與腐蝕電流密度成正比， 即溝槽腐蝕敏感性可表征為α=J

/J

，J

為焊縫區(qū)電流密度， J

為母材及熱影響區(qū)電流密度。

該方法縮短了溝槽腐蝕敏感性測(cè)試周期， 但試驗(yàn)結(jié)果的可靠性有待進(jìn)一步研究。

2.3 極化曲線測(cè)量

該方法是目前國(guó)內(nèi)采用較多的測(cè)試方式， 通過(guò)測(cè)試溝槽腐蝕敏感性系數(shù)， 并將其與1.3 進(jìn)行對(duì)比從而作為評(píng)價(jià)溝槽腐蝕敏感性的一個(gè)有效方法。 但是大量研究指出外加電位的選擇對(duì)試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果有顯著的影響， 不合適的外加電位可能會(huì)得到與實(shí)際完全相反的結(jié)果。 外加電位的目的是要使熱影響區(qū)及基材的腐蝕加速， 凸顯兩者之間的腐蝕速度差異， 但由于焊管材料本身電化學(xué)性質(zhì)存在差異， 其腐蝕電位相差很大， 外加統(tǒng)一的-550 mV/SCE， 對(duì)不同母材和焊縫實(shí)際起到的加速程度相差很大， 導(dǎo)致所測(cè)不同品種焊管的溝槽腐蝕性能不具可比性。 此外， 該方法測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)， 僅電解腐蝕試驗(yàn)就需要144 h， 整個(gè)測(cè)試周期超過(guò)150 h， 成為影響產(chǎn)品交貨周期的重要因素之一。

該方法獲取數(shù)據(jù)時(shí)間短， 適用于材料和腐蝕介質(zhì)的檢測(cè)， 尤其是焊接工藝的優(yōu)化。 但由于測(cè)量探頭尺寸太大 （接近80 μm）， 測(cè)量準(zhǔn)確性較低 （焊縫寬度大約20～200 μm）。 此外， 該方法是定性表征， 并不能得到諸如溝槽腐蝕敏感性參數(shù)的定量結(jié)果

。

2.4 電偶腐蝕試驗(yàn)

2.3 兩組患者治療前后肌酐、尿素氮、eGFR的比較 與入組時(shí)（T0）比較，泵入組患者入組后第3d、第5d肌酐明顯升高，eGFR明顯下降。（詳見(jiàn)表4）。

Katoh 等

基于電偶腐蝕機(jī)理測(cè)定了溝槽腐蝕速率， 并且根據(jù)溝槽腐蝕過(guò)程的電偶腐蝕模型分別計(jì)算了陽(yáng)極和陰極的腐蝕速率。

陽(yáng)極腐蝕速率

在該方法中通過(guò)比較陰陽(yáng)極的腐蝕速率評(píng)價(jià)溝槽腐蝕性能， 溝槽腐蝕敏感性系數(shù)可用I

（a）/I

（c）的值表征。

2.5 外加電位加速腐蝕試驗(yàn)

該方法起源于Masamura 等

的研究， 焊鋼焊縫樣品浸泡于3.5%NaCl 溶液中并施加0.3V

的恒定電勢(shì)加速腐蝕144 h， 腐蝕結(jié)束后通過(guò)測(cè)量腐蝕深度計(jì)算溝槽腐蝕敏感性系數(shù)。 呂春雷等

采用恒電位陽(yáng)極極化的方法研究了應(yīng)力對(duì)HFW 腐蝕情況的影響。 賀飛等

采用恒電位極化法， 對(duì)樣品施加-500 mV 電位進(jìn)行48 h 的極化， 通過(guò)測(cè)定溝槽腐蝕幾何參數(shù)， 計(jì)算溝槽腐蝕系數(shù)來(lái)表征電阻焊油井套溝槽腐蝕性能。

印仁和等

采用電化學(xué)極化曲線和交流阻抗相結(jié)合的方法， 測(cè)量得到不同測(cè)量區(qū)域腐蝕電位E

和阻抗膜值， 對(duì)K55 鋼和J55 鋼的溝槽腐蝕敏感性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。 魏華等

