杂散电流与Cl-对碳钢腐蚀行为实验探索与设计

采用电化学测试和表面形貌观察研究了不同交流电密度和Cl~-浓度对X80钢在近中性pH环境中的腐蚀规律。随着交流电密度增大,试样的腐蚀电位降低;当交流电密度相同时,X80钢在高Cl~-浓度中的腐蚀电位要低于低Cl~-浓度中的腐蚀电位;在交流电与Cl~-共同作用下,试样表面点蚀坑数目增多,点蚀坑直径与深度增加,腐蚀敏感性增高。针对本科实践教学,可以从电化学和表面形貌表征方面来设计杂散电流与Cl~-对碳钢腐蚀行为的影响。     

阴极保护在池州电厂变电站接地系统中的应用

池州电厂为新建发电厂,厂址位于长江南岸池州市。作为电厂特有设施——变电站接地网系统,由于受到杂散电流的干扰,其腐蚀尤其应引起相应重视。没有任何保护措施的接地网腐蚀速度很快,随时间的增加,接地网的接地电阻越来越大,最终超过接地要求,造成潜在的危险。1阴极保护介绍1.1接地网系统组成情况池州电厂变电站接地系统由水平接地网和垂直接地极两部分组成。水平接地网采用60×8mm的镀锌扁钢,按一定间距交叉排列;垂直接地极采用Ф60×6mm的镀锌钢管,与水平接地网相连,均匀排列在地下。1.2腐蚀形态接地网系统发生的腐蚀主要包括宏观原电池腐…     

接地网材料在土壤中的腐蚀现状及腐蚀机理分析

针对接地网材料Q235、Q235镀锌扁钢在红壤中的腐蚀情况,通过运用失重法、微观分析法和电化学方法,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术对接地网材料进行腐蚀产物分析。结果表明:Q235的腐蚀类型为局部腐蚀,产物主要为Fe3O4,Q235镀锌扁钢的腐蚀类型为全面腐蚀,腐蚀产物主要由Fe3O4、ZnO等组成。Tafe测试结果表明Q235和镀锌Q235在红壤中的腐蚀电流随着氯离子和硫酸根离子浓度的增加出现先增加后减小的趋势。通过失重试验发现Q235和镀锌Q235在土壤中的腐蚀速率先增加后减小,最后趋于稳定;通过失重法可以得到接地网在某个时间段的腐蚀速率,进而可以预测接地网的平均腐蚀速率,这对于避免因接地故障而导致的重大安全事故和节约接地网维修成本等方面具有较强的参考价值。     

模拟工业大气环境中碳钢和耐候钢的腐蚀行为研究

用Na HSO3溶液进行模拟工业大气环境的加速腐蚀试验,研究Q235钢和耐候钢在加速腐蚀试验中的腐蚀情况,通过腐蚀质量损失法对试样的腐蚀速率进行分析,得到Q235钢的腐蚀速率高于耐候钢。采用X-射线衍射对腐蚀产物的成分进行分析,Q235钢和耐候钢的主要腐蚀产物均为Fe2O3、Fe SO4、α-Fe OOH和γ-Fe OOH。电化学测试对腐蚀过程进行分析,耐候钢的耐蚀性更好。表明Q235钢和耐候钢的锈层都有明显的保护作用,耐候钢的耐腐蚀性优于Q235钢。     

变电站接地网腐蚀行为的实验室快速测定

根据变电站接地网腐蚀行为的研究现状,在实验室建立了一个模拟金属土壤腐蚀行为的装置。工作中以A3铜为测试金属,以嘉兴地区两个110kV变电站的土壤为目标土样,利用试片失重法和电化学测试技术对模拟装置的有效性进行了评价。结果表明,在电化学活化控制条件下,所建的土壤模拟腐蚀装置能有效地反应变电站现场A3钢的腐蚀情况,两者的实验误差在20％以内。以上研究成果对指导接地网运行具有重要的意义。     

液固两相流中Q235钢的冲刷腐蚀行为研究

随着原油中含砂量的迅速增加，冲蚀腐蚀逐渐成为管道失效的关键因素，尤其是弯头部位。因此通过腐蚀速率、腐蚀形貌和电化学实验研究90°弯头的冲刷腐蚀行为。结果表明，随着实验时间的增加，Q235钢在不同角度的腐蚀速率呈线性增加，而最大点蚀深度基本保持不变。在进口θ=0°～45°，Q235钢受到冲刷和冲击的共同作用，随着角度的增大，Q235钢表面腐蚀产物层的破碎程度越来越严重；在出口θ=45°～90°，Q235钢仅受冲刷影响，腐蚀产物和孔洞的分布具有明显的方向性。在该文研究的条件下，纯冲蚀电流密度仅为冲蚀-腐蚀电流密度的42.16%，原因主要是疏松的FeO(OH)对电化学过程有促进作用，同时也能加速产物的扩散。     

