铜在干湿交替条件下的大气腐蚀

以(NH4)2SO4(0.01 mol/L) NaHSO3(0.01 mol/L) NaCl(0.01 mol/L)为腐蚀介质,采用干湿交替复合循环试验,利用XPS、SEM表面分析技术,研究了HSO3-、Cl-和NH4 对铜的腐蚀影响,探讨了铜在该试验条件下的腐蚀机制.结果表明,铜在该条件下的质量损失随试验时间呈线性增加,其腐蚀率基本恒定,腐蚀产物不具有保护性;腐蚀产物主要为Cu2O、CuO及碱式硫酸铜.XPS分析技术用于腐蚀表面的化学成分测定是很有效的.     

白铜和黄铜在SO2气氛中的腐蚀对比

通过SO2气体腐蚀试验、腐蚀表面的形貌观察和产物分析,对白铜和黄铜进行了对比研究。结果表明:两种铜的质量损失与SO2体积分数均成线性关系,在SO2污染环境中白铜的抗蚀能力优于黄铜;黄铜腐蚀产物主要为CuSO4.5H2O、Cu4(SO4)(OH)6.2H2O和Cu2O,白铜腐蚀产物主要为Cu4(SO4)(OH)6.2H2O和Cu2O。     

氯化铵盐粒导致的铜初期大气腐蚀行为研究

目的研究在氯化铵存在条件下,铜的大气腐蚀行为。方法采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、滴定法和电化学等方法来确定铜的大气腐蚀过程和腐蚀产物。结果随着暴露时间的延长,铜的腐蚀质量损失变大,平均腐蚀速率变小。在氯化铵存在条件下,铜表面生成了Cu_2O、Cu_2(OH)_3Cl和Cu_2(OH)_2CO_3,其中Cu_2O为主要腐蚀产物,其质量占腐蚀产物总质量的97%以上。结论氯化铵的存在会对铜造成很强的腐蚀,随着暴露时间的延长,铜的腐蚀变得严重,但是暴露后期腐蚀速率将会减缓。     

SO2在碳钢初期大气腐蚀中的作用

通过自建的模拟大气腐蚀系统,借助金相显微镜、扫描电镜(SEM/EDX)、X-射线衍射(XRD)和x-射线光电子能谱(XPS),研究了SO2对碳钢初期大气腐蚀行为的影响,并进一步用原子力显微镜从更微观的角度观察了在SO2环境中初期阶段腐蚀形貌变化.研究结果表明:在SO2污染大气环境中,随SO2浓度的升高碳钢腐蚀加快.在体积分数为5×10(-6)SO2的大气环境中,碳钢和耐候钢表面腐蚀主要以条状物生长,随着SO2浓度的升高,腐蚀产物的形貌发生改变,在体积分数为5×10(-5)SO2的大气环境中,条状锈和胞状锈同时生长.在锈层中S元素以FeSO4·4H2O的形式存在,腐蚀产物中还有γ-FeOOH.SO2在初期阶段加速了碳钢的腐蚀,降低了碳钢的耐蚀性.     

非海洋地区大气污染对金属材料的腐蚀影响研究

总结了16个试验站点的碳钢、锌、铜3种金属材料的第1年大气腐蚀暴露试验结果,并利用灰色关联度分析方法分析了金属材料腐蚀速率与大气环境因素的相关性。研究表明,碳钢、铜的腐蚀速率与大气SO2关联度最大,锌的腐蚀速率与降水酸度、相对湿度关联度最大。这些都体现出酸性湿环境的强大气腐蚀性,表明当前的大气腐蚀因子仍以酸沉降为主。     

在污染大气环境中NaCl对镁合金的协同作用

研究了沉积NaC l的AZ91D镁合金在含有SO2和CO2的模拟污染大气环境中初期腐蚀行为。研究了在SO2和CO2协同作用下,表面沉积NaC l的AZ91D镁合金大气初期腐蚀规律。采用扫描电子显微镜(SEM)观察表面腐蚀形貌,XRD进行腐蚀产物分析。结果表明,由于NaC l的沉积加速了AZ91D镁合金的初期大气腐蚀,SO2、CO2和NaC l多种因素协同作用对AZ91D镁合金的初期大气腐蚀的影响远大于单一SO2、CO2和NaC l因素。     

