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， 導致HFW 焊管在實際的腐蝕性環(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早穿孔。 因此， 對現(xiàn)階段管材溝槽腐蝕失效原因如微觀組織及化學成分、 殘余應力、 熱處理、 腐蝕介質的種類及離子含量、 流速、 外加電勢等影響因素分析研究， 具有較高的工程實用價值。

HFW 焊管由于其在經濟性、 尺寸精度及表面狀態(tài)等方面比無縫鋼管的優(yōu)越性， 在許多領域得到廣泛的應用。 目前， 我國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)和母材電化學性能的差異，造成HFW 焊管在腐蝕介質中使用時會產生溝槽腐蝕， 從而引起管材失效問題， 對集輸管線造成的破壞會給石油開發(fā)和原油集輸系統(tǒng)帶來巨大的經濟損失。

在前期研究的基礎上，在2016年-2018年機械制造基礎課程授課時大量采用案例庫中的實例，并根據學員反饋，對資源庫相關內容做了修訂。

目前對于HFW 焊管焊縫溝槽腐蝕傾向的評價國內外尚無統(tǒng)一標準和試驗方法。 國內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） 來衡量。一般認為， 若α≥1.3， 則材料耐溝槽腐蝕性能較差。 國內外已對焊管溝槽腐蝕行為的影響因素和試驗方法開展了較為深入的研究， 認為主要影響因素包括焊管材料的微觀組織、 殘余應力、 熱處理工藝、 腐蝕介質和流速等； 試驗方法主要有長期浸泡試驗、 極化曲線測量、 電偶腐蝕試驗和外加電位加速腐蝕等。 因此， 迫切需要對現(xiàn)有的影響因素、 試驗方法、 評價標準等進行改進， 或者探索準確、 快速的試驗方法來滿足科研和生產檢測的需要。

1 溝槽腐蝕速率的影響因素

1.1 微觀組織及化學成分

王榮

采用恒電位極化測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，結果表明， 明顯流線組織的鋼板易產生溝槽腐蝕， 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

通過對不同熱處理狀態(tài)下CT80 鋼溝槽腐蝕敏感性測試發(fā)現(xiàn)， 母材組織以鐵素體和珠光體為主組織， 而未經熱處理的焊區(qū)主要以魏氏體和回火馬氏體為主， 不同組織會產生明顯的電位差， 而發(fā)生溝槽腐蝕。 對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、螳螂和瓢蟲等，這些天敵對小貫小綠葉蟬均有一定的控制效果，合理的應用可減少用農藥的施次數(shù)，降低農藥用量，充分發(fā)揮天敵對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比研究了化學成分對HFW 焊管溝槽腐蝕性能的影響， 并以Cu、 Ni 和Si 元素的化學當量值（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)的化學成分差。如果ChE<0， 焊縫區(qū)作為陽極發(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HFW焊管腐蝕情況的影響， 研究結果表明500 ℃去應力退火后焊縫區(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)， 足夠時間的無相變退火處理效果更顯著。 畢宗岳等

對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， 而焊后調質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碳鋼焊管的點蝕行為， 表明焊后熱處理能有效降低焊管點蝕的傾向性。 畢宗岳等

采用電化學極化方法測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。 結果顯示， 該HFW 焊縫在焊態(tài)、 調質及回火三種狀態(tài)下， 焊縫溝槽腐蝕的敏感性均很小， 其中調質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弱依次為： 焊態(tài)＞回火＞調質。

稻草機械還田技術措施不到位，在還草切碎分散不均勻、還草深度不夠導致的稻草堆積較多的地段，容易引起小麥越冬階段的凍害死苗或僵苗弱苗等現(xiàn)象，嚴重制約了小麥高產穩(wěn)產[1]。因此，稻秸桿還田必須做到農機農藝配套，盡量減少負面效應。

王榮等

測定了三種規(guī)格的J55 鋼HFW 套管焊縫區(qū)的溝槽腐蝕敏感性， 結果表明套管焊縫區(qū)溝槽腐蝕敏感性強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抑制溝槽腐蝕行為影響進行研究， 通過對Cu-Ti 摻雜的高頻電阻焊鋼管溝槽腐蝕行為機制的研究中發(fā)現(xiàn)，Cu-Ti 的加入可將MnS 轉換成多樣化的硫化物Cu