环氧有机涂层对锌铁合金镀层耐蚀性的影响

利用腐蚀浸泡实验、失重法和交流阻抗谱分析等方法研究了环氧有机涂层对Q235钢电镀锌铁合金镀层耐蚀性的影响。结果表明,Q235钢基体、Q235+Zn–Fe合金镀层试样和Q235+Zn–Fe合金镀层+环氧有机涂层试样在5%NaCl溶液中浸泡504 h后,腐蚀速率分别为0.068 0、0.040 0和0.018 0 mm/a。涂覆环氧有机涂层至少能使锌铁合金镀层的防腐性能提高2倍,从而延长基体材料的使用寿命。     

新型无机复配缓蚀剂对钠基膨润土中Q235钢的缓蚀作用

钠基膨润土是电网工程上常用的降阻剂,可以保证接地网良好的接地导通性,向其中加入缓蚀剂是降低接地网材料腐蚀的有效方法。本文采用动电位极化和电化学阻抗谱（EIS）研究了新型复配缓蚀剂（Na₂B₄O₇、Na₂MoO₄、NaNO₂）和各单组分缓蚀剂在0.75%、1.50%和3.00%质量分数下对接地网常用的Q235钢在钠基膨润土降阻剂中的缓蚀行为。用埋片失重法、SEM、XPS分析了腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀产物。结果显示Q235钢在钠基膨润土降阻剂中会产生较严重的腐蚀,主要腐蚀产物为Fe₂O₃以及少量FeOOH。Q235钢在高含水钠基膨润土中的腐蚀受电荷转移控制,复配缓蚀剂可大幅提高电荷转移电阻和电化学阻抗。该无机复配缓蚀剂在保证降阻剂体系较低电阻率的同时具有优良缓蚀效果。在1.5%和3.0%质量分数下,短时和较长期埋放缓蚀效率均可达99%以上。在相同浓度情况对比下,复配缓蚀剂体系中Q235钢的年腐蚀速率比单组分缓蚀剂体系中更低,并且复配体系的电化学阻抗和电荷转移电阻更高,有着明显的协同效应,具有工程推广价值。     

碳钢贮热水箱的模拟腐蚀试验及涂层耐蚀性能研究

碳钢贮热水箱长期在30～80°C温变的热水环境中工作,易受到热水及水中杂质的腐蚀。研究了不同温度下Q235钢在自来水及含100μg/mLNaCl的自来水中的腐蚀速率。对裸钢及其涂覆相同厚度的不同涂层──酚醛环氧(自制)、钛纳米聚合物和改性聚乙烯后在70°C自来水中的极化曲线进行了比较。采用动电位扫描极化曲线测量和电化学交流阻抗谱法(EIS)分别对涂覆不同涂层的Q235钢进行了耐蚀性能研究。结果表明,3种防腐涂层均具有较佳的抗热水性,耐蚀能力较强,适宜对Q235钢贮热水箱进行防护。     

直流杂散电流对缺陷涂层下金属腐蚀行为的影响

通过在室内土壤模拟溶液中进行电化学实验,测量分析极化曲线和交流阻抗谱,研究直流杂散电流对缺陷涂层下金属腐蚀行为的影响。实验结果表明:随直流干扰强度的增大,破损点处呈现出腐蚀速度先增大后减小再增大的趋势,剥离点则呈现出腐蚀速度增大的规律;不同直流干扰强度下,随剥离深度的增大,腐蚀速度呈现出不同的规律。直流杂散电流为3 V时,随深度增加,腐蚀速度减小;随腐蚀时间的增加,腐蚀速度加大。     

着色探伤剂在弱酸条件下对碳钢焊缝腐蚀影响

采用电化学噪声测试技术和电化学极化技术,研究了着色探伤渗透剂在pH值为6.1,温度为21℃的雨水中对Q235钢及含有焊缝的Q235钢腐蚀快慢的影响。试验结果表明,着色探伤渗透剂能减缓雨水对Q235钢和含有焊缝的Q235钢的腐蚀,着色探伤渗透剂对碳钢的耐腐蚀能力提高明显,对含有焊缝的碳钢耐腐蚀能力提高不如碳钢。     

盐水预热器杂散电流的来源与控制

隔膜电解系统中,盐水预热器 散电流的腐蚀相当严重,经过现场实际测试寻找杂散电流的来源;采用溶液等们法,消除杂散电流,以达到控制杂散电流对盐水预热器腐蚀的目的。     

Q235钢在模拟淡水、海水、盐水大气环境中的腐蚀动力学研究

利用旋转挂片腐蚀测试仪对Q235钢进行室内加速腐蚀实验,研究Q235钢在模拟淡水、海水和盐水三种大气环境中干湿交替条件下的腐蚀腐蚀动力学规律。得出结论:在三种模拟大气环境中,随着腐蚀周期的增加,腐蚀深度增加,腐蚀速率呈现先增大后减小的趋势,腐蚀深度和腐蚀速率均为:海水大气盐水大气淡水大气;在模拟海水大气环境中,初期腐蚀较快,在模拟盐水环境中,腐蚀的发展趋势较大。     

