X70管线钢交流腐蚀的影响因素

通过交流腐蚀模拟试验研究了交流电流密度、防腐蚀层的缺陷面积和缺陷形状对X70管线钢交流腐蚀的影响。结果表明:交流干扰下,随交流电流密度的增大,X70管线钢的腐蚀速率增大;相同的交流干扰电压下,缺陷面积越小,通过X70管线钢的交流电流密度越大,腐蚀速率越大;在圆形和不同长宽比的矩形这几种缺陷形状中,长宽比为10∶1长条形缺陷处腐蚀速率最大,矩形缺陷处交流腐蚀速率随缺陷长宽比增大而略微增大。     

埋地钢质管道交流杂散电流腐蚀规律研究

通过室内模拟实验建立了交流电流密度与破损面积、土壤电阻率、交流干扰电压以及防腐层电阻率之间的数学模型,从而间接获取交流电流密度,并研究了交流电流密度对腐蚀速率的影响。通过CDEGS软件模拟仿真,得到了并行长度、电流等级、距离、土壤电阻率等参数对交流干扰沿管道分布的作用。结果表明,破损面积、交流干扰电压、土壤电阻率、防腐层电阻率对交流杂散电流密度具有显著的影响。电流密度小于3 mA/cm²时,交流电流腐蚀危害性很小;在3~10 mA/cm²时,腐蚀危害性较大;大于10 mA/cm²时,交流腐蚀危害性很大。     

中性环境中X70钢的交流腐蚀行为

采用失重法研究了不同电流密度(0500A.m-2)下交流电对X70钢腐蚀行为的影响。结果表明,随着交流电流密度的增加,腐蚀速率呈幂函数规律增大。X70钢在不同电解液中的交流腐蚀形态有所不同。在SO42-存在且无其他侵蚀性离子的环境中,交流干扰诱发均匀腐蚀;而在Cl-存在环境时,交流电与Cl-的联合侵蚀作用将诱发点蚀。生成的腐蚀产物具有一定的保护性,且由于交流电的电解作用导致电解液电阻率发生改变,使得体系中加载的交流电流值呈指数衰减函数规律变化。     

埋地钢质管道交流干扰测试与评价

高压交流输电线路及交流电气化铁路对与其临近铺设的埋地钢质管道会引起交流干扰,产生交流腐蚀,并对阴极保护系统的安全运行带来不利影响。因此,埋地钢质管道中交流干扰的检测与评估是必要的。国内外对于埋地金属管道受交流干扰的测试与分析,主要围绕交流干扰电压、交流电流密度、腐蚀速率等参数的测试来开展。在交流干扰及阴极保护有效性评价方面,国外以交流电流密度及交/直流电流密度比为主要参量。本工作通过对交流干扰下的管地电位信号时频特征研究,得出管地电位信号时频特征与交流干扰源频率存在一致性,为检测和判定埋地钢质管道上的交流干扰提供了一定的依据。     

某三层PE埋地钢管管体的腐蚀原因

通过管体外观检查、土壤环境测试、阴极保护与交直流干扰检测、腐蚀产物分析等方法,对某埋地钢管3PE防腐蚀层缺陷处管体的腐蚀情况及其成因进行了分析。结果表明:防腐蚀层缺陷处管体的腐蚀形貌与交流腐蚀类似,且该管线与电气化铁路交叉穿越,腐蚀点处最大交流电流密度达到100A/m2,发生交流腐蚀的可能性较大。     

交流杂散电流密度对X80管线钢腐蚀行为的影响

采用自主设计的试验装置,通过电化学试验和浸泡试验对不同交流杂散电流密度下X80管线钢的腐蚀行为进行了研究。结果表明:交流干扰对X80管线钢阴极极化的影响程度远大于对其阳极极化的影响,在产物膜的形成速率与溶解速率相差不大时,极化曲线表现为两个零电流电位;交流杂散电流密度较高时,最大蚀坑深度显著增加,X80管线钢的腐蚀形态由均匀腐蚀向点蚀转变;交流杂散电流密度大于100A/m2时,用局部腐蚀速率评价X80管线钢的腐蚀程度更合理。     