S+MnS 和Ti

S， 使材料的結構和微觀組成發(fā)生改變， 降低了周圍環(huán)境對MnS 的溶解， 從而達到抑制溝槽腐蝕行為的結果。

Mohamed

在對石油管道溝槽腐蝕現(xiàn)象的研究中指出， HFW 工藝質量的好壞是導致腐蝕發(fā)生的關鍵， 包括管道內表面未焊透， 以及未熔合， 溝槽腐蝕會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 殘余應力

Lyu 等

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

采用恒電位極化法測定了電阻焊油套管經過模擬熱張力減徑處理試驗后的溝槽腐蝕性能。 結果表明， 電阻焊管母材和焊縫區(qū)的應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， 從而擴大其在石油鉆采領域的應用。 呂春雷等

對處于0 MPa、 100 MPa、200 MPa 和300 MPa 恒定拉應力下的直縫高頻電阻焊管進行陽極極化， 并測定了焊縫溝槽腐蝕敏感性。 結果表明， 隨著應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)由于資金儲備較少，并且規(guī)模也很小，所以通過銀行進行融資，通常只能夠獲得較少數(shù)量的資本，另外對于很多中小企業(yè)來說，無法通過新三板進行掛牌融資，這導致中小企業(yè)的融資渠道只有有限的幾個方面，常見的如民間機構資本、個人資本、互聯(lián)網金融等，但是這些融資渠道通暢也會對企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)象和企業(yè)所在產業(yè)的發(fā)展前景進行預測，當發(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，就不會對這類企業(yè)進行投資，這種現(xiàn)象對中小企業(yè)的發(fā)展產生了雪上加霜的效果，即進一步緊縮了融資渠道。

(2) 部分人流量大的建筑物，如大型購物廣場、會展中心等，由于移動電話的利用率高，導致部分網絡容量無法滿足業(yè)務需求，造成基站擁塞現(xiàn)象。通過室內覆蓋系統(tǒng)，提升通信網絡容量。

1.4 腐蝕介質的種類及離子含量

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行分析， 結果表明， 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

對氣井油管腐蝕溝槽的形成原因和特點進行了分析， 試驗結果證實CO

腐蝕是造成溝槽產生和擴展的主要原因之一。

Kato 等

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

S、CO

、 Cl

、 O

、 溫度及PH 值等對溝槽腐蝕行為的影響。 電化學測試結果表明： O

含量對溝槽腐蝕的發(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生和擴展的根本原因， 高壓天然氣流對管壁的破壞作用服從流體動力學的沖蝕規(guī)律， 這種攜帶地層巖土微粒的高壓氣流對管壁的破擊作用是促使點蝕沿流體方向逐漸擴展并形成狹長溝槽的原動力。

早期的溝槽腐蝕敏感性測試主要采用長期浸泡腐蝕試驗。 Kato 等

將焊管試樣浸泡在40 ℃人造海水中1 年， 通過對比焊縫區(qū)和焊管母體材料的腐蝕形貌， 并結合EPMA 分析評價溝槽腐蝕性能， 在試驗開始1 個月后， 焊縫區(qū)開始發(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 焊管在質量分數(shù)3.5% 的NaCl 溶液中浸泡234 天的腐蝕情況，通過測量樣品表面不同區(qū)域的腐蝕深度， 依據公式α=h

/h

計算焊管的溝槽腐蝕敏感性系數(shù)。Lewis 等

在采用旋轉浸泡腐蝕的方法對溝槽腐蝕敏感性進行評價時卻發(fā)現(xiàn)， 在94 天結束試驗時焊縫附近并未發(fā)現(xiàn)溝槽腐蝕現(xiàn)象。

1.6 外加電勢

Wang 等

研究中指出， 外加電勢是影響溝槽腐蝕敏感性測試結果的一個重要因素。 研究中分別采用-500 mV、 -490 mV 及-440 mV 的外加電勢進行加速腐蝕試驗， 并計算溝槽腐蝕敏感性系數(shù)。隨著加載電勢由-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， 即外加電勢的大小會對試驗測量結果產生顯著影響， 甚至會產生錯誤的判斷和評價。 一般的外加電勢至少高于焊管材料自腐蝕電勢E

值50 mV， 但不能過高以免鋼進入鈍化區(qū)

