90/10铜镍合金海水管路交流杂散电流腐蚀及控制研究

目的 针对杂散电流导致海水管路快速腐蚀问题,研究50、100 Hz交流杂散电流对海水管路腐蚀的影响,建立交流杂散电流腐蚀控制技术,为船舶海水管路交流杂散电流腐蚀控制提供技术支撑。方法 采用失重法、电化学测试、扫描电镜与能谱分析等方法研究交流杂散电流频率和电压幅值对海水管路交流杂散电流腐蚀的影响规律以及直接排流法对海水管路交流杂散电流腐蚀的控制效果。结果 90/10铜镍合金腐蚀速率随着交流杂散电流电压幅值的增加而增大,随着交流杂散电流频率的增加而减小,优先从90/10铜镍合金氧化膜薄弱部位发生腐蚀,当交流电压幅值增加到一定程度后,同时发生Cu溶解反应和Cu²⁺还原反应。结论 交流电气设备接地产生的泄漏电流会导致海水管路发生交流杂散电流腐蚀,采用直接排流法可对90/10铜镍合金海水管路进行有效保护。     

环氧型防腐涂层在深海环境的电化学行为分析

目的评价铝合金基环氧型防腐涂层在深海环境的腐蚀防护性能,为铝合金结构在深海环境下的腐蚀防护提供支撑。方法采用近底悬浮式深海环境试验装置和深海高压模拟试验系统,分别开展环氧型防腐涂层体系实海试验与室内模拟深海试验,研究铝合金基环氧型防腐涂层在深海环境下的防护性能与电化学行为。结果某海域实海结果显示,经历0.5 a的1000 m深海试验后,环氧防腐涂层对铝合金基体的防护状态良好,涂层附着力强度仍旧保持在9 MPa以上。室内模拟深海试验结果显示,在5~20 d的试验周期内,试验初期涂层电阻均在10^(10)Ω·cm^(2)以上,涂层电容则在10^(‒10)F/cm^(2)数量级。随着试验时间的增加,涂层电阻减小,电容增加。其中3000 m模拟深海环境下,涂层电阻从初始的3.995×10^(10)Ω·cm^(2)锐减至3.264×10^(7)Ω·cm^(2),下降了3个数量级,涂层电容则从初始的8.818×10^(‒10)F/cm^(2)上升至1.765×10^(‒9)F/cm^(2)。静水压力影响结果显示,随着试验压力的增加,涂层电阻逐渐减小,涂层电容和吸水率逐渐增加。在试验后期,1000、2000、3000 m模拟深海环境下,涂层电阻分别为3.044×10^(10)、4.305×10^(9)、3.264×10^(7)Ω·cm^(2),而涂层吸水率则分别为4.32%、8.09%和15.84%。结论1000~3000 m深海环境下,深度每增加1000 m,浸泡初期相同时间的涂层吸水率增加近1倍。     

某20#钢腐蚀穿孔失效原因分析

目的 某船20#钢管投运不久后管段出现严重的腐蚀穿孔,通过对失效管段进行研究,以分析其失效原因。方法 通过电感耦合等离子体发射光谱仪、碳硫分析仪、金相显微镜等对材料材质进行材质符合性分析及金相组织分析。通过场发射扫描电子显微镜观察蚀坑微观形貌,并结合X射线衍射仪及显微拉曼光谱仪,对失效部位周围的腐蚀产物进行成分分析。通过电化学测试及微生物鉴别培养,进一步确定腐蚀的发生原因及机理。结果 材料符合性分析说明,此20#钢管束成分符合标准要求。通过形貌观察发现,20#钢蚀坑边缘呈阶梯状,具有明显的攀爬现象,蚀坑周围呈黑色。X射线能谱仪分析结果表明,20#钢腐蚀穿孔处内表面异常存在大量硫元素。通过拉曼分析及XRD分析发现,硫元素主要以硫酸盐及硫化物的形式存在。电化学测试结果表明,在含硫化物的溶液中,20#钢的腐蚀速率明显提升。进一步对腐蚀产物进行微生物培养,发现了硫酸盐还原菌的存在。结论 微生物腐蚀是引起20#钢管束穿孔的主要原因。     

模拟南海大气环境下耐候钢腐蚀性能研究

目的通过室内模拟南海大气环境加速腐蚀试验,对比分析几种钢腐蚀性能优劣,为开发耐南海大气腐蚀用钢提供数据支撑和理论依据。方法分别选用Q235B,Q355和Q500q E三种材料作为研究对象,采用中性盐雾试验方法模拟南海苛刻大气环境对试样进行耐蚀性测试,通过试样表面形貌观察、腐蚀质量损失计算和电化学分析等手段研究其腐蚀行为机制。结果 Q235B表面最先被腐蚀产物完全覆盖,腐蚀速率始终大于另外两种材料。Q355和Q500q E表面膜初期起到延缓腐蚀作用,其中以Q500q E极化阻抗最大,腐蚀表面最为平整。结论模拟南海大气环境下三种试验钢耐蚀性能排序为Q500q EQ355Q235B。