法兰螺栓电偶腐蚀失效分析

某化工厂硝酸(HNO₃)车间亚硝酸钠(NaNO₂)工段一吸收塔中和液出口处法兰螺栓发生严重腐蚀导致其力学性能下降进而引起整个法兰结构失效。经现场经验分析和实验室检测分析后认为：第一,法兰螺栓和法兰盘因材质不同在中和液环境介质中构成宏观腐蚀原电池;第二,法兰螺栓电化学活性强于法兰盘电化学活性自发成为宏观腐蚀原电池电偶对阳极/负极;第三,电偶对阴极(法兰盘)和阳极(法兰螺栓)具有“大阴极-小阳极”面积比。上述三点综合作用致使法兰螺栓发生电偶腐蚀、最终致使整个法兰结构失效。最后给出了解决这一腐蚀失效问题的几点建议。     

核电厂的电偶腐蚀

通过对国内某核电站设备发生的电偶腐蚀失效案例,分析引起电偶腐蚀发生的原因,以及采取的有效措施,最后对核电站电偶腐蚀提出腐蚀控制方法。     

碳纤维复合材料与铝合金电偶腐蚀行为研究

采用全浸腐蚀、腐蚀失重测量、电偶电位和电偶腐蚀电流等试验研究方法．将T300／5222、T300／5405和T300／QY8911三种碳纤维复合材料与LY12CZ、71304和2D70三种铝合金相互偶接，研究由于电偶腐蚀的存在，对铝合金及复合材料腐蚀行为的影响，用SEM方法观察其腐蚀形貌．结果表明，碳纤维复合材料与铝合金的电偶腐蚀作用，促进了铝合金表面点蚀的形成与扩展，电偶作用使铝合金腐蚀的溶解速率明显加快，而与铝合金偶接的复合材料表面形貌基本无变化，复合材料与铝合金之间电偶腐蚀电流较大，二者之间电偶腐蚀十分严重．     

夹层体的电偶腐蚀

对夹层体在腐蚀条件下的电偶腐蚀行为进行了研究。根据复变函数理论求出了夹层结构表面腐蚀电流和电位的分布的表达式。利用SMRE技术测定了带裂纹的夹层体表面的电位分布,讨论了夹层体表面腐蚀电位的不均匀分布现象,分析了夹层体电偶腐蚀和缝隙腐蚀之间的互作用。     

海水中钢的电偶腐蚀研究

获取了不同电位差的钢偶对在海水吧不同面积比偶合的腐蚀结果,讲座了海水中钢偶对的电偶腐蚀行为;对文献中推导的海水中钢偶对的腐蚀速度公式进行了检验和简化,海水中钢偶对阳极的腐蚀速度随阴、阳极自腐蚀电极差和阴／阳极面积比的增大而增大,阳极的腐蚀速度与阴／阳极面积比的关系是非线性的,且阳极的腐蚀速度随阴／阳极面积比的增大有一个极限值,阴极的腐蚀速度随阴／阳极面积比减小和阴／阳极电位差增大而减小,简化的海水中钢偶对的腐蚀速度公式与试验结果符合较好。     

铝底盖与马口铁电偶腐蚀行为研究

本文通过稳态极化曲线和电偶电流、电偶电位的测定,评价了在酸性饮料中铝底盖与马口铁电偶腐蚀倾向,结果表明:密封除氧酸性饮料液中Sn-Al电偶电位差远小于200mV,Sn为阳极,Al为阴极,属于弱电偶腐蚀行为,加之铝为阴极,且在这一体系中呈现钝化状态.因此,在酸性饮料罐状态下,腐蚀电化学行为仍以马口铁腐蚀过程为主,可以忽略铝底和罐体马口铁发生严重局部电偶腐蚀的可能性.     

核电站电偶腐蚀研究

本文选择核电站海水设备的典型材料,通过测量不同材料相互偶合后的腐蚀速率,分析在静止、流动海水中,电偶腐蚀对材料腐蚀速率的影响,最后提出核电站电偶腐蚀防治的建议.     