。

2 溝槽腐蝕敏感性的測試方法

用于溝槽腐蝕敏感性測試的方法主要包括長期浸泡試驗、 極化曲線測量、 電偶腐蝕試驗和外加電位加速腐蝕試驗等。

2.1 長期浸泡試驗

孕期黃體酮和雌激素的改變 、血流加速導致牙齦腫脹，容易出現(xiàn)牙齦炎、牙齦腫脹，牙齦出血或者牙周病，嚴重時會影響牙齒軟組織周圍的韌帶和骨骼，這些疾病會導致早產和低出生體重兒。分娩結

長期浸泡試驗由于接近鋼材實際的服役條件， 結果的可信度較高。 但長期浸泡試驗法耗時長， 不適合用于材料發(fā)展、 技術研究以及后續(xù)的產品性能測試。

2.2 微區(qū)電勢掃描法

Voruganti 等

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

采用掃描振動電極技術， 利用掃描振動探針 （SVP） 檢測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試周期， 但試驗結果的可靠性有待進一步研究。

2.3 極化曲線測量

該方法是目前國內采用較多的測試方式， 通過測試溝槽腐蝕敏感性系數(shù)， 并將其與1.3 進行對比從而作為評價溝槽腐蝕敏感性的一個有效方法。 但是大量研究指出外加電位的選擇對試驗測定結果有顯著的影響， 不合適的外加電位可能會得到與實際完全相反的結果。 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性質存在差異， 其腐蝕電位相差很大， 外加統(tǒng)一的-550 mV/SCE， 對不同母材和焊縫實際起到的加速程度相差很大， 導致所測不同品種焊管的溝槽腐蝕性能不具可比性。 此外， 該方法測試時間較長， 僅電解腐蝕試驗就需要144 h， 整個測試周期超過150 h， 成為影響產品交貨周期的重要因素之一。

該方法獲取數(shù)據時間短， 適用于材料和腐蝕介質的檢測， 尤其是焊接工藝的優(yōu)化。 但由于測量探頭尺寸太大 （接近80 μm）， 測量準確性較低 （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)的定量結果

。

2.4 電偶腐蝕試驗

2.3 兩組患者治療前后肌酐、尿素氮、eGFR的比較 與入組時（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。（詳見表4）。

Katoh 等

基于電偶腐蝕機理測定了溝槽腐蝕速率， 并且根據溝槽腐蝕過程的電偶腐蝕模型分別計算了陽極和陰極的腐蝕速率。

陽極腐蝕速率

在該方法中通過比較陰陽極的腐蝕速率評價溝槽腐蝕性能， 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

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

的恒定電勢加速腐蝕144 h， 腐蝕結束后通過測量腐蝕深度計算溝槽腐蝕敏感性系數(shù)。 呂春雷等

采用恒電位陽極極化的方法研究了應力對HFW 腐蝕情況的影響。 賀飛等

采用恒電位極化法， 對樣品施加-500 mV 電位進行48 h 的極化， 通過測定溝槽腐蝕幾何參數(shù)， 計算溝槽腐蝕系數(shù)來表征電阻焊油井套溝槽腐蝕性能。

印仁和等

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

和阻抗膜值， 對K55 鋼和J55 鋼的溝槽腐蝕敏感性進行了評價。 魏華等

應用極化曲線和電化學阻抗測量技術對比研究了SML 和HFW 管線鋼在海泥中的腐蝕行為， 通過測量極化電阻和腐蝕電流密度表征材料的腐蝕性能。 鄔中華

通過微區(qū)極化曲線測量的方法研究了HFW 直縫焊接X52 管線鋼的溝槽腐蝕敏感性， 試驗中分別對基體、 熱影響區(qū)和熔合線進行極化曲線測試，從測試曲線上腐蝕電流密度， 以此計算金屬的腐蝕速率ν=NJ/F， 其中N 為摩爾質量， J 為腐蝕電流密度， F 為法拉第常數(shù)。 研究指出： 當ν

/ν

＞5 時， 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

通過對K55 和J55 鋼測試母材及焊縫區(qū)的交流阻抗發(fā)現(xiàn)， 經過不同極化腐蝕時間后， J55 鋼交流阻抗值變化不大， 而K55 鋼的交流阻抗值產生了明顯差別， 這與溝槽腐蝕敏感系數(shù)（K55 較大） 測試結果相吻合， 為溝槽腐蝕敏感性評價提供了一種新方法， 但這種方法并未給出具體的溝槽腐蝕敏感性評價標準， 實際生產中應用較少。

