北方某大型钢铁企业表层土壤中多环芳烃污染特征与健康风险评价

采集我国北方某大型钢铁企业22个表层土壤(0~20 cm)样品,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了土壤中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,土壤中Σ16PAHs含量范围为22.0~20 062.0μg·kg~(-1),且以中高环(4、5环)为主,单体以Flu、Pyr的含量最高.与同类相关研究比较,该钢铁厂表层土壤中PAHs污染处于中等水平,中、重度污染采样点主要位于焦化厂、球团厂等典型区域.20个采样点PAHs单体均超过荷兰土壤质量标准中10种PAHs的目标值,而与北京工业场地土壤筛选值相比,仅部分采样点BaA、BaP超标.源解析结果表明,表层土壤中PAHs主要来源于以煤为主的化石燃料的燃烧,石油类燃烧和泄漏的贡献较少.健康风险评价结果表明,BaP、BaA、DBA、BbF、InP在居住用地条件下的致癌风险超过了1×10~(-6),BaP、BaA、DBA在工业用地条件下的致癌风险超过了1×10-6,BaP的致癌风险最大,该钢铁厂表层土壤中PAHs已对人群健康产生危害,需实施土壤修复工程.     

典型钢铁行业汞排放特征及质量平衡

以重庆市某钢铁企业各工艺单元的进出物料为研究对象,分析样品总汞及各物料中汞的输入输出量,初步探讨钢铁生产各工序汞的排放特性及其质量平衡.结果发现,各工艺输入物料汞含量为2.93~159.11μg·kg~(-1),其中,高炉所用块矿汞含量最高,其次为烧结以及高炉用煤.输出物料中汞含量为3.09~18.13μg·kg~(-1),除尘灰汞含量最高,其次为转炉渣.该钢铁企业自备焦化厂汞输入量和输出量分别为1 346.74 g·d~(-1)±36.95 g·d~(-1)和177.42 g·d~(-1)±13.73 g·d~(-1),焦化工序中的汞主要来源于焦煤的燃烧.钢铁生产过程中烧结工序汞输入量最高,为1 075.27 g·d~(-1)±60.89 g·d~(~(-1)),占钢铁生产总汞带入量的68.06%,其来源主要是铁矿粉.固体输出物料中,烧结工序输出汞量为14.15 g·d~(-1)±0.38 g·d~(-1),占总固体输出量22.61%.经估算,该钢铁企业2013年汞排放量约为553.83 kg,汞排放因子为0.092 g·t~(-1)钢产量.为控制汞排放,钢铁企业应结合生产实际,进一步降低焦化以及烧结工序能耗水平,或提高原料质量,减少汞的输入.     

Metal-cored arc welding process for joining of modified 9Cr-1Mo (P91) steel

In the present work, metal-cored arc welding process was used for joining of modified 9Cr-1Mo (P91) steel. Metal-cored arc welding process is characterized by high productivity, slag-free process, defect-free weldments that can be produced with ease, and good weldability. Toughness is essential in welds of P91 steel during hydro-testing of vessels. There is a minimum required toughness of 47 J for welds that has to be met as per the EN1557:1997 specification. In the present study, welds were completed using two kinds of shielding gases, each composition being 80% Argon + 20% CO₂, and pure argon respectively. Microstructural characterization and toughness evaluation of welds were done in the as – weld, PWHT at 760 °C – 2 h and PWHT at 760 °C – 5 h conditions. The pure argon shielded welds (‘A2’ and ‘B2’) have higher toughness than 80% argon + 20% CO₂ shielded welds (‘A1’ and ‘B1’). Pure argon shielded welds show less microinclusion content with low volume fraction of δ-ferrite (<2%) phase. Themo-calc windows (TCW) was used for the prediction of equilibrium critical transformation points for the composition of the welds studied. With increase in post-weld heat treatment (PWHT) duration from 2 h to 5 h, there was increase in toughness of welds above 47 J. Using metal-cored arc welding process, it was possible to achieve the required toughness of more than 47 J after PWHT at 760 °C – 2 h in P91 steel welds.     

碳钢在海水环境中的腐蚀和污损特性研究

讨论了碳钢材料在海水环境中的腐蚀速率随时间的变化情况,总结了碳钢在海水中不同暴露阶段的腐蚀和生物污损特性。结果显示,碳钢在海水中的腐蚀速度随时间延长而下降,暴露1~2年后腐蚀速率变化不显著,其腐蚀过程可分为腐蚀过程控制阶段、氧扩散控制阶段、污损生物成长控制阶段和微生物腐蚀控制阶段等4个阶段。     