曝晒位置对纯铜热带海洋大气环境腐蚀性能的影响研究

目的研究不同离岸曝晒位置对纯铜热带海洋大气环境腐蚀性能的影响。方法通过对T2铜在三亚热带海滨离岸不同距离进行24个月的大气曝晒试验,结合大气Cl~-在相应位置的沉积量及湿度变化情况,并采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和XRD等对其腐蚀产物形貌、成分和物相进行分析。结果 T2铜热带海洋大气腐蚀以均匀腐蚀为主,其平均腐蚀速率随离岸距离的增加、曝晒时间的延长而下降。腐蚀产物为双层结构,外层为具有疏松结构的绿色Cu_2(OH)_3Cl,内层为致密的Cu_2O。随着离岸距离的增加、暴露时间的延长,试样表面电解液介质中Cl~-浓度越大,T2铜腐蚀产物中Cu_2(OH)_3Cl含量增加,但腐蚀产物生成主要以Cu_2O相为主。结论腐蚀速率与盐雾沉积量与离岸距离变化关系存在差异,盐雾沉积量先升后降,在离岸80 m处有最大值,由于大气相对湿度的影响,导致T2铜腐蚀速率在离岸0 m处有最大值,在离岸80 m处有极大值。     

田湾核电站大气中水溶性阴离子的观测研究

Cl-、SO24-和NO3-是滨海大气中的主要水溶性阴离子.2005年6月～2006年5月期间,对连云港田湾核电站滨海大气中主要水溶性阴离子Cl-、SO24-和NO3-进行了监测.研究表明,田湾核电站大气中Cl-、SO24-和NO3-的年均值分别为(33.12±53.63)、(53.34±30.34)和(8.34±4.47)μg·m-3;季节变化分析表明,Cl-、SO24-浓度在夏季高、冬季低,NO3-浓度在秋冬季高、夏春季低.气象因素分析表明,风向、风速、气温、相对湿度等对大气阴离子浓度有一定影响.本研究首次对我国滨海核电大气中主要腐蚀性阴离子进行了同时监测,为防止海洋大气腐蚀,保证我国核电工业安全经济运行提供了依据.     

佛山惠景城大气污染物浓度时序特征

基于佛山市惠景城区2013年1月1日-12月31日SO2、NO2、O3、PM2.54种大气污染物的时序监测数据,分析其时序特征,4种污染物质量浓度的平均水平和离散程度表现为NO2PM2.5O3SO2。不同时间际的浓度变化以及污染物之间的互相关、自相关分析结果表明:(1)细颗粒污染、臭氧污染分别集中于冬春季和秋季。周一、周二的SO2、NO2、PM2.5浓度高于一周内的其他时日,O3则相反。尤其是周二NO2浓度显著高于其他日该值,可能与周一车流高峰期机动车直接排放NO转化耗时导致NO2峰值延迟有关。在12:00-15:00时段,SO2、NO2、PM2.5浓度最低,O3浓度最高,可能原因为中午高气温可促使地表污染物向高空扩散,而O3作为NO2的光解反应产物,其浓度水平更大程度上受制于太阳辐射强度。(2)4种污染物的自相关系数各不相同,整体上间隔期为1、3(天或时)的历史污染物浓度能够有效影响当前时刻的污染物浓度。SO2、NO2、PM2.5三者之间存在明显的正相关关系,而O3与NO2呈现弱负相关关系,可能与站点地理位置有关,即该站点PM2.5受机动车直接排放影响为主。O3除受NO2的制约外,更大程度上受太阳辐射的影响。     

某油气集输管线腐蚀失效分析

目的掌握管道腐蚀机理,有针对性地提出防腐方案。方法现场进行腐蚀管段截取和介质取样,采用腐蚀失效管段管材分析、腐蚀介质成分分析和腐蚀产物分析的试验方法,室内开展管道腐蚀失效原因检测和分析。结果失效管段内表面存在不均匀的沉积物,且部分位置发生了剥离脱落,存在裂缝。管道管材性能满足20#钢的性能指标要求。输送介质矿化度高,Cl-和SO42-含量高。腐蚀产物主要成分是几种Fe的氧化物和氢氧化物,如Fe(OH)2、Fe2O3和Fe O(OH)等,也含有部分氯化物和硫化物。结论管道在介质中主要腐蚀类型为腐蚀产物引起的闭塞腐蚀,介质内含有H2S,在含水条件下管道发生了O2和H2S腐蚀,最终使管壁减薄失效。     

MM5/WRF气象场模拟差异对CMAQ空气质量预报效果的影响

评估了为公共多尺度空气质量模式(CMAQ)提供气象输入场的第五代NCAR/Penn State中尺度 (MM5) 模式与天气研究和预报(WRF)模式模拟的多种气象要素的准确性;比较了2个模式提供的气象场对华北地区SO₂和NO₂源同化反演效果及其质量浓度预报的差异;分析了相对湿度和边界层高的变化对ρ(SO₂),ρ(NO₂)预报的影响及其物理机制.结果表明:WRF模式模拟的各气象要素准确性优于MM5模式,其中MM5模式对相对湿度和边界层高度的模拟值与实测值的偏差较明显,而WRF模式的模拟值与实测值较接近;相对湿度和边界层高度参数是影响CMAQ空气质量预报的关键气象要素,这2个参数的变化对ρ(SO₂)和ρ(NO₂)的预报有显著影响,因此,对2个参数的改进可显著减小预报误差;ρ(SO₂)模拟误差减小的主要原因是垂直输送和质量调整过程对ρ(SO₂)的贡献减小;而ρ(NO₂)模拟误差减小的主要原因是化学反应过程对ρ(NO₂)的贡献明显减小.      