3 溝槽腐蝕性能研究現(xiàn)狀

國內外研究者采用上述評價方法對不同材料進行溝槽腐蝕性能研究， 并對其腐蝕敏感性系數(shù)進行測量。 Duran 等

以α=2 的評價標準對溝槽腐蝕性能進行表征。 近幾年隨著用戶對HFW 焊管產品質量的不斷提高， 研究者又以α=1.3 作為溝槽腐蝕敏感性的判斷依據， 認為α<1.3 的焊管對溝槽腐蝕不敏感， 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N80、 J55、 CT80 等鋼級焊管進行的溝槽腐蝕性能測試， 并對其敏感性系數(shù)進行了表征。 表1 總結了現(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成分見表2

。

對湖北省地理國情普查數(shù)據進行了地圖編制研究，制定了縮編工藝流程，為湖北省103個縣市區(qū)地理國情普查掛圖生產提供技術路線及思路，其成果也為湖北省縣市區(qū)地理國情普查圖數(shù)據編輯提供了基礎數(shù)據和技術支持。

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)在對自身的風險做出審計的過程中，沒有很好地利用新型的互聯(lián)網和計算機技術，使得審計的效率偏低。在大數(shù)據的背景下，企業(yè)應該加強對計算機以及網絡技術的掌握和使用，不斷加強內審內控平臺等IT信息技術的運用。

筆者對部分油套管產品進行了相關研究， 并結合現(xiàn)有研究成果

， 結果表明， 經過不同的熱處理， 材料的溝槽腐蝕敏感性系數(shù)普遍減小，如圖2 所示， 可見焊管經過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， 不同應力狀態(tài)下焊管的溝槽腐蝕性能也會產生差異， 呂春雷等

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

結合國內外溝槽腐蝕敏感性的研究現(xiàn)狀和評價方法， 可以確定采用加速腐蝕試驗能夠實現(xiàn)溝槽腐蝕性能的快速評價。 但是， 目前研究中試驗條件沒有統(tǒng)一標準， 各文獻所采用的加速腐蝕條件也有所差別。 如介質采用3.5%或3.0% NaCl，極化電位采用-550 mV、 -500 mV 或-300 mV，試驗周期為24 h、 48 h、 72 h 或144 h， 溝槽腐蝕敏感性評價標準 （α=1.3 或α=2） 也不一致。這些試驗條件和評價標準能否反映焊管在實際工況下的腐蝕情況， 還需進一步考察。

4 溝槽腐蝕研究的相關專利

4.1 抗溝槽腐蝕材料

針對目前部分焊接鋼管材料強度與抗溝槽腐蝕性能不兼容， 田青超等

的發(fā)明專利中提供了一種抗溝槽腐蝕高強度HFW 焊接套管用鋼， 其化學成分見表4， 并且在發(fā)明專利中還提供了制備套管的生產方法， 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 溝槽腐蝕評價方法

針對現(xiàn)有溝槽腐蝕評價方法中存在的問題，王煒等

提供了一種采用外加恒電流快速評價焊管溝槽腐蝕敏感性的方法， 通過測量焊縫樣品的電化學阻抗EIS 曲線， 得到其極化電阻R

，根據不同焊管產品溝槽腐蝕測試結果的統(tǒng)計推斷出△E 值， 由公式i=△E/R

計算出測試時所施加的外加電流。 將測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， 在測試試樣腐蝕程度相同的前提下， 測試時間可以與提高電流等比例縮減。 加速試驗結束后，清理清洗樣品， 對樣品進行稱重， 由樣品腐蝕失重換算出其平均腐蝕深度h

， 然后測量腐蝕溝槽深度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)腐蝕電流密度測量焊管溝槽腐蝕敏感性的方法， 該方法主要過程包括： 對焊管的焊縫組織進行觀察， 劃分熔合線與基體的微區(qū)； 采用恒電位/恒電流儀測量各微區(qū)的極化曲線； 計算自腐蝕電流密度， 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試試樣平均腐蝕深度和溝槽深度所帶來的物理測量誤差， 測量結果更準確可靠。 王煒等

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

4.3 溝槽腐蝕深度測量裝置

目前國內外無專門用于實際測量焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度的設備或裝置， 一般采用金相顯微鏡或者掃描電鏡放大觀察并金相評估， 測量誤差大， 測量點有限。 因此， 龔育才等