碳纤维/环氧树脂复合材料与金属的电偶腐蚀行为

采用全浸电偶实验,研究了3%NaCl溶液中,不同温度、不同金属与碳纤维/环氧树脂复合材料(GECM)偶合的电偶腐蚀特征,以及LD10/GECM在不同介质环境中的电偶腐蚀行为.结果表明:铝合金LD10、阳极化铝合金LD10、黄铜H62与GECM接触时有显著的电偶腐蚀现象,且以GECM上的氧还原反应为控制步骤.温度升高,反应活性增大,但腐蚀产物增多,GECM界面阻抗增大.LD10/GECM在对流、酸性、Cl-含量高的环境中点蚀倾向加剧;在含NO-3离子等氧化剂的环境中有晶间腐蚀倾向.     

防锈铝与碳纤维复合材料电偶腐蚀行为

随着防锈铝和碳纤维复合材料在航空航天工业的广泛应用,它们间的接触不可避免。当有腐蚀介质存在时,二者之间由于电极电位差的存在会发生电偶腐蚀。本工作研究了体系温度(0℃、10℃、30℃、60℃、80℃)和电解液中氯化钠质量浓度(1%、3.5%、7%、10%、14%)对试样电偶腐蚀情况的影响。利用SEM和EDS分析腐蚀前后的表面形貌和成分的变化。试验发现随着体系温度的升降或电解液浓度的增减,电偶腐蚀电流呈规律性变化。LB733防锈铝合金存在较大的电偶腐蚀风险,需要采取相应的保护措施后才能使用。     

自身电偶腐蚀

1　起因于钝化金属的局部失钝当两种不同的金属相互电接触并且周围有导电介质存在而构成电流回路时就会发生电偶腐蚀 ,也称伽伐尼腐蚀。这种导电介质常常是液体 ,例如水溶液。两种金属构成电偶 ,由电偶中电位较正的金属提供极化电流 ,把电位较负的金属极化到较正的电位 ,使其腐蚀速度变大。这一过程跟发生在普通电池中的过程在本质上完全一样 ,只不过在电池中电流被迫通过外部负载 ,于是得到有用功。通常 ,电偶腐蚀几乎总是与两种不同的金属或合金相联系 ,例如碳钢和黄铜。然而 ,也有在同一金属或合金上建立起电偶电池的 ,即所谓的“自身电…     

镁合金大气电偶腐蚀初期规律

研究了AZ91D、AM50、AM60铸造镁合金与A3钢、316L不锈钢、H62黄铜、LY12铝合金组成的电偶对分别在青岛和武汉现场暴晒3个月和6个月后的大气电偶腐蚀行为及规律.结果显示, 镁合金始终是电偶对的阳极; 当其与其它4种材料偶接时, 其腐蚀速率增加.镁合金与A3钢偶合后, 其大气电偶腐蚀效应最大, 而与LY12铝合金组成的电偶对的大气电偶腐蚀效应最小.不同镁合金的大气电偶腐蚀效应存在如下关系: γAZ91D>γAM50>γAM60.暴晒3个月后, 青岛的大气电偶腐蚀效应明显高于武汉的大气电偶腐蚀效应.随着暴晒时间的延长, 青岛和武汉的大气电偶腐蚀效应分别呈降低和升高的趋势.     

阳极极化处理对2024铝合金电偶腐蚀行为的影响

将2024铝合金与电位较正的另一种金属钛连接加速腐蚀,通过测试电偶腐蚀电流的分布曲线,对比2024铝合金经阳极化处理前后的电偶腐蚀敏感性.腐蚀后,通过观察表面形貌,分析了该铝合金的电偶腐蚀行为,表明阳极极化处理对改善其电偶腐蚀敏感性有很明显的作用,降低了电偶腐蚀电流,减少了平均腐蚀失重.     

