深海环境钢材腐蚀行为评价技术

采用电化学、人工神经网络和数据库方法研究了5种海洋工程钢材在5000m深海环境中非现场腐蚀行为评价技术.结果表明,温度、溶解氧、盐度和pH值是评价5种海洋工程钢材海水腐蚀行为的主要介质参数.根据这一结果,用人工神经网络技术建立了温度、溶解氧、盐度和pH值与5种海洋工程钢材海水腐蚀速度的相关数据库MCM-CORRDB03,并采用WOA海洋要素分布数据集建立了MCM-GOCEANDB03全海域海水腐蚀参数数据库,进而使用MCM-CORRDB03和MCM-GOCEANDB03两个数据库评价了5种海洋工程钢材在5000 m深海环境腐蚀行为,证实了5种钢材均在700 m左右存在最低腐蚀速度,以及溶解氧对钢材深海腐蚀行为具有最主要的影响.结果表明,结合采用多种非现场方法可以可靠评价深海环境钢材的腐蚀行为.     

不锈钢在海水中的耐蚀性与腐蚀电位的关系

研究了７种不锈钢在４个试验站的海水中浸泡１８０天的腐蚀电位特征,其中５种不锈钢还进行了长达４年的暴露试验。钝化能力强的不锈钢的海水腐蚀电位阴浸泡时间向正变化,其腐蚀电位趋于稳定的时间较长,稳态腐蚀电位的波动较大,钝化能力较弱的不锈钢则相反不同钢种的不锈钢在海水中的稳态腐蚀可以相差很双,在青岛、舟山和榆林,２Ｃｒ１３和ＨＲＳ－３间的稳态电位相差０．８Ｖ以上。不锈钢在海水中的稳态腐蚀电位较正,其耐蚀性     

耐海水腐蚀低合金球墨铸铁的初步研究

用挂片法研究了HDQ铸铁（耐海水腐蚀低合金球铁）在全浸和半浸状态下的耐海水腐蚀性。结果表明：HDQ铸铁的耐海水腐蚀性能比HD铸铁（耐海水腐蚀低合金铸铁）提高了2．4倍。     

在不同海域长尺电联结低合金钢的腐蚀规律研究

用长尺电联结方法研究了低合金钢在不同海域的腐蚀规律和耐蚀性,对3种钢4个海域2年的海水腐蚀试验结果进行了分析.     

核电站海水管道阴极保护状态下的腐蚀监测

海水腐蚀引起管道设备失效已成为核电站海水系统的主要问题,管道腐蚀状态的判定及腐蚀速率的实时监测数据为核电站海水系统管道的安全、有效运营提供重要评判依据。本文介绍了一种基于电化学方法的核电站管道多功能腐蚀传感器,主要包括管道的腐蚀状态、腐蚀速率及管道保护度的腐蚀监检测装置、原理和实施方法。     

人工神经网络在我国海水腐蚀中的应用

海水是一种复杂的腐蚀介质,金属在海水中的腐蚀主要受材料本身和海水环境因素的影响,人工神经网络在预测海水中金属腐蚀方面具有独特的优势。本文介绍了人工神经网络的概念、分类和组成,并综述了其在我国海水腐蚀中的应用。     

铸铁在海水中的腐蚀行为

报告了18种铸铁在天然海水和流动海水中的腐蚀试验结果,总结了它们在海水中的腐蚀行为,普通铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀速度与碳钢接近,低合金铸铁在海水中的腐蚀行为与普通铸铁相似。CrSbCu铸铁在海水中的腐蚀比普通铸铁轻,添加Ni,Ni-Cr,Ni-Cr-Mo,Ni－Cr-Cu,Ni-Cr-Re,Cu-Sn-Re,Cu-Cr,Cu-Al等的低合金铸铁在海水中的腐蚀速度与普通铸铁无明显差别,加入少量Ni,Cr,Mo,Cu,Sn,Sb,Re等合金元素可减小铸铁在海洋大气区的腐蚀速度,高镍铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀均较轻。     