公開了一種焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置， 該裝置主要包括千分尺、 測微螺桿、 探頭、 升降加緊部件、 試樣臺及通路判定表。 該測量裝置通過千分尺直接讀數(shù)， 測量數(shù)據準確可靠， 并且可以根據需要進行多點測量， 取平均值作為數(shù)據更加精準。 王煒等

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

中心另一家企業(yè)銀川奧特信息技術公司董事長陳華和他的研發(fā)團隊深耕智慧農牧領域，研發(fā)了“物聯(lián)網+奶牛養(yǎng)殖技術”。有了這項技術，牧場主只要輕點手機，即便千里之外，也能隨時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)測解決方案白皮書，進而在這一領域有了 “話語權”。

5 結束語

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成分、 殘余應力、 熱處理、 腐蝕介質的種類及離子含量、 流速、 外加電勢影響等。 溝槽腐蝕敏感性測試方法主要可以歸納為長期浸泡試驗、 極化曲線測量、 電偶腐蝕試驗和外加電位加速腐蝕試驗等方法。 通過比較各種評價方法的優(yōu)劣， 為找到一種或幾種快捷、 高效、 可靠的評價方法提供幫助和參考。 同時， 本研究對溝槽腐蝕性能研究現(xiàn)狀的知識產權情況進行綜合分析闡述， 筆者認為目前國內外無專門用于實際測量焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度的設備或裝置， 同時對評價溝槽腐蝕敏感系數(shù)臨界值1.3 沒有形成共識， 其失效的判定有待進一步探討。

[1] 王榮. 顯微組織和熱處理對直縫電阻焊管溝槽腐蝕的影響[J]. 金屬學報，2002，38（12）：6-10.

[2] 畢宗岳，井曉天，鮮林云，等. 熱處理對連續(xù)油管焊縫溝槽腐蝕行為的影響[J]. 熱加工工藝，2011，40（8）：4-7.

[3] WANG R，BI Z Y，JING X T.Grooving corrosion of oil coiled tubes manufactured by electrical resistance welding[J].Corrosion Science，2012（5）：67-73.

[4] 王榮. J55 鋼直縫焊油井套管溝槽腐蝕性能研究[J].中國腐蝕與防護學報，2004，24（6）：4-10.

[5] WANG R. Grooving corrosion properties of electric resistance welded oil well casing of J55 steel[J]. Journal of the Chinese Society of Corrosion and Protection，2004，24（6）：360-363.

[6] KATO C，OTOGURO Y，KAD O S，et al. Grooving corrosion in electric resistance welded steel pipe in sea water[J].Corrosion Science，1978，18（1）：61-74.

[7] KURIS K T，HARADA S. Effect of various factors mechanisms and preventive method of grooving corrosion of HFW and CBW carbon steel pipes[J]. Kawasaki Steel Technical Report，1979，11（3）：321-336.

[8] MASAMURA K，MATSUSHIMA I. Case studies of grooving corrosion of electric resistance welded pipe[J]. Corrosion Engineering，1982，17（1）：27-33.

[9] HARA T，UEMORI R，TAMEHIRO H，et al. Mechanism of grooving corrosion resistance in Cu-Ti added high frequency electric resistance welded steel pipes[J]. Zairyo-to-Kankyo，2000，49（3）:150-158.

[10] El-SAYED M H. Grooving corrosion of seam welded oil pipelines[J]. Case Studies in Engineering Failure Analysis，2014，14（5）：36-42.

[11] LYU C L，CAO W M，CHEN H，et al. Effects of residual tensile stress on grooving corrosion of ERW pipes[J].Corrosion and Protection，2010，31（7）：512-514.

[12] 賀飛，尚成嘉，張峰，等. 熱張力減徑對電阻焊油井套管溝槽腐蝕性能的影響[J]. 腐蝕與防護，2012，33（10）：4-9.

[13] 呂春雷，曹為民，陳浩，等. 應力對直縫高頻電阻焊管溝槽腐蝕的影響[J]. 腐蝕與防護，2010（7）：3-6.

[14] 畢宗岳，劉道新，李軒，等. 熱處理對ERW 焊縫溝槽腐蝕敏感行為的影響[J]. 材料熱處理學報，2011，32（2）:7-11.

[15] MUELLER R A. Pitting and crevice corrosion in ERW carbon steel heat exchanger tubes[J]. Journal of Materials for Energy Systems，1980，2（2）：17-22.

[16] 陳圣乾，趙大偉，張煒強，等. 某油田井口輸油管線焊縫腐蝕失效分析[J]. 腐蝕與防護，2012，33（10）：4-7.