镁合金在模拟污染气体环境中的初期腐蚀规律

研究了在含有SO2和CO2的模拟污染大气环境中AZ91D镁合金大气腐蚀初期行为，讨论了在SO2和CO2协同作用下AZ91D镁合金大气初期腐蚀规律。采用扫描电子显微镜（SEM）观察表面腐蚀形貌，XRD进行腐蚀产物分析。结果表明由于SO2和CO2的溶解导致电解液膜酸性增加，进一步加大了表面的反应活性．加速了大气初期腐蚀。     

华北洁净地区微量气体变化特征的初步研究

2005-05-22-2005-12-31,在中国科学院大气本底观测网兴隆站对微量气体成分进行连续测量,获得了O₃,NOx(NO,NO₂),CO₂和SO₂等气体组分的变化特征和变化规律,并得到了它们的浓度水平.初步分析表明,ψ(O₃)在6,9月出现高值,12月出现最低值;ψ(NOx)的最低值出现在8月,8-11月缓慢增长,NO在NOx中所占比例非常小;ψ(SO₂)的最低值出现在7月,之后逐渐增加;ψ(CO₂)的最低值出现在8月.观测资料表明,兴隆站空气质量最好的时间为7-8月.并对它们之间的相互作用及与辐射的关系进行了研究.      

广州市酸雨现状与发展趋势研究

叙述了广州小珠江三角洲范围历年来酸雨分布的特征及其发展趋势。分析表明,春季降水酸性最强,认为是局地源污染与外地源输送叠加的结果。酸性降水中起主要作用的阴离子是SO_4~(2-)和NO_3~-。尤以前者更为主要,NO_3~-的作用显著大于西南地区和上海地区;是美国的0.5倍。SO_4~(2-)/NO_3~-值低于西南地区2倍以上。广州市大气中H_2O_2及O_3浓度较高,光化学反应活跃。春季冷空气南下形成静止锋,有利于酸雨的形成。广州的酸雨已进入世界最强范围,与西欧、北美接近。     

济南秋季大气PM_(2.5)中水溶性离子的在线观测

2008年9月29日—10月15日使用大气细颗粒物快速捕集系统实时、在线分析了济南秋季PM2.5中水溶性离子的质量浓度,并结合气象资料和部分前体物(SO2,NOx和O3)浓度进行了相关分析.结果表明:济南秋季燃煤污染严重,SO42-,NO3-和NH4+是大气PM2.5中水溶性离子的主要组分,三者质量浓度之和占总水溶性离子(TW SI)质量浓度的90%以上;SO42-污染物主要受远距离传输的影响,NO3-和NH4+污染物主要受局地源的影响;SO42-和NO3-的昼夜形成机理不同,它们的形成过程主要受相对湿度、温度和O3浓度的影响.周边地区生物质燃烧导致了济南重污染天气的产生,降水对污染物的清除作用较强.对比土壤和海盐中各种离子的质量浓度比可知,济南秋季PM2.5中的K+受生物质燃烧的影响较大,C l-主要来源于海盐和生物质燃烧,Na+主要来源于海盐.     

海洋环境氯离子沉降率及腐蚀严酷度评价研究

目的通过大气环境氯离子沉降率和严酷度评价研究,为海水抽水蓄能电站设备防腐蚀设计提供数据支撑。方法主要利用干片法和银测试片法对海南某地区远海a点和近海b点3—6月大气中的氯离子沉降率和腐蚀速率进行研究。结果干片法数据分析发现,每月b点氯离子沉降率高于a点,其平均温度低于a点,平均相对湿度高于a点。银片数据分析发现,b点环境较为严苛,其氯化银腐蚀膜厚于a站,其中a点腐蚀速率等级为G2,而b点除3月外腐蚀速率等级均达到G3。对比数据发现,干片法获得的每月盐雾沉降率变化趋势与银片法每月腐蚀速率变化趋势一致。结论温度、湿度是影响大气氯离子沉降率的重要因素,而大气盐雾含量是影响设备腐蚀速率的重要影响因素,为确保海水抽水蓄能电站设备安全可靠运行,需采用控温、控湿以及除盐雾技术降低服役环境腐蚀严酷度。