Q235钢-紫铜在不同温度酸性红壤中的电偶腐蚀行为

目的研究Q235钢-紫铜电偶对在不同温度红壤中,电偶腐蚀的加速效应和腐蚀机理。方法通过恒温恒湿箱模拟不同温度的酸性红壤环境。采用失重法测定Q235钢-紫铜电偶对的电偶腐蚀动力学曲线,采用ZRA零电阻电流计研究电偶电流和电偶电位随腐蚀时间的变化曲线。通过XRD、SEM/EDS检测腐蚀产物的成分和微观形貌。结果电偶腐蚀20 d后,土壤温度为20、40、60℃Q235钢的腐蚀质量损失分别为0.4276、0.9432、1.4622 g/dm~2,电偶腐蚀效应分别为4.51、2.90、2.56。Q235钢在酸性红壤中呈局部腐蚀形态,当土壤温度为20℃和40℃时,腐蚀产物主要由FeO、Fe_3O_4与土壤颗粒胶结形成,结构较疏松;当温度为60℃时,腐蚀产物主要由Fe_3O_4组成,结构较致密。随着腐蚀时间的增加,电偶电位呈现起伏波动,电偶电流减小。腐蚀20 d后,Q235-紫铜电偶对在60℃下的电偶电流(71.1μA)小于20℃下的电偶电流(336μA),电偶腐蚀作用较弱。结论土壤温度越高,Q235钢腐蚀越严重。腐蚀进行的后期,温度较高的红壤中,Q235钢形成的腐蚀产物结构致密,且土壤氧含量低,对电偶腐蚀产生抑制作用。     

饱和CO_2盐溶液中镍基合金和碳钢的电偶腐蚀行为

在油田中管材应用种类繁多,难免存在不同材料的耦接使用。应用电化学法和溶液浸泡方法研究了P110SS-Inconel 718两种材料耦接的电偶对在含高Cl-的饱和CO2溶液中的电偶腐蚀行为,用扫描电镜(SEM)观察电偶对材料浸泡后的腐蚀形貌。结果表明:在Cl-浓度不变的情况下,随着溶液介质温度的升高,两种材料的自腐蚀电位均有不同程度的降低;耦接后,电偶对的电偶电流密度随着温度的升高而增大,表面腐蚀坑明显增深。浸泡试验表明:耦接后作为阳极的P110SS的腐蚀程度相比单独浸泡时加剧。     

不同湿度的酸性红壤中Q235钢-紫铜电偶腐蚀行为研究

目的研究典型江西酸性红壤环境中,不同土壤含水量对Q235钢-紫铜电偶腐蚀行为的影响。方法将Q235钢-紫铜偶接后置于不同湿度的红壤中,采用ZRA-2型电偶腐蚀计测量电偶电流和电偶电位。每间隔一定时间取出样品称重,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM和EDS分析腐蚀产物形貌、成分和物相组成。结果腐蚀产物主要为Fe_3O_4、Fe_2O_3和FeOOH。随着土壤含水量增加,腐蚀产物剥落越严重,样品腐蚀失重越明显。Q235钢与紫铜偶接后,电偶腐蚀效应导致碳钢腐蚀加速。土壤含水量(质量分数)分别为10%、20%和30%时,电偶腐蚀效应分别为5.70、4.30和4.08。腐蚀初期,由于表面生成腐蚀产物,电偶电流出现急剧降低。结论随着土壤含水量增加,电偶电流增加,腐蚀越严重。     

缝隙腐蚀与电偶腐蚀的混合型腐蚀形态与防腐措施

对我国民航运营飞机使用托板螺帽的结构件腐蚀损伤的产生原因和腐蚀机理进行了分析研究,并提出了对航空器防腐设计和维修具有较高参考价值的防腐措施.取得了具有良好的防腐效果.      

海洋性气候下镁合金与钢件的电偶腐蚀

在高温度、高湿度（81.8%）、多酸雨的盐雾环境中,镁合金表面可以形成一层含Cl^-的电解质膜,这层膜使镁合金与钢件之间构成腐蚀电偶对。根据电化学极化理论、腐蚀热力学和动力学理论,综合分析了钢件对镁合金的腐蚀行为及规律的影响,并探讨了防止镁合金电偶腐蚀的一些方法。     

Q235-304L电偶对在Na2S溶液中的电偶腐蚀行为研究

用电化学法和浸泡法研究了Q235-304L电偶对在3种不同浓度的Na2S溶液中的电偶腐蚀行为,用SEM观察试样的表面形貌.结果表明:在3种溶液中Q235钢的阳极过程均为混合控制,而304L的阴阳极过程均为电化学控制;偶接后Q235钢表面阳极金属的溶解过程与阴极过程同时进行,其阳极溶解电流大于电偶电流值;电偶腐蚀效应随阴阳极面积比的增大而增大;随着S2-浓度的升高,电偶对中Q235钢的腐蚀速率减小,电偶腐蚀效应也随之降低.