阴极保护试片在土壤环境中的腐蚀失效分析

目的 针对埋地管道阴极保护测试用试片的失效问题进行原因分析,阐明了管道阴极保护测试用试片的失效现象及原因,为准确检测试片的阴极保护电位提供指导。方法 以野外埋地管道相连接的试片为研究对象,采用数据记录仪采集试片的阴极保护参数,利用采集失效试片的通断电电位、交直流电流密度,干扰电压及试片表面腐蚀产物等来综合分析试片失效原因。结果 试片表面宏观分析发现,试片表面腐蚀产物聚集,腐蚀产物和土壤夹杂在一起,形成坚硬的硬块,除去表面腐蚀产物后,试片表面有大小不均的腐蚀坑,最大坑深1 mm。试片表面腐蚀产物的元素面分析结果表明,锈层中的主要元素以Fe和O以元素为主,腐蚀产物以铁的氧化物为主,并夹杂有土壤杂质及钙镁难容盐等。试片历史数据显示,阴极保护电位满足规范要求,但交流电流密度较大,最大交流电流密度208.3 A/m²,最大交流干扰电压7.52 V。结合试片表面形貌,试片发生了交流腐蚀。结论 阴极保护测试用试片的失效与交流腐蚀有关,试片在交流杂散电流和阴极保护电流的作用下,表面腐蚀产物聚集,难容盐与铁的氧化物形成厚厚的隔离层,隔离了试片与土壤介质,造成阴极保护电流流入困难,无...     

交流电对X70钢表面形态及电化学行为的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、浸泡实验等方法研究了交流电流密度(0—100 A/m~2)对X70钢电化学行为的影响,采用OM和SEM观测了X70钢交流腐蚀产物及蚀坑形貌,探讨了交流电诱发金属腐蚀的机理.结果表明,在交流电影响下,X70钢的腐蚀电位向负向偏移,偏移量和腐蚀速率随着交流电流密度的增大而增大.低电流密度下,X70钢的EIS特征为容抗弧,没有出现明显的感抗特征及扩散特征,在低电流密度下X70钢表面发生了均匀腐蚀.当交流电流密度增大时,EIS低频区出现Warburg阻抗特征,表明试佯表面的腐蚀过程由扩散控制,局部腐蚀特征明显.交流电对金属极化作用产生重要影响,交流电正,负半周期内的极化效果不对称诱发了金属腐蚀.     

交流电流对X100管线钢在库尔勒土壤模拟液中腐蚀行为的影响

采用浸泡实验、表面分析及电化学测试技术研究了交流电流密度(0～500 A/m2)对X100管线钢在库尔勒土壤溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:X100钢的平均腐蚀速率随着交流电流密度的增加而增大。交流电流密度不大于100 A/m~2时,腐蚀形貌为均匀腐蚀,更大交流电流密度下腐蚀形貌为局部腐蚀。交流电干扰下的X100钢的腐蚀产物分为两层,表层为以FeOOH为主的疏松黄色产物,底层为以Fe_3O_4为主的存在大量裂纹的黑色产物,对金属基体缺乏保护性。在交流干扰开始瞬间,X100钢在模拟液中的腐蚀电位负偏移且交流电密度越大偏移量越大,但电流密度大于200/m~2的腐蚀电位随之又明显正偏移后再趋于稳定。动电位极化曲线显示,交流干扰下X100钢在测试溶液中为活动溶解,腐蚀电流密度随着交流电流密度增大而增大。     

高压输电耐张线夹用铝在中性溶液中的交流腐蚀行为

目的研究高压输电耐张线夹用铝在0.1 mol/L的中性Na2SO4溶液中的交流腐蚀行为。方法在耐张线夹端部截取块状腐蚀试样并包覆、打磨、清洗,利用自制设备测量试样在交变电流腐蚀作用下的Tafel曲线、交流阻抗谱和腐蚀速率,采用扫描电子显微镜分析微观腐蚀形貌,采用X射线衍射仪、能谱仪和X射线光电子能谱仪对腐蚀区元素及物相进行分析。结果交变电流密度为0~40 A/m2时,Tafel曲线负向移动;50 A/m2时,发生逆转,曲线正向移动;随交变电流密度增加,交流阻抗谱Nyquist图由单弧逐渐变为双弧,出现Warburg阻抗,Bode-Phaze图由单峰逐渐变为双峰;表面出现较多的点蚀坑和层状脱落痕迹;腐蚀产物为Al(OH)3和Al2O3。结论交变电流作用下试样的腐蚀倾向加深,腐蚀表面具有较多的空洞,垂直腐蚀和平行腐蚀交替进行,呈现层状脱落方式向基体演进,腐蚀产物与一般铝腐蚀产物相同,均为Al(OH)3和Al2O3,腐蚀速率在交变电流密度低于50 A/m2时相对较低,高于50 A/m2时大幅提高。     