镍磷化学镀层在北方重工业城市雪水中的耐蚀性

为了改善Q235钢在空气污染较为严重的环境中的耐蚀性,以北方重工业城市之一的抚顺望花区的雪水为腐蚀溶液,考察了化学镀镍层在该介质中的耐蚀行为。采用金相显微镜观察了镍磷镀层的表面形貌,通过冷冻-加热循环试验考察了镀层的结合力,借助动电位极化、电化学阻抗谱等方法评价了镀层在雪水中的耐蚀性,测试和观察了浸泡实验的腐蚀速率和表面形貌。结果表明,Ni-P镀层可在Q235钢表面均匀沉积且较为致密,与基体之间有良好的结合力。镀层的自腐蚀电流密度较Q235钢低,电荷转移电阻更大,腐蚀速率是Q235钢的1/3～1/2。Ni-P镀层明显改善了Q235钢在污染较为严重的雪水中的耐蚀性,可作为Q235钢腐蚀防护的一种措施。     

植物提取物自组装膜在盐酸中对Q235钢的缓蚀作用

以铁线蕨植物提取物(ACE)为成膜物质,在Q235钢表面自组装得到缓蚀膜。通过极化曲线和电化学阻抗谱测试研究了该自组装膜对Q235钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明,该自组装膜对Q235钢的阴、阳极腐蚀反应均有抑制作用,可明显减缓Q235钢在盐酸溶液中的腐蚀,且缓蚀作用随ACE质量浓度的增大而增强。ACE分子在Q235钢表面的吸附遵从Langmuir和Frumkin吸附模型,为单分子层吸附,吸附分子之间存在横向吸引力。     

直流和交流混流杂散电流对埋地燃气管道失效影响的实验室研究

把埋地燃气管道受到直流和交流影响的现场环境通过相似原理搬到实验室。首先介绍了直交流混流杂散电流的概念、来源、危害以及腐蚀作用机理,接着分析了实验所用土壤的理化性质,介绍实验原理,然后进行了直流和交流杂散电流共同作用下腐蚀影响的实验研究。研究表明,在直流和交流共同作用下,埋地燃气管道的腐蚀破坏比单一种类杂散电流的腐蚀影响要严重得多。     

Q235钢表面渗氮化钛对腐蚀性能的影响

研究了Q235钢在经表面渗氮化钛处理后,其在10%的硫酸与富液中的耐蚀性能。对其腐蚀前后的宏观形貌进行对比,对渗后试样进行电化学腐蚀性能实验,对渗层的显微特征、结构形貌等进行了检测分析。结果表明,Q235钢在10%H2SO4中腐蚀速度是氮化钛渗层的78931倍,在富液中则是6768倍,说明在腐蚀液中,氮化钛渗层耐蚀性是相当好的,可以大大延长Q253钢在腐蚀介质中的使用寿命。     

混凝土阴极保护辅助阳极的电化学性能研究

利用混凝土模拟液,采用恒电流极化以及循环伏安法,研究了常用于混凝土外加电流阴极保护的混合金属氧化物涂层(MMO)钛网阳极的电化学性能,并对阳极采用了加速寿命测试。结果表明:选用的MMO阳极,在含NaCl的混凝土孔模拟液中有较好的耐蚀性和工作稳定性,析氧电位在1.2 V左右,在工作电流为108 mA/m2时使用寿命可达到75年以上。     

电化学氢通量法用于油气管线在线腐蚀监测

通过恒电位阳极极化和失重法考察了不同pH、温度和H2S浓度下Q235A钢在弱酸性介质中的氢渗透电流密度与腐蚀速率的变化情况,着重探讨了各影响因素下氢渗透电流与失重腐蚀速率之间的相关性,为氢通量技术用于油气管道非侵入式腐蚀监测提供依据。研究发现:随着pH降低或介质温度升高,Q235A钢的腐蚀速率与氢渗透电流均逐步增大,且二者之间具有良好的线性相关性。随着H2S浓度增加,Q235A钢的腐蚀速率呈现先增大后降低的趋势,但氢渗透电流则先增大而后趋于稳定;当H2S浓度在5~200 mg·L-1范围内,腐蚀速率与氢电流符合二阶多项式函数关系。通过自制的氢通量探针监测实验管道内腐蚀时,发现过厚的管壁降低了氢电流测量灵敏度,但采用恒电位阶跃法得到的氢渗透电量(氢通量)则与失重腐蚀速率之间具有良好相关性,表明渗氢电量法可用于测量油气管道的内腐蚀速率。     

新型吡啶季铵盐的合成和缓蚀性能的研究

合成了新型吡啶季铵盐阳离子缓蚀剂,研究并讨论了其在炼油装置塔顶空冷器、水冷器的1000 ppm HCl～500 ppm H2S腐蚀介质中对Q235钢的缓蚀性能及其与中和有机胺、表面活性剂的配伍性.研究表明,该吡啶季铵盐对Q235钢均表现出较传统咪唑啉季铵盐好的缓蚀性能,该吡啶季铵盐添加量20 ppm时缓蚀效率可达90％以上,对Q235钢腐蚀表现出明显的抑制作用.