海水流速对典型金属管材腐蚀行为的影响

利用管路模拟腐蚀试验装置和电化学分析手段对比研究了4种典型海洋用金属管路材料在静态和动态海水环境中的腐蚀行为。结果表明,在静态海水环境中,碳钢的腐蚀速率远高于304不锈钢、B10铜合金和纯钛TA2。4种材料在3~10m/s流速内均为湍流腐蚀。流速为10m/s时,B10铜合金的动态腐蚀敏感性比304钢强,主要原因是在动态海水中B10的活化溶解区明显宽于304不锈钢,其成膜速度较慢。在静态和动态海水冲刷环境条件下,TA2由于在表面形成致密稳定的钝化膜,基本不发生腐蚀,是耐海水腐蚀性能最优异的管路材料。     

海水泵阀用新型铸造铜合金的研制

研制了一种海水泵阀用新型铸造铜合金，该合金综合力学性能优良：δb≥550MPa，δ0.2≥280MPa，δ5≥18％；耐海水腐蚀性能优异，在7m／s的天然海水冲刷下，腐蚀率低于0．042mm／a，在3．5m／s的含砂海水冲刷下，腐蚀率为0．144mm/a；与目前推广使用的海水管系材料B1O的腐蚀电位相差较小，电偶腐蚀率为0．0092mm／a，能有效抑制海水管系的电流腐蚀，提高海水泵阀的使用寿命。与国内海水泵阀常用的铜合金相比，该合金具有较高的拉伸强度和屈强比，能承受较高的压力，在深海工程等领域也有广泛的应用前景。     

海底注水管线缓蚀剂的筛选优化

针对海底注水管线的运行工况,建立了室内缓蚀剂评价方法,对15种国内外缓蚀剂样品利用腐蚀失重进行了评价.研究海水温度、流速和缓蚀剂添加浓度对腐蚀速度影响的同时,对缓蚀剂的水溶性及配伍性也进行了综合评定.     

金属材料海洋环境腐蚀数据咨询管理及预测诊断系统

采用面向对象的编程语言Visual Basic(VB)编制了金属材料海洋环境腐蚀数据咨询管理和预测诊断系统。系统中包含常用金属材料实海腐蚀数据和腐蚀形貌图谱的图文数据库．除常用的数据库管理功能外，还具有一定的腐蚀预测和腐蚀形貌诊断功能。腐蚀预测可分为人工神经网络模型预测和灰色模型预测。人工神经网络模型根据材料的合金成分或海水环境因素对材料的腐蚀进行预测，而灰色模型用于对材料的长期腐蚀数据进行计算并给出灰色模型参数。由扫描得到的金属材料的腐蚀形貌图像的灰度值分布或分形特征值和对应的腐蚀形貌作为知识库，通过模糊模式识别理论建立了腐蚀形貌分析诊断系统。可以对材料的腐蚀形貌进行诊断。     

Long term corrosion characteristics of metallic materials in marine environments

Abstract

Long term corrosion test data in marine environments are essential data to guide the design and application of marine engineering. Corrosion test results, over a 16 year period from October 1986 to October 2002, using eight kinds of metallic materials are reported in this paper. Materials were exposed in the splash zone, tidal zone, and full immersion zone of four corrosion test stations located in Qingdao, Zhoushan, Xiamen and Yulin respectively, and therefore the corrosion behaviour of various ferrous and non-ferrous materials in these marine environments has been obtained. The corrosion of carbon steel in the seawater fits the following general relationship: D=A+K(t–1). The variation in the general corrosion rates for the different carbon steels in seawater is relatively small and consistent. However, the pitting corrosion rates for the different carbon steels are all significantly different. The marine splash zone is about 0–2˙4 m above the mean high water level of the seawater. The corrosion peak was located about 0˙6 to 1˙2 m above the mean high water level. The order of the corrosion potential of stainless steels with the corrosion resistance of stainless steels is consistent in seawater. The corrosion of copper was found to be serious in the full immersion zone of the Yulin sea area. The effective lifetime of the cathodic protection for a wrapped aluminising layer of the hard and ultrahard aluminium may be 16 years.     

低碳钢在模拟海洋潮差区的腐蚀行为的电化学研究

利用自主设计的腐蚀实验槽模拟实海潮差,并借助恒电位仅、电化学工作站对Q235B低碳钢在潮差区不同位置以及全浸区的腐蚀过程进行原位监测.结果表明,试样处在潮差区的不同位置时的腐蚀规律不同,低碳钢在中潮区和低潮区的腐蚀速率高于最高潮区及全浸区的腐蚀速率;在一个潮差涨落周期内,低碳钢开路电位的变化与表面经历的干、湿状态及所发生的阴、阳极反应有关;在长期潮差腐蚀进程中,低碳钢开路电位的变化规律与锈层的厚、薄状态有关.     