交流干扰下不同组织X80钢在碱性土壤环境中的腐蚀行为

采用极化曲线、Mott-Schottky曲线和浸泡腐蚀实验研究了交流干扰下不同组织X80钢在CO_3~(2-)/HCO_3~-溶液中的腐蚀行为,并探讨了交流电和温度的协同作用。结果表明:随交流电流密度的增加,不同组织钢的钝性下降,维钝电流密度增加,临界点蚀电位负移,钝化膜内的点缺陷数量增加;交流干扰可阻碍钝化膜的形成,降低膜的稳定性,增加膜破裂的可能性,减薄膜的厚度;交流电的作用对不同组织钢的钝化膜的破坏是不同的,正火组织钢钝化膜的稳定性最好;交流干扰下不同组织钢的腐蚀形态均为局部腐蚀,正火组织钢的耐蚀性最好,其次为热轧组织,退火组织的耐蚀性最差。X80钢的交流腐蚀行为与其组织结构密切相关,交流干扰和温度的升高可产生协同作用,明显降低钝化膜的稳定性,加剧腐蚀的发生。     

碳钢交流电腐蚀机理的探讨

开展了碳钢交流电腐蚀失重试验及交流干扰下极化曲线测量,结果表明,在研究的交流电流密度0～250A/m~2范围内,碳钢交流电腐蚀速度与干扰强度符合幂函数方程。交流干扰对极化曲线的影响表现为降低了表面反应电阻R_p,及降低阴、阳极Tafel斜率。由此解释了交流电腐蚀特征与规律,并探讨了交流电腐蚀机理。     

埋地钢构筑物在工频电场作用下的腐蚀

本文提出了用电场理论和电化学理论相结合的方法来研究交流腐蚀这一途径。在变化极快,强度甚大的交流干扰电场作用下。金属的电化学腐蚀过程发生变化。此时,电场强度是一个重要的物理量。测量和分析了干扰电压、电位梯度、点电流密度、失重量及腐蚀坑深后,可以看出失重量随平均电流密度而增加,腐蚀坑深随干扰电压而加剧。根据埋片实验结果,初步提出了交流腐蚀临界安全电压指标。     

邻近强电线路时埋地管道交流腐蚀的可能性评估

强电线路与埋地管道共用一个走廊时管道上不可避免地产生次生交流干扰。当这一交流干扰电流密度达到一定极限后便会造成管道的交流腐蚀,危及管道设备乃至人身的安全。提出了管道上交流腐蚀的条件及控制指标的新观点,并对管道交流腐蚀的可能性进行评估。     

交流干扰对埋地管线阴极保护的影响

随着基础建设的加速,高压交流输电线路和交流电气化铁路对埋地金属管道产生的交流干扰日益严重。国外大量案例表明,传统的阴极保护判据无法有效抑制交流腐蚀,而围绕交流干扰和阴极保护之间的相互影响及作用机理目前尚未达成共识。本文综述了目前该方面的研究现状,包括交流干扰下阴极保护有效电位的确定,综合考虑交流干扰和阴极保护相互作用的电流密度判别指标,以及相关交流干扰与阴极保护交互作用机理的讨论,为交流干扰下阴极保护参数的选取提供参考。     

高铁动态交流干扰下管道钢的腐蚀行为试验研究

利用电化学测试、表面分析及失重分析技术,研究了模拟高铁动态交流干扰下管道钢的腐蚀行为和规律及阴极保护的有效性.结果 表明,动态交流干扰下,阴极保护电位向负方向偏移,交流干扰增大管道的阴极保护电流密度;动态交流干扰下,随干扰水平增加,管道钢腐蚀程度增加,点蚀坑明显加深.阴极保护明显减缓交流干扰试样的腐蚀程度,腐蚀速率降为...     