應(yīng)用極化曲線和電化學(xué)阻抗測(cè)量技術(shù)對(duì)比研究了SML 和HFW 管線鋼在海泥中的腐蝕行為， 通過(guò)測(cè)量極化電阻和腐蝕電流密度表征材料的腐蝕性能。 鄔中華

通過(guò)微區(qū)極化曲線測(cè)量的方法研究了HFW 直縫焊接X(jué)52 管線鋼的溝槽腐蝕敏感性， 試驗(yàn)中分別對(duì)基體、 熱影響區(qū)和熔合線進(jìn)行極化曲線測(cè)試，從測(cè)試曲線上腐蝕電流密度， 以此計(jì)算金屬的腐蝕速率ν=NJ/F， 其中N 為摩爾質(zhì)量， J 為腐蝕電流密度， F 為法拉第常數(shù)。 研究指出： 當(dāng)ν

/ν

＞5 時(shí)， X52 直縫焊管有較高的溝槽腐蝕敏感性。

2.6 交流阻抗法

印仁和等

通過(guò)對(duì)K55 和J55 鋼測(cè)試母材及焊縫區(qū)的交流阻抗發(fā)現(xiàn)， 經(jīng)過(guò)不同極化腐蝕時(shí)間后， J55 鋼交流阻抗值變化不大， 而K55 鋼的交流阻抗值產(chǎn)生了明顯差別， 這與溝槽腐蝕敏感系數(shù)（K55 較大） 測(cè)試結(jié)果相吻合， 為溝槽腐蝕敏感性評(píng)價(jià)提供了一種新方法， 但這種方法并未給出具體的溝槽腐蝕敏感性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)， 實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較少。

3 溝槽腐蝕性能研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外研究者采用上述評(píng)價(jià)方法對(duì)不同材料進(jìn)行溝槽腐蝕性能研究， 并對(duì)其腐蝕敏感性系數(shù)進(jìn)行測(cè)量。 Duran 等

以α=2 的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)溝槽腐蝕性能進(jìn)行表征。 近幾年隨著用戶對(duì)HFW 焊管產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高， 研究者又以α=1.3 作為溝槽腐蝕敏感性的判斷依據(jù)， 認(rèn)為α<1.3 的焊管對(duì)溝槽腐蝕不敏感， α>1.3 的鋼管具有高的溝槽腐蝕敏感性。

現(xiàn)有研究中主要是針對(duì)N80、 J55、 CT80 等鋼級(jí)焊管進(jìn)行的溝槽腐蝕性能測(cè)試， 并對(duì)其敏感性系數(shù)進(jìn)行了表征。 表1 總結(jié)了現(xiàn)有研究中N80、 J55、 CT80 等焊管在不同狀態(tài)下的溝槽腐蝕敏感性系數(shù)。 某井口管線各管段化學(xué)成分見(jiàn)表2

。

對(duì)湖北省地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)進(jìn)行了地圖編制研究，制定了縮編工藝流程，為湖北省103個(gè)縣市區(qū)地理國(guó)情普查掛圖生產(chǎn)提供技術(shù)路線及思路，其成果也為湖北省縣市區(qū)地理國(guó)情普查圖數(shù)據(jù)編輯提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。

圖1 所示為不同焊態(tài)材料的溝槽腐蝕敏感性系數(shù)， 從圖1 可以看出， 焊態(tài)材料的腐蝕敏感性系數(shù)普遍較大， 大部分大于1.3。

一些企業(yè)在對(duì)自身的風(fēng)險(xiǎn)做出審計(jì)的過(guò)程中，沒(méi)有很好地利用新型的互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，使得審計(jì)的效率偏低。在大數(shù)據(jù)的背景下，企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的掌握和使用，不斷加強(qiáng)內(nèi)審內(nèi)控平臺(tái)等IT信息技術(shù)的運(yùn)用。

筆者對(duì)部分油套管產(chǎn)品進(jìn)行了相關(guān)研究， 并結(jié)合現(xiàn)有研究成果

， 結(jié)果表明， 經(jīng)過(guò)不同的熱處理， 材料的溝槽腐蝕敏感性系數(shù)普遍減小，如圖2 所示， 可見(jiàn)焊管經(jīng)過(guò)熱處理之后溝槽腐蝕抗力提高， 腐蝕敏感性系數(shù)絕大部分小于1.3。

