阴极极化模式对钙质沉积层形成的影响

1 引言 阴极保护是防止钢构筑物在海水中腐蚀的最有效方法之一。作为阴极保护的结果,钢表面上形成钙质沉积层,由于它限制了海水中溶氧向钢表面扩散,因此大大降低了所需的阴极保护电流密度。为了考察钙质沉积层的形成与溶液pH、温度、流速等诸多因素的影响,前人曾做过大量的研究工作。Luo等还曾研究了极化条件及混和式阴极极化(先恒电流后恒电位)对钙质层形成的影响。本工作进一步探讨不同极化形式及混和式极化时采用不同     

Q235钢在不同油田污水中阴极保护所需电流密度

采用极化曲线法测试了Q235钢在7种油田污水中不同温度下的电化学行为。结果表明,同一水样温度升高,阴极极化电流密度增大;不同水样同样温度阳极极化电流密度差别较大,进而根据-100 mV阴极保护判据,得到了Q235钢在7种油田污水中得到有效阴极保护所需的电流密度值,以期为阴极保护设计提供参考。     

深海钢铁材料的阴极保护技术研究及发展

综述深海环境中溶解氧、温度、pH值、碳酸盐及压力等对钢铁材料的阴极保护及钙质沉积层形成过程的影响。对国内外深海钢铁材料的阴极保护研究工作进行总结,介绍深海阴极保护参数的设计及应注意的因素,认为提高初始电流密度和阴极保护联合涂层是深海阴极保护的重要保护措施。最后对现阶段深海阴极保护研究中的不足及发展方向进行探讨。     

全固态银/卤化银参比电极的性能

采用粉末压片法制备了一种全固态银/卤化银(Ag/AgX)参比电极。测试了海水温度、海水pH以及恒电流极化等因素对该参比电极性能的影响。结果表明,该全固态Ag/AgX参比电极制备工艺简单,温度系数在0.3mV/℃左右,海水pH的变化对电极的电位基本没有影响,抗恒电流极化性能较好,是海洋工程阴极保护中电位监/检测较为理想的参比电极。     

交流干扰影响下的最小阴极保护电位

通过模拟试验装置,采用恒电位和恒电流极化试验研究了交流干扰影响下埋地管道阴极保护系统的破坏机理,探究新的确定阴极保护电位的方法。结果表明,可以根据保护电流密度曲线的趋势制定新的阴极保护准则。根据试验结果确定了0～100A·m-2干扰电流密度范围内的最小阴极保护电位限值公式。     

海水静压力对DH36平台钢阴极保护的影响

利用高压釜装置模拟在常压,2.0,5.0,10.0MPa压力条件下的阴极保护情况,采用恒电流极化法模拟初期阴极保护,通过电位的变化、电极宏观形貌和钙质沉积层的生成情况评价阴极保护情况。结果表明,模拟海水静压力对阴极保护的影响不显著,电流密度为100mA/m2时极化电阻明显跃升,可以在电极表面形成规模覆盖的沉积层。沉积层主要以文石的CaCO3为主,电流密度较大时,含镁方解石也会生成,与文石共生。     

基于保护电流密度对钢质桩基牺牲阳极设计技术的应用研究

在近海域能达到构筑物全浸区阴极保护完全极化所需的最小设计电流密度的主要控制因素是金属表面的氧含量,在海水流动过程中,海水的紊流也将大大增加构筑物的腐蚀速度。本文根据近海港码头桩基的牺牲阳极阴极保护设计项目的研究,对一些基本设计准则和实践经验进行了归纳,提供基于保护电流密度对牺牲阳极的设计计算数据的经验,以及对寿命有要求的阴极保护设计的新途径,也可供在广东地区海域钢制码头、储罐罐底等金属构筑物的腐蚀控制参考借鉴。     

模拟缝隙腐蚀环境中闭塞区内的临界pH值研究

基于模拟闭塞电池的方法,研究了缝隙腐蚀环境中闭塞区内的临界p H值及其影响因素。结果表明:缝隙内p H值随极化时间的延长而下降,最终趋于稳定。在同一闭塞体系内,其临界p H值的大小受极化电流密度、温度和闭塞程度的影响不同。     

STEEL CATHODIC POLARIZATION CHARACTERISTICINSEAWATERANDANEWAPPROACHFORCATHODICPROTECTIONSYSTEMDESIGN

实验表明,对于海水中实验阴极保护的钢材,其阴极电位与电流密度的线性关系随时间的衰减用“斜率”来表示,此斜率是阴极表面积和电路总电阻的倍数,并且,将直线外推与纵轴的交点是阳极腐蚀电位。基于上述预测,并与稳态下阴极电位与电流密度的S型曲线分布相联系,提出了一种新的牺牲阳极阴极保护系统的设计方法。与现存的方法相比,它可快速极化至所设计的阴极保护状态,因此,具有特殊保护作用。     

深水水下生产系统阴极保护系统设计

综述了深水中的溶解氧浓度,温度,pH,海流流速,压力,污损生物,钙镁沉积层等因素对阴极保护的影响及多种因素的相互作用。对国内外阴极保护的现状进行了探讨,提出了水下生产系统阴极保护的几点设计要素,对某阴极保护设计实例进行了分析。最后对深水阴极保护的发展方向进行了展望。     

工艺参数对高频脉冲电镀镍钴合金在NaOH溶液中耐蚀性的影响

采用高频脉冲电流制备镍钴合金。通过正交试验,重点考察了脉冲频率、占空比、平均电流密度、镀液pH值、温度及CoSO4.7 H2O的浓度对镀层在NaOH溶液中的极化行为及腐蚀速率的影响,选出最佳电镀工艺为:脉冲频率140 kHz,占空比0.25,平均电流密度3 A/dm2,镀液pH值3,温度45℃,硫酸钴浓度10 g/L。高频脉冲镀层中Co含量增加,晶粒的细化强度增强。     