烟囱用耐候钢在海水脱硫中的腐蚀研究及寿命预测

通过电化学技术、现场暴露试验研究了海水脱硫对电厂烟囱钢内衬Corten4N的腐蚀行为影响,并利用灰色模型GM（1,1）对烟囱内衬在实施海水脱硫工艺后的使用寿命进行了预测。研究结果表明,实施海水脱硫工艺后会加速烟囱内衬Corten钢的腐蚀且在烟囱140112高度附近腐蚀速率最大;Corten钢在腐蚀初期腐蚀速率逐渐增大,约1a后进入稳定腐蚀状态;Corten钢焊缝区相对于基体是阴极,处于被保护状态;Corten钢在海水脱硫烟气中最大腐蚀速率的灰色预测公式为x（k＋1）=-0.43211e-0.10515k＋0.45811。     

光照对高强度低合金钢大气腐蚀的影响研究

目的针对高湿热高光照地带的金属材料腐蚀严重问题,研究高强度低合金钢在模拟海洋大气环境下的光照对腐蚀的影响规律。方法采用电化学及光电化学方法分析腐蚀产物的光电效应。结果光照降低了高强度低合金钢阻抗,加速了高强度低合金钢大气腐蚀速率。结论高强度低合金钢在光照下的腐蚀产物具有半导体性质,其光生电子和光生空穴参与了高强度低合金钢基体的电化学反应过程。     

某型飞机防护体系性能优选试验研究

目的采用盐雾对比试验,优选获得抗腐蚀性能优异的防护体系。方法选用飞机常用的两种结构材料(2024、30Cr Mn Si A)的几种备选防护体系,开展盐雾加速腐蚀试验。结果铝合金试件经过10个周期盐雾加速腐蚀试验,涂层鼓泡失效,基体未发生腐蚀;经过7个周期加速腐蚀试验,结构钢试件预制划痕处涂层剥落、基体腐蚀。结论铝合金外部防护体系B方案(铬酸阳极化+37底漆+E面漆)和内部防护体系H方案(铬酸阳极化+TB06底漆)最佳,结构钢推荐选用GE方案(镀镉+钝化+TB06底漆+TS96面漆)。     

船用低合金钢焊接件腐蚀行为研究

目的研究船用低合金钢焊接件在海水中的腐蚀行为。方法采用金相组织观察、极化曲线、电化学阻抗谱测试,以及扫描振动电极技术(SVET),对船用低合金钢焊接件在天然海水中的腐蚀行为进行研究。结果船用低合金钢焊接件中热影响区与焊缝区及母材区金相组织发生明显分化,热影响区腐蚀倾向最大,耐蚀性最差,并且易与母材区形成电偶发生破坏。SVET测试结果表明,最大阳极电流出现在热影响区,随着浸泡时间的延长集中于靠近母材处。结论焊接件各区域间组织存在较大差异,热影响区成为最易发生腐蚀破坏的区域,在海水中阳极反应发生在热影响区,随浸泡时间延长电流增大,腐蚀加重。     

2205双相不锈钢在淡化海水中的点蚀行为

目的研究2205双相不锈钢在一级反渗透(RO)淡化海水、海水及浓缩海水中的点蚀行为。方法运用开路电位、交流阻抗、阳极极化曲线和电化学频率调制技术研究2205双相不锈钢在不同温度(60~90℃)及不同海水(一级反渗透淡化海水、天然海水、1.6倍浓缩海水)中的点蚀行为。结果 2205双相不锈钢在一级RO淡化海水中,随温度升高,自腐蚀电位逐渐负移。在80℃的一级RO淡化海水中,在浸泡1 d时即有发生点蚀的倾向,在第28 d时已经发生了稳态蚀点。浸泡初期不锈钢的扰动电流为2μA/cm~2之内,浸泡41 d的扰动电流接近12μA/cm~2,且其值波动幅度更大。结论随着温度的升高钝化膜稳定性降低,2205不锈钢耐蚀性降低。钝化状态下,其在一级RO淡化海水中比在海水中腐蚀严重,点蚀敏感性随Cl–浓度的升高而增加。     

30CrMnSiA高强钢在工业和海洋大气环境中的腐蚀行为研究

目的为30CrMnSiA高强钢的大气腐蚀防护设计、应用范围扩展和开发新钢种提供有益的借鉴和参考。方法采用腐蚀质量损失、XRD和SEM研究了30CrMnSiA高强钢在工业和海洋大气环境暴露60个月的大气腐蚀行为。结果 30CrMnSiA高强钢在工业和海洋大气环境中腐蚀质量损失随暴露时间变化的双对数函数分别是lgΔw=2.245+0.387lg t和lgΔw=2.822+0.637lg t。纤铁矿和针铁矿是两种大气环境中形成的腐蚀锈层的主要成分,除了纤铁矿和针铁矿外,在海洋大气环境形成的锈层中还发现了四方纤铁矿。随着暴露时间的延长,在海洋大气环境中形成的锈层呈现逐渐剥落的趋势。结论 30CrMnSiA高强钢在海洋大气环境中表现出较高的腐蚀敏感性,在工业大气环境中表现出较低的腐蚀敏感性。