此外， 不同應(yīng)力狀態(tài)下焊管的溝槽腐蝕性能也會(huì)產(chǎn)生差異， 呂春雷等

研究了表3 中化學(xué)成分的焊接鋼管在不同應(yīng)力狀態(tài)下熱處理對(duì)直縫高頻電阻焊管溝槽腐蝕性能的影響， 結(jié)果如圖3 所示。 可見(jiàn)， 隨著應(yīng)力增大溝槽腐蝕敏感性系數(shù)增大， 但焊管經(jīng)熱處理后， 焊縫溝槽腐蝕敏感性明顯減小且隨著應(yīng)力變化不大， 且熱處理后鋼管的溝槽腐蝕敏感性系數(shù)始終小于1.3。

結(jié)合國(guó)內(nèi)外溝槽腐蝕敏感性的研究現(xiàn)狀和評(píng)價(jià)方法， 可以確定采用加速腐蝕試驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)溝槽腐蝕性能的快速評(píng)價(jià)。 但是， 目前研究中試驗(yàn)條件沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)， 各文獻(xiàn)所采用的加速腐蝕條件也有所差別。 如介質(zhì)采用3.5%或3.0% NaCl，極化電位采用-550 mV、 -500 mV 或-300 mV，試驗(yàn)周期為24 h、 48 h、 72 h 或144 h， 溝槽腐蝕敏感性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) （α=1.3 或α=2） 也不一致。這些試驗(yàn)條件和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)能否反映焊管在實(shí)際工況下的腐蝕情況， 還需進(jìn)一步考察。

4 溝槽腐蝕研究的相關(guān)專(zhuān)利

4.1 抗溝槽腐蝕材料

針對(duì)目前部分焊接鋼管材料強(qiáng)度與抗溝槽腐蝕性能不兼容， 田青超等

的發(fā)明專(zhuān)利中提供了一種抗溝槽腐蝕高強(qiáng)度HFW 焊接套管用鋼， 其化學(xué)成分見(jiàn)表4， 并且在發(fā)明專(zhuān)利中還提供了制備套管的生產(chǎn)方法， 包括冶煉、 澆鑄、 軋制、 卷曲成板、 焊接成型、 熱處理、 剪切和管加工。

4.2 溝槽腐蝕評(píng)價(jià)方法

針對(duì)現(xiàn)有溝槽腐蝕評(píng)價(jià)方法中存在的問(wèn)題，王煒等

提供了一種采用外加恒電流快速評(píng)價(jià)焊管溝槽腐蝕敏感性的方法， 通過(guò)測(cè)量焊縫樣品的電化學(xué)阻抗EIS 曲線， 得到其極化電阻R

，根據(jù)不同焊管產(chǎn)品溝槽腐蝕測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)推斷出△E 值， 由公式i=△E/R

計(jì)算出測(cè)試時(shí)所施加的外加電流。 將測(cè)試方法由恒電位加速改為恒電流加速， 按照不同比例提高外加電流， 在測(cè)試試樣腐蝕程度相同的前提下， 測(cè)試時(shí)間可以與提高電流等比例縮減。 加速試驗(yàn)結(jié)束后，清理清洗樣品， 對(duì)樣品進(jìn)行稱重， 由樣品腐蝕失重?fù)Q算出其平均腐蝕深度h

， 然后測(cè)量腐蝕溝槽深度h

， 由公式α=1+h

/h

可以得到溝槽腐蝕敏感性系數(shù)。 齊慧濱等

提出一種用微區(qū)腐蝕電流密度測(cè)量焊管溝槽腐蝕敏感性的方法， 該方法主要過(guò)程包括： 對(duì)焊管的焊縫組織進(jìn)行觀察， 劃分熔合線與基體的微區(qū)； 采用恒電位/恒電流儀測(cè)量各微區(qū)的極化曲線； 計(jì)算自腐蝕電流密度， 得到熔合線和基體各自的自腐蝕電流密度； 由熔合線和基材的自腐蝕電流密度得到二者的比值 （i

