国家自然科学基金(51201009)
- 作品数：35 被引量：162H指数：8
- 相关作者：陈旭郑平王冠夫王彦亮何川更多>>
- 相关机构：辽宁石油化工大学中国石油中国科学院金属研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金辽宁省自然科学基金辽宁省教育厅高等学校科学研究项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术石油与天然气工程生物学更多>>
- 扫描Kelvin探针力显微镜:工作原理及在材料腐蚀研究中的应用被引量：2
- 2018年
- 扫描Kelvin探针力显微镜(SKPFM)是在原子力显微镜(AFM)的基础上应用扫描Kelvin探针(SKP)技术开发的检测表征手段,它能够在获取材料表面纳米级分辨率形貌的同时,原位得到样品表面高分辨率的接触电势差分布图,为揭示腐蚀反应机理提供了崭新的思路,近年来发展迅速。本文介绍了SKPFM两种工作模式的基本原理,总结了SKPFM在应用中的问题,并讨论了SKPFM和传统扫描Kelvin探针技术(SKP)的优缺点,重点综述了SKPFM在腐蚀科学研究中的应用,最后展望了SKPFM的发展方向与应用前景。
- 宋博陈旭
- 关键词：原子力显微镜
- 阴极极化条件下X80钢及其焊缝的氢渗透行为被引量：1
- 2013年
- 钢中吸收的氢能导致其机械性能损失。采用电化学氢渗透技术,研究了阴极极化条件下X80管线钢及其焊缝在鹰潭土壤环境中氢渗透行为,并利用光学显微镜观察了实验后的试样形貌。结果表明,阴极极化条件下,氢在X80钢中的扩散行为既取决于阴极极化电位,又与显微组织结构有关。随着阴极极化程度增加,氢在X80管线钢中母材和焊缝的可扩散氢浓度和氢陷阱数逐渐增大,氢致开裂敏感性增加。X80钢焊缝氢致开裂敏感性高于母材。阴极极化程度低于-1000mV(SCE)时,母材和焊缝的析氢反应动力学不同。当阴极极化程度高于-1100mV(SCE)时,焊缝内氢压超过其塑性极限,氢鼓泡破裂。母材中氢浓度持续增加,氢鼓泡继续长大。母材中针状铁素体和珠光体对氢扩散的阻碍作用,大于焊缝热影响区粗大的贝氏体和熔合线先共析铁素体。
- 陈旭何川张威王福明李晓刚
- 关键词：X80钢焊缝阴极极化氢渗透显微组织
- SRB对X70钢及其焊缝在近中性pH溶液中SCC行为的影响被引量：7
- 2016年
- 采用动电位极化技术、慢应变速率拉伸试验和扫描电镜观察研究了有、无硫酸盐还原菌(SRB)情况下X70管线钢及焊缝在近中性p H溶液(NS4)中的应力腐蚀行为。电化学实验结果表明:X70管线钢母材和焊缝在NS4溶液中的极化曲线都表现出典型的活性溶解特征,且有菌介质中管线钢表面能生成一层具有保护性的生物膜。SSRT曲线和SEM结果表明:在无菌NS4溶液中,X70钢母材和焊缝的SCC机理为氢致开裂机理。在有SRB的NS4溶液中,由于SRB生命代谢释放大量代谢产物H2S,促进H原子进入管线钢,将破坏其基体的连续性,从而导致氢损伤,使X70钢母材和焊缝的SCC敏感性都大于其在无菌介质中,其开裂机理表现为硫化物应力开裂和氢致开裂共同作用。在有菌和无菌介质中,焊缝的应力腐蚀敏感性均高于母材,这是由于焊缝处组织不均匀、存在残余应力造成的。
- 宋博强陈旭马贵阳刘睿
- 关键词：X70管线钢焊缝慢应变速率拉伸
- 水平管气液二相分层流移动壁面模型的改进被引量：1
- 2016年
- 针对基于Standard k-ε湍流模型的移动壁面模型在预测水平管气液二相分层流气相封闭关系时的不足,利用Launder-Spalding和Launder-Sharma低雷诺数k-ε湍流模型对移动壁面模型进行改进,其中湍流黏度和湍流雷诺数由修正湍流耗散率替代原定义的耗散率。通过数值模拟结果拟合出新的气壁和界面摩擦因子Blasius形式公式,计算结果发现,湍流模型的选择对固定壁面和移动壁面剪切的预测都有明显影响,其中Launder-Spalding低雷诺数k-ε湍流模型得到的气相封闭关系预测精度最高,在气、液相雷诺数9 000≤ReG≤50 000和20 000≤ReL≤30 000,压降预测相对均根误差为10.6%,为理论和实验研究提供了有价值的参考。
- 赵梁郑平陈旭史建峰
- 关键词：湍流模型剪切应力压降
- 盐酸介质中咪唑离子液体对铜的缓蚀作用被引量：3
- 2017年