低碳钢在模拟海洋潮差区的腐蚀行为的电化学研究

利用自主设计的腐蚀实验槽模拟实海潮差,并借助恒电位仪、电化学工作站对Q235B低碳钢在潮差区不同位置以及全浸区的腐蚀过程进行原位监测.结果表明,试样处在潮差区的不同位置时的腐蚀规律不同,低碳钢在中潮区和低潮区的腐蚀速率高于最高潮区及全浸区的腐蚀速率;在一个潮差涨落周期内,低碳钢开路电位的变化与表面经历的干、湿状态及所发生的阴、阳极反应有关;在长期潮差腐蚀进程中,低碳钢开路电位的变化规律与锈层的厚、薄状态有关.     

有色金属涂层及其封闭层的海水腐蚀性能

介绍了金属涂层、金属涂层+封闭层等9种涂装体系在 国内三个站静海全浸、潮差、飞溅区海水腐蚀性能的研究.结果表明：Al 、Zn涂层及Zn-Al涂层+封闭层、Al涂层+842+546环氧沥青漆复合涂装体系具有良好的 防护效果.试验分析表明：涂层防护效果主要与材料在海水中的电极电位、涂层孔隙率以及材料性能密切相关.     

铜及铜合金在我国实海海域暴露16年局部腐蚀规律

本项目研究了19种铜及铜合金在我国青岛、舟山、厦 门、榆林四个海水腐蚀试验站暴露1、2、4、8、16年的局部腐蚀规律.暴露实验表明，榆林站全浸区因温度高和海生物附着共同作用是铜合金表现一定的局部腐蚀现象；舟山海域因为高流速的含泥沙海水的冲刷作用，也使铜合金发生局部腐蚀；厦门海域对铜合金的局部腐蚀有一定的减缓作用，使铜合金板材没有局部腐蚀发生，但厦门海域的这种减缓作用有一定的限度；青岛海域全浸区的局部腐蚀程度不高，但暴露后期在潮差区铜合金的局部腐蚀比全浸区严重.     

Localized corrosion of copper alloys in China seawater for 16 years

The regulation of localized corrosion of 2 kinds of copper and 17 kinds of copper alloys exposed in seawater of Qingdao, Zhoushan, Yulin and Xiamen for 16 years has been studied. Results show that during immersion copper alloys suffer from pitting corrosion due to high temperature and marine living adhesion at Yulin, and to the higher velocity of seawater containing sand at Zhoushan. However, the seawater of Xiamen inhibits the pitting corrosion of copper alloys. No pitting corrosion is observed on copper alloy plates tested there. The copper alloys suffer from more serious pitting corrosion in the tide zone than that in the immersion zone at Qingdao after long time exposure.     

实海试样腐蚀形貌图像特征提取及分析

用图像扫描方法获取了实海金属试片的腐蚀形貌图像并通过滤波和直方图均衡的方法对图像进行处理;用小波变换对得到的腐蚀形貌图像进行纹理分析;从变换后每个子图像中提取能量特征并和实海腐蚀数据之间的相关性进行了初步的研究,得到了较好的结果.     

铝合金在海洋环境中的腐蚀研究（Ⅰ）：——海水潮汐区16年暴露试验总结

总结了铝合金在青岛海域海水潮汐区暴露16年的腐蚀试验结果，防锈铝LF2Y2、LF6M（BL）、F21M、180YS在海水潮汐区有好的耐蚀性，工业纯铝L4M、锻铝LD2CS的耐蚀性较差，硬铝LY11CZ（BL）、LY12CZ（BL）和超硬铝LC4CS（BL）的包铝层起着牺牲阳极作用，使基体受到保护，海生物污损对铝合金的腐蚀有明显影响，镁，锰能提高铝在海水潮汐区的耐蚀性，硅明显降低铝的耐蚀性，铜严重损害铝的耐蚀性。     

基于模糊模式识别的金属材料海水腐蚀形貌诊断系统

采用图像扫描方法获得了碳钢、低合金钢实海试片的腐蚀形貌图像,并对图像进行预处理及灰度分析;将所得样本的灰度值分布和对应的腐蚀形貌作为知识库的标准样本,用模糊模式识别理论建立了腐蚀形貌诊断系统,可以由扫描灰度值分布判断金属的表面腐蚀形貌．