复杂环境下P110套管阴极保护参数电化学测试确定研究

在实验室模拟新疆油气田复杂地质环境深井下P110套管典型腐蚀工况,通过腐蚀电位测定,极化行为测试和不同极化电位下交流阻抗谱分析,以其揭示腐蚀控制机制,来确定阴极保护参数。结果表明,井下温度升高对于P110套管的腐蚀影响显著,而矿化度及pH值改变对其腐蚀过程影响轻微;所模拟的新疆油气田复杂环境下P110套管的阴极保护最小电位确定为-900～-1100 mV(vs SSE),最大保护电位为-1200～-1400 mV(vs SSE)。     

高锰铝青铜表面Ni-P镀层与阴极保护相容性

采用化学镀的方法在高锰铝青铜表面制备了Ni-P镀层。通过扫描电镜、能谱分析观察分析了镀层微观形貌与成分,研究了阴极极化对镀层及表面沉积膜的影响,探讨了高锰铝青铜表面Ni-P镀层与阴极保护的相容性。结果表明,Ni-P镀层使高锰铝青铜维持-0.85V(CSE)极化所需的电流密度降低了1/2;表面沉积膜以CaCO3为主,极化电位越负,其形成的速度越快且颗粒越细小;适宜的阴极保护电位范围内,阴极极化对镀层无不良影响;高锰铝青铜表面Ni-P镀层和阴极保护具有良好的相容性。     

涂层剥离条件下X70管线钢的应力腐蚀裂纹萌生行为

通过循环载荷实验,研究了管道涂层剥离条件下,阴极保护电位对X70管线钢在近中性pH值溶液(NS4溶液)中应力腐蚀裂纹萌生的影响.利用SEM观察了距涂层剥离口不同距离处的应力腐蚀裂纹的萌生情况.结果表明,外加-850 mV阴极保护电位时,剥离涂层下样品表面裂纹的萌生程度随距离涂层开裂口长度的增加而逐渐减轻;外加-1000 mV阴极保护电位时,剥离涂层下样品表面裂纹的萌生程度随距离涂层开裂口长度的增加而稍有增加,但缝隙内各个位置的裂纹萌生程度低于-850 mV极化电位下缝隙内部相应位置的裂纹萌生程度;涂层的剥离降低了阴极保护的效果,要达到涂层完整时的阴极保护效果,则需要使阴极保护电位适当负移.     

极化探头测试埋地管道阴极保护电位的新方法

通过开展室内模拟试验和理论计算,确定了流过管道不同面积漏点阴极保护电流密度比和直径比的正比关系,并结合金属在相同环境下的极化曲线。得出了探头试片极化电位与埋设位置处管道真实极化电位之间的关系,可用于修正极化探头的测试数据,以获得管道真实的极化电位。     

阴极保护对海水间浸低碳钢的防蚀作用

模拟船舶压载水舱的腐蚀环境,探讨了保护电位、保护电流密度和间浸率及其变化对该环境下Q235B级低碳钢刚极保护效果的影响。结果表明:可从阴极保护电位及其变化推断阴极保护的效渠;海水间浸环境下,起始的大电流阴极极化和后续的小电流维持极化可得到良好的保护效果,且更为经济;推荐海水间浸低碳钢的阴极保护电位判据为-0.95V(SCE)。     

阴极保护用三氧化二铁涂层钛阳极

本文通过电化学测试、扫描电镜与X射线衍射分析研究了Fe2O3/Ti阳极,结果表明该电极在3.5%NaCl溶液中有极化不大,耐高电流密度及消耗率低等优点,是一种很有发展前途的非贵金属阳极,适合在阴极保护和废水处理系统中应用.     

镁合金牺牲阳极对贮水式家用电热水器的阴极保护

在水温５０℃，以贮水箱容积５０Ｌ的电热水器为研究对象。取内胆，镁合金阳极，加热器３者的面积比为１４０：２：１。采用恒电流极化法，考察了维持热水器内胆达到阴极保护电位－８３０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ）所需的阴极保护电流密度和阴极保护效果。     

冷轧电镀锡板镀锡添加剂性能评价方法

为评价甲基磺酸体系高速镀锡添加剂的性能,在甲基磺酸镀锡液中加入A、B两种亚光添加剂进行电镀,采用极化试验、时间-电位曲线、赫尔槽试验、扫描电镜等方法考察了两种添加剂的电流密度范围、温度范围、阴极极化能力、镀层形貌及电流密度对锡沉积电位的影响。结果表明:以上试验方法可以为高速电镀添加剂性能评价提供参考,添加剂A比添加剂B拥有更宽的电流密度及温度范围、极化能力更强;适当地提高电流密度能细化晶粒,提高生产效率。     

海水流速对DH36平台钢阴极保护的影响

利用自行设计的管流式海水循环实验装置模拟在0.20~2.00 m/s流速范围内的阴极保护情况,采用恒电流极化法进行阴极保护,通过电位的变化、电极宏观形貌和钙质沉积层的生成情况评价阴极保护效果。结果表明,流速越大,电位达到保护电位-800 m V(vs Ag/Ag Cl海水)时所需的电流密度越大;而且当流速大于1.20 m/s时,即使电位达到了保护电位仍可能发生明显的冲刷腐蚀;生成的钙质沉积层主要是单层的富镁层,只有电流密度较大时,才会在富镁层上进一步沉积富钙层。