漏磁场对鹰潭土壤模拟液中管线钢交流腐蚀行为的影响

目的 探究管体磁化产生的磁场对油气管道交流杂散电流腐蚀行为的影响。方法 采用自行设计试验装置模拟管道真实漏磁场,以开路电位、高频电位测量、动电位极化、电化学阻抗谱、表面分析技术及失重法,研究了鹰潭土壤模拟液中磁化和未磁化的X52管线钢试样交流腐蚀行为的差异。结果 磁化管体的磁场使交流腐蚀电位先负移后正移,交流幅值电位增大,极化电流增加,反应界面电容减小,法拉第电阻增大,交流平均腐蚀速率增大,对腐蚀产物形貌有一定影响,但对腐蚀形貌基本无影响。磁场作用机理分析表明,磁场产生的洛伦磁力驱动反应界面附近腐蚀介质运动而增加反应粒子的扩散速率及减小界面扩散层厚度,从而增大交流腐蚀速率。磁场梯度力在一定程度上抑制了阳极反应,促进了阴极反应。结论 漏磁场使管线钢交流杂散电流腐蚀速率大幅提升,但是不改变其均匀腐蚀的形貌,应提高开展过漏磁内检测的油气管道交流杂散电流评价标准。     

交流电对X80钢腐蚀行为影响研究

目的 明确交流电对X80钢的腐蚀电化学动力学参数、腐蚀发展历程和腐蚀速率的影响规律。方法 利用交流电流密度作用下X80钢试样的动电位极化测试,分析交流电对X80钢腐蚀电化学动力学参数的影响。搭建室内腐蚀质量损失模拟试验,并对试验过程中试样的阴极保护和交流干扰参数进行监测,分析交流电对X80钢试样腐蚀速率、扩散电阻和直流电流密度的影响规律。利用拉曼光谱测试和微观形貌相结合的方法,对交流电作用下X80钢试样的腐蚀形貌和腐蚀产物成分变化过程进行分析。结果 交流电使X80钢的自腐蚀电位负向偏移,交流电流密度小于100A/m²时,负移幅度随交流电流密度的增加而明显增大;交流电流密度大于100A/m²时,腐蚀电位则整体接近。自腐蚀电流密度呈现同样的规律,阴极和阳极塔菲尔斜率无明显变化。试样极化电位从–0.428 V（vs. SCE）负移至–0.928 V时,面积为6.5、1.0 cm²试样的扩散电阻分别从约0.063、0.048?·m²减小至0.051、0.036?·m²。交流电流密度从0...     

交流电对X80钢在近中性环境中腐蚀行为的影响

通过数据采集、电化学测试、浸泡实验和表面分析技术研究了交流电对X80钢在近中性环境中腐蚀行为的影响。结果表明,交流电干扰下,随着交流电密度的增大,交流腐蚀形态发生变化,由全面腐蚀转变为局部腐蚀,且试样表面产生较多的点蚀坑。全波交流电正负半波交替干扰下,X80钢发生阴阳极极化,导致Fe的局部溶解和H的析出;负半波交流干扰下会导致析氢而发生氢致阳极溶解,产生的点蚀坑均较尖锐;正半波干扰下,只发生阳极溶解,产生的点蚀坑呈现凹形,且比较平滑。不同波形交流干扰下,X80钢表面产生的腐蚀产物不一致:全波和正半波干扰下,腐蚀产物较疏松且发生龟裂,无a-FeOOH;负半波交流干扰下,X80钢表面腐蚀产物较致密,腐蚀产物存在a-FeOOH,对基体具有一定的保护作用。     

交流杂散电流干扰下的管道电位测量与干扰评价问题

随着管道工程和交流输电线路的不断建设,油气管道的交流干扰问题越来越严重,交流杂散电流干扰会对管道产生电伤害、热相应、去极化效应三方面的危害。在交流干扰的情况下,管道的自然电位、管道断电电位、试片极化电位的测量过程都会受到影响,导致管地电位测量的误差,影响管道阴极保护的效果。测量交流电压时,应根据管道排流点的位置合理选择参比电极的位置,如果采用计算法测算交流电流密度时,数值往往偏大,而采用直接测量交流电流密度时,数值一般偏小。