基于Hilbert-Huang变换的电化学噪声解析及其应用

借助Hilbert-Huang变换 (HHT) 研究了Q345B碳钢在模拟混凝土孔隙液中的电化学噪声信号的时频谱,发现相比离散小波变换 (discretewavelet transform,DWT),HHT在噪声信号识别过程中具有更高的时频分辨率和稳定性,能够从本质上提高对电化学噪声中耦合的亚稳态点蚀信号的解析精度。针对Q345B碳钢处于钝化态、亚稳态点蚀萌发和稳态点蚀生长等不同阶段的噪声特点,提出了一套基于HHT边界谱的腐蚀状态量化指数与腐蚀特征识别方法。借助于在线电化学噪声监测装置,HHT算法将可用于诊断工业环境的腐蚀形态和腐蚀发展趋势。     

用分光光度法测定酸液腐蚀速度的研究

针对油田酸化增产中油管存在的酸腐蚀情况,建立了测定铁离子浓度的邻菲罗啉分光光度法,研究了酸液添加剂对铁离子含量测定造成的干扰及相应的消除方法.在此基础上,建立了酸液腐蚀速度的测试方法,将该法与传统失重法进行了对比,结果平均相对偏差为3.65%,说明分光光度法用于测定酸液腐蚀速度是可行的.该方法具有简便、快速、准确的优点,可用于实验室连续腐蚀测试和现场腐蚀监测.     

碳钢油气输送管道不同沉积物下的腐蚀行为

利用失重法、电化学测试、丝束电极和微观分析手段研究了在CO₂饱和地层水中X65碳钢覆盖不同沉积物的腐蚀行为.结果显示,覆盖沙粒、黏土和碳酸亚铁可减轻X65钢的腐蚀,而覆盖硫化亚铁、元素硫和混合物则明显加速钢的腐蚀.尤其是覆盖元素硫,试样的腐蚀速率急剧增大.覆盖混合物试样的腐蚀速率也有显著的增大,混合物中元素硫起主导作用.试样表面沉积的元素硫可自催化阴极反应而大大加速钢的腐蚀.丝束电极的电位和电流分布显示,覆盖混合沉积物的电极,其电极电位比无沉积物覆盖电极的电极电位正.随着腐蚀进行,沉积物覆盖下电极发生严重的局部腐蚀.丝束电极的电位和电流分布图能够有效反映沉积物下局部环境变化而导致的局部腐蚀行为差异.     

不锈钢植酸钝化工艺及其耐腐蚀性能研究

通过极化曲线,AFM和红外光谱测试,研究了钝化工艺参数对不锈钢植酸钝化膜耐腐蚀性能的影响,得到了最优的钝化处理工艺,获得了耐腐蚀性能更优良的钝化膜。该方法原料来源广泛、价格低廉,工艺操作方便,而且钝化过程中不产生有毒有害物质,是一种高效环保型的不锈钢钝化处理方法。     

文昌油田套管钢电偶腐蚀与缓蚀剂研究

文昌油田套管设计中采用了13Cr-L-80和N-80两种钢材。实验研究了两种钢材在完井液(盐含量高达30％的溶液)中的电偶腐蚀并筛选了缓蚀剂。在pH=6．5的隐形酸类完井液中，13Cr-L-80的开路腐蚀电位明显较N-80为正，二者相差数百毫伏；在65℃下不同钢材耦接时，13Cr-L-80钢的腐蚀速率(0．182mm／a)较该钢材相互耦接时的值(0．381，0．396mm／a)为小，N-80钢的腐蚀速率(0．929mm／a)较该钢材相互耦接时的值(0．573，0．592mm／a)为大，表明发生了电偶腐蚀。从9种商品中筛选出的缓蚀剂JC-6，在加量15g／L时使13Cr—L一80和N．80耦接时60℃腐蚀速率分别降至0．012和0．165mm／a，降低率93．4％和82．2％；JC-6与PA复配物使耦接钢材腐蚀速率进一步降低，质量比为90：10的复配物(代号JCP-6)在加量15g／L时使70℃腐蚀速率分别降至0．013和0．069mm／a，降低率88．5％和96．5％。极化曲线表明JCP-6对于两种钢材均为阴极型缓蚀剂。JCP-6与完井液、海水配伍，温度升高(10～80℃)使配伍性变好(溶液浊度减小)，pH改变(1．7～7．5)对浊度影响小。JCP-6为成膜型缓蚀剂，简略讨论了缓蚀机理。图5表3参5。     