[17] 羅逸. 天然氣井油管腐蝕溝槽的形成原因[J]. 天然氣工業(yè)，2002，22（1）：3-8.

[18] KATO C，OTOGURO Y，KADO S. Effect of alloying elements on grooving corrosion resistance of ERW steel pipe[J]. Zairyo-to-Kankyo，2009，23（9）：425-432.

[19] CELAL，DURAN E，TREISS G，et al. The resistance of high frequency inductive welded pipe to grooving corrosion in salt water[J]. Materials Performance，1986，17（5）:43-51.

[20] WANG W，LIU C S，ZHOU Q J，et al. Methods for assessing the grooving corrosion of high-frequency electric resistance welded pipes[J].Baosteel Technical Research，2010（4）：27-32.

[21] WANG W，QI H B，LIU C，et al. Methods for assessing the grooving corrosion of high-frequency electric resistance welded pipes[J].Baosteel Technical Research，2010（3）：27-31.

[22] LEWIS R E，HASSELL J C，CHOI H J，et al. Qualifying ERW tubular products for sweet petroleum production environments[C]//NACE International Annual Conference & Exposition. San Diego，US：NACE，1998：3-8.

[23] VORUGANTI V S，LUFT H B，GEER D D，et al. Scanning reference electrode technique for the investigation of preferential corrosion of weldments in offshore applications[J]. Corrosion，1991，47（5）：343-351.

[24] 畢宗岳，任永峰，井曉天. 微電極掃描法對HFW 焊縫溝槽腐蝕敏感性研究[J]. 焊管，2011，34（10）：4-10.

[25] 印仁和，陳浩，曹為民，等. K55 鋼高頻電阻焊管溝槽腐蝕性能研究[C]//第十四次全國電化學會議論文匯編. 揚州：中國化學會，2007：632-633.

[26] 魏華，王秀通，高榮杰，等. SML、ERW 管線鋼在海泥中的腐蝕行為[J]. 電化學，2005，11（3）：5-7.

[27] 鄔中華. X52 直縫焊管溝槽腐蝕評價方法的研究[J].太鋼科技，2009（3）：5-10.

[28] KATOH K，KOSUGE N，ITOH S，et al. Evaluation of grooving corrosion-resistant high frequency electric resistance welded（HF-ERW）steel pipes by new electrochemical technique[J].Nippon Steel Technical Repot，1989，11（5）：5-7.

[29] MASAMURA K，MATSUSHIMA I. Case studies of grooving corrosion of electric resistance welded pipe[J].Corrosion Engineering，1982，31（5）：332-335.

[30] DURAN C，TRIESS E，HERBSLEB G. The resistance of high frequency inductive welded pipe to grooving corrosion in salt water [J]. Mater. Performance（United States），1986，25（9）：28-34.

[31] 趙西岐，張驍勇，苑清英，等. 新型N80 焊管耐蝕性能研究[J]. 全面腐蝕控制，2017，31（12）：6-11.

[32] 張志升，杜素珍，尹志福. J55 鋼級電阻焊（ERW）套管的焊縫溝槽腐蝕行為[J]. 腐蝕與防護，2019，40（5）：323-327.

[33] 石榮滿，劉書國. ERW 鋼管的溝槽腐蝕及結果分析[J]. 防腐保溫技術，2004，12（4）：6-12.

[34] 田青超，董曉明，丁維軍. 抗溝槽腐蝕高強度ERW 焊接套管用鋼、 套管及生產方法：200710093967.9[P].2011-07-20.

[35] 王煒，齊慧濱，錢余海，等. 一種采用外加恒電流快速評價焊管溝槽腐蝕敏感性的方法：200810201900.7[P]. 2010-06-09.

[36] 齊慧濱，王煒，錢余海，等. 一種用微區(qū)腐蝕電流密度測量焊管溝槽腐蝕敏感性的方法：200910197594.9[P]. 2011-05-04.

[37] 王煒，齊慧濱，錢余海，等. 一種用恒電位電解法測量焊管溝槽腐蝕的方法：200910197657.0[P].2011-05-04.

[38] 龔育才，陳戈，王震. 一種焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置：201020170602.9[P]. 2010-12-29.

[39] 王煒，陳紅星，錢余海，等. 焊管溝槽腐蝕敏感性測試裝置：201120080395.2[P]. 2011-11-23.