/i

）。 該方法避免了采用金相測(cè)試試樣平均腐蝕深度和溝槽深度所帶來(lái)的物理測(cè)量誤差， 測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確可靠。 王煒等

提出一種用恒電位電解法測(cè)量焊管溝槽腐蝕的方法， 主要包括極化曲線測(cè)試、 加速電位優(yōu)選、溝槽腐蝕系數(shù)測(cè)試。 該方法基于 “焊管焊縫材料的腐蝕電位在溫度、 溶液成分、 浸泡時(shí)間均確定的情況下是穩(wěn)定唯一的” 這一特征， 通過(guò)測(cè)量焊縫試樣的極化曲線， 得到其實(shí)際腐蝕電位， 進(jìn)而優(yōu)化加速電位， 從而使溝槽腐蝕系數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性極大提高。

4.3 溝槽腐蝕深度測(cè)量裝置

目前國(guó)內(nèi)外無(wú)專(zhuān)門(mén)用于實(shí)際測(cè)量焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度的設(shè)備或裝置， 一般采用金相顯微鏡或者掃描電鏡放大觀察并金相評(píng)估， 測(cè)量誤差大， 測(cè)量點(diǎn)有限。 因此， 龔育才等

公開(kāi)了一種焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測(cè)量裝置， 該裝置主要包括千分尺、 測(cè)微螺桿、 探頭、 升降加緊部件、 試樣臺(tái)及通路判定表。 該測(cè)量裝置通過(guò)千分尺直接讀數(shù)， 測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠， 并且可以根據(jù)需要進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量， 取平均值作為數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。 王煒等

提出一種新型焊管溝槽腐蝕敏感性測(cè)試裝置， 該設(shè)備主要包括蓋板、電解槽、 輔助電極和參比電極。 該新型裝置在進(jìn)行平行測(cè)量時(shí)， 消除了參比電極的電位差，使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確， 另外還可通過(guò)置于電解槽中的控溫裝置實(shí)現(xiàn)恒溫測(cè)試。

中心另一家企業(yè)銀川奧特信息技術(shù)公司董事長(zhǎng)陳華和他的研發(fā)團(tuán)隊(duì)深耕智慧農(nóng)牧領(lǐng)域，研發(fā)了“物聯(lián)網(wǎng)+奶牛養(yǎng)殖技術(shù)”。有了這項(xiàng)技術(shù)，牧場(chǎng)主只要輕點(diǎn)手機(jī)，即便千里之外，也能隨時(shí)隨地掌握奶牛的健康、發(fā)情配種等情況。10月12日，奧特公司發(fā)布奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)解決方案白皮書(shū)，進(jìn)而在這一領(lǐng)域有了 “話語(yǔ)權(quán)”。

5 結(jié)束語(yǔ)

影響HFW 焊管焊縫溝槽腐蝕敏感性的主要因素有微觀組織及化學(xué)成分、 殘余應(yīng)力、 熱處理、 腐蝕介質(zhì)的種類(lèi)及離子含量、 流速、 外加電勢(shì)影響等。 溝槽腐蝕敏感性測(cè)試方法主要可以歸納為長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn)、 極化曲線測(cè)量、 電偶腐蝕試驗(yàn)和外加電位加速腐蝕試驗(yàn)等方法。 通過(guò)比較各種評(píng)價(jià)方法的優(yōu)劣， 為找到一種或幾種快捷、 高效、 可靠的評(píng)價(jià)方法提供幫助和參考。 同時(shí)， 本研究對(duì)溝槽腐蝕性能研究現(xiàn)狀的知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況進(jìn)行綜合分析闡述， 筆者認(rèn)為目前國(guó)內(nèi)外無(wú)專(zhuān)門(mén)用于實(shí)際測(cè)量焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度的設(shè)備或裝置， 同時(shí)對(duì)評(píng)價(jià)溝槽腐蝕敏感系數(shù)臨界值1.3 沒(méi)有形成共識(shí)， 其失效的判定有待進(jìn)一步探討。

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