- 以1-甲基咪唑、1,4-丁烷磺内酯和浓硫酸为原料,用乙醚洗涤合成了1-甲基-3-(4-硫酸基丁基)咪唑硫酸盐(4-BMIM)缓蚀剂。采用动电位极化和交流阻抗技术研究了4-BMIM在5%HCl溶液中对铜的缓蚀性能及作用机理。实验结果表明:缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增加先增大后降低,当浓度为0.03mol/L时,缓蚀效率最高;同一浓度下,随着温度的升高缓蚀效率降低。动电位极化表明咪唑离子的加入对铜的阴、阳极腐蚀过程均有抑制作用,是混合型缓蚀剂。热力学计算结果表明咪唑离子液体吸附在铜表面,其吸附机制为自发进行的物理吸附,并且在铜/溶液界面的吸附遵循Langmuir吸附等温式。
- 段腾龙陈旭任帅
- 关键词：离子液体铜极化曲线物理吸附
- 油田集输系统中不同CO_2分压下16Mn钢的腐蚀行为被引量：1
- 2017年
- 采用浸泡试验、电化学试验等方法研究了16Mn钢在模拟油田集输系统中不同CO_2分压(0,0.15,0.3 MPa)下的腐蚀行为。结果表明:16Mn钢的腐蚀速率随CO_2分压的增加呈先增大后减小的变化趋势;当CO_2分压为0时,16Mn钢表面未形成腐蚀产物膜,为均匀腐蚀;当CO_2分压为0.15 MPa时,腐蚀产物膜较完整致密,为均匀腐蚀;当CO_2分压为0.30 MPa时,腐蚀产物膜变薄并有明显缺陷,为典型的台地腐蚀;16Mn钢表面的腐蚀产物主要是FeCO_3;16Mn钢的腐蚀反应主要以阳极活化溶解为主,电化学阻抗谱的中频感抗弧与腐蚀产物的溶解吸收有关,低频容抗弧与腐蚀产物膜覆盖区的活化溶解有关。
- 李建陈旭李博文台闯
- 关键词：16MN钢集输系统
- 分液罐内气液两相流分离效率的数值模拟及优化被引量：6
- 2016年
- 火炬系统中,分液罐通过有效分离放空气体中携带的液滴或固体杂质,减少气体中的凝液量,避免火雨现象的发生,并对火炬系统的安全运行和环境保护起到关键作用。运用FLUENT软件,进行了火炬系统卧式分液罐中液滴直径、出入口压差、工作温度、气体含液率、分液罐长径比等因素对分离效率影响的数值模拟和优化分析。研究表明,在满足设计规范要求的前提下,适当增大液滴直径,减小出入口压差,提高工作温度,降低气体含液率,增大分液罐长径比,将有利于提高分液罐的分离效率。
- 郑平刘永铭陈旭
- 关键词：两相流数值模拟
- 文丘里气泡发生器内气液两相流流型及压降实验研究
- 2023年
- 针对一类文丘里气泡发生器内气液两相流动的流型及压降开展了实验研究。通过可视化实验观测区分了气泡发生器内3种基本流型,包括泡状流、弹状流和柱状流。实验发现,随着两相流从弹状流转变为柱状流,气泡发生器内压降迅速增大。通过对压力信号的时频分析,证明气泡发生器出口位置最有利于压力信号的在线监测。从压力信号中提取了与流型转变紧密相关的概率密度函数相对峰度和功率谱密度差异系数,并分别应用于弹状流-柱状流和泡状流-弹状流流型转变的识别。由于已有的压降模型无法准确预测文丘里气泡发生器的整体压降,为此本研究提出了新的压降预测方法。新关联式考虑了气泡发生器内部分单液相流过程以及流型转变对压降预测的影响,预测值与实验测量结果吻合较好,相对均方根偏差约为10.74%。
- 赵梁张楚谦黄江赵阳张鹏胡杰
- 关键词：气液两相流流型压降
- 管线钢氢致开裂研究现状被引量：8
- 2017年
- 综述了管线钢发生氢致开裂的影响因素及机理的研究现状。分析了材料因素、应力因素和环境因素对氢致开裂的影响,认为材料性质是影响氢致开裂的主要因素。提出了氢致开裂研究中存在的问题,并指明未来氢致开裂的研究方向。
- 范裕文吴明陈旭谢飞孟向楠王彦亮
- 关键词：管线钢氢致开裂影响因素
- 316L不锈钢在不同pH值硼酸溶液中的电化学行为研究被引量：4
- 2017年
- 采用动电位极化、电化学阻抗及Mott-Schottky技术研究了316L不锈钢在pH值分别为4,7和11的硼酸溶液中钝化膜的电化学行为,并对钝化膜成分进行了X射线光电子能谱分析。结果表明:316L不锈钢在酸性、中性和碱性硼酸溶液中均能形成稳定的钝化膜,且随p H值增加钝化电位区间减小,过钝电位显著下降。碱性硼酸溶液中316L不锈钢过钝电流显著增加。钝化膜完整性在中性硼酸溶液中最好,酸性溶液中最差。MottSchottky曲线结果表明,在酸性环境中随着电位的升高,钝化膜由n型向p型转变;在中性和碱性环境中,钝化膜半导体类型分别为n型和p型。这是由于随p H值增加,Cr的氢氧化物消失,钝化膜中Fe由Fe O(OH)转变为Fe_3O_4;在碱性环境下钝化膜中Cr_2O_3含量减少导致耐蚀性下降。
- 王彦亮陈旭王际东宋博范东升何川
- 关键词：PH值钝化膜电化学XPS