缓蚀剂对原子力显微镜探针刮擦铜镍合金加速溶解的作用

金属材料在缓蚀剂中受到刮擦会加速溶解,产生相应的腐蚀.采用原子力显微镜(AFM)探针刮伤技术研究了缓蚀剂对探针诱导铜镍合金加速溶解作用的影响.结果表明:在750 nN负载条件下,AFM探针在接触模式下对铜镍合金表面持续扫描,可以加速样品在1.5 mol/L NaCl溶液中的溶解,探针刮擦区域有蚀坑;作为缓蚀剂添加的有机化合物十二胺和无机盐铬酸钠能抑制探针刮擦引起的铜镍合金的加速溶解.     

16Mn钢局部腐蚀中的电化学噪声特征

通过测量16Mn钢在0.1mol/LCI^- 0.5mol/L HCO3^-溶液中的电化学噪声，发现在点蚀诱导期，亚稳态蚀点的形核速率λ不到0.002s^-1，噪声电流峰平均宽约3～5s，而噪声电位峰却平均宽达200s；在点蚀从亚稳态转变为稳态过程中，λ急剧增加，且电流噪声峰宽度也开始增加，但电位峰宽度却开始减小，随着局部腐蚀进入稳定发展期，噪声中出现了大尺度的波动，且噪声电位峰与电流峰宽度基本相等，但λ却有所下降，宏观点蚀的出现导致噪声电阻Rn迅速下降，并在腐蚀进入稳定发展期后逐渐趋于稳定。     

超级13Cr钢在含CO2的CaCl2完井液中应力腐蚀开裂行为

采用四点弯曲法实验研究了超级13Cr马氏体不锈钢在1.0MPaCO2、100℃和150℃下,密度为1.318kg/L的CaCl2完井液中的应力腐蚀开裂（SCC）行为;同时研究了溶液中氧含量和少量醋酸对应力腐蚀开裂敏感性的影响。结合动电位极化曲线,考察了材料在不同条件下的腐蚀电化学行为,其结果和四点弯曲法实验结果一致。在150℃不除氧条件下,材料的应力腐蚀开裂最敏感,此时开路电位（Ecorr）处于极化曲线上的第二个活化-钝化转换区域。扫描电子显微镜（SEM）结果显示,超级13Cr马氏体不锈钢以沿晶型方式开裂。     

Bi掺杂对Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料电化学腐蚀性能及枝晶生长的影响

采用动电位扫描和交流阻抗等方法研究Bi掺杂对Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料在3.5%NaCl(质量分数)溶液中电化学腐蚀性能及枝晶生长的影响;采用SEM和XRD技术分析其腐蚀形貌及成分。结果显示:随着Bi含量增加,腐蚀电流密度增大,但自腐蚀电位不呈规律性变化。阻抗谱显示:掺杂前后阻抗谱特征相同,均可用两个时间常数的等效电路模型表示,其拟合误差<5%。随着Bi含量的增加,容抗弧半径减小,电荷传递电阻和腐蚀产物膜电阻均减小,耐蚀性能降低。SEM像显示,Bi掺杂对钎料在介质中电化学迁移速度有减缓作用,因而对迁移所致的枝晶生长具有抑制作用。XRD谱显示,枝晶主要成分为Sn和Cu6Sn5,同时伴有少量的Bi和Ag3Sn。     

基于恒电量的便携式腐蚀监测系统的研究

CS-2是基于恒电量原理的腐蚀测量系统,与传统的解常微方程组相比,对理论分析和数据处理方法作了改进,求解更加简便;提出了恒电量极化测量Tafel常数的新的解析方法,利用非线性回归拟合,增加了抗干扰的能力和求解精度。通过改进模拟电路的设计,加快了极化电荷瞬时转移速度,显著减少了溶液电阻对测试的影响。对于测试操作方面,首次实现了参数选择自动化,简化了实验操作。将测量系统集成于体积小、便于携带的加固型计算机内,能够胜任户外、实验室及需要有移动性的测试场所,配合不同形式的监测探头,即可实现腐蚀的现场监测。