南海岛礁环境下304不锈钢腐蚀行为分析

目的 研究304不锈钢材料在南海岛礁大气、飞溅、潮差和全浸区环境下暴露0.5 a的腐蚀行为与规律.方法 通过实海环境适应性试验,获取304不锈钢材料在南海岛礁环境下的腐蚀数据.通过腐蚀形貌观察,明确304不锈钢的主要腐蚀形式.通过电化学测试分析,评价304不锈钢耐蚀性能,阐明其腐蚀机理.结果 304不锈钢在南海岛礁环境下以点蚀为主,4个区带的平均腐蚀速率分别为0.8、1.1、1.3、3.2μm/a,平均点蚀深度分别为13.57、15.26、18.62、2.43μm,最大点蚀深度分别为28.85、35.63、32.93、40.25μm.交流阻抗和Mott-Schottky曲线测试结果显示,四个区带试样的电荷传递阻抗分别为1.27×107、8.76×106、7.35×105和5.76×105?·cm2,载流子含量分别为6.56×1022、1.01×1023、2.80×1023和4.15×1023 cm?3.在全浸环境下,304不锈钢钝化膜破损最严重,耐蚀性下降最大.结论 在大气区和飞溅区,304不锈钢以点蚀为主,并在固定部位伴随有轻微缝隙腐蚀;在潮差区和全浸区,由于钙镁沉积物和海生物附着,304不锈钢表面形成大量Cl?饱和、低溶解氧浓度的腐蚀微电池环境,发生了严重的局部腐蚀,且以全浸区最为严重.     

船舶海水管路直流杂散电流仿真研究

目的 针对某型船海水管路杂散电流腐蚀穿孔问题,研究海水管路直流杂散电流密度与直流电气设备机壳绝缘电阻关系,评估海水管路直流杂散电流腐蚀风险,提出直流电气设备机壳绝缘电阻要求,为船舶海水管路杂散电流控制提供技术支撑.方法 根据欧姆定律和腐蚀电化学原理,建立船体与海水管路直流杂散电流腐蚀仿真方法,模拟海水管路直管、弯管以及某船海水管路系统结构,以B10铜镍合金极化曲线为边界条件,开展管壁直流杂散电流密度仿真研究,并根据法拉第定律计算直流杂散电流腐蚀速率.结果 直流电气设备接地产生的直流杂散电流大部分流入船体,仅有少部分流入海水管路,正常情况下,机壳绝缘电阻大于1 M?,直流电气设备接地不会导致海水管路发生杂散电流腐蚀.结论 为避免直流电气设备接地造成海水管路杂散电流腐蚀,DC380 V和DC220 V电气设备机壳绝缘电阻应分别不小于211?和123?.     

冷轧塑变304不锈钢在稀硫酸中的腐蚀电化学行为

目的 通过测试不同厚度冷轧塑变304不锈钢试样在0.5 mol/L H2SO4溶液中的腐蚀电化学行为,研究腐蚀速率随位错密度、马氏体含量、残余压应力的变化规律.方法 试样板材原始厚度为5 mm,制备的冷轧试样的厚度分别为4.5、4.0、3、2.5、2.0、1.0 mm.采用Х射线衍射法测量不同厚度试样的残余奥氏体含量,再求差值,得到马氏体体积分数.通过 Х 射线应力测定仪测量不同厚度试样表面的残余压应力.利用IM6ex电化学工作站测试不同厚度试样的极化曲线、阻抗谱和电化学噪声,电化学噪声采用不相关的三电极电解池体系.通过电化学测试,对不同厚度冷轧塑变试样的腐蚀电化学行为进行系统研究.结果 随着冷轧厚度的递减,马氏体含量和残余压应力增加,冷轧试样马氏体含量最大值在45％左右,残余压应力最大值接近600 MPa.经电化学测试,随着冷轧厚度递减,腐蚀速率先是增加,随后又降低,腐蚀速率峰值为7.7×10?4 A/cm2,最小值为3.2×10?4 A/cm2.对冷轧厚度为4.0、3.0、1.0 mm的无塑变试样进行电化学噪声时域曲线、频域曲线测试分析,腐蚀速率变化趋势与极化曲线、阻抗谱测试结果一致.结论 随着冷轧厚度递减,位错密度增大,马氏体含量增加,加速了冷轧塑变试样的腐蚀.冷轧厚度很薄时,较高残余压应力与晶体取向削弱了位错密度、马氏体含量对腐蚀的影响,从而降低了腐蚀速率.     

黄土高原地区油田外输干线腐蚀穿孔原因分析

针对黄土高原地区某原油外输干线管道出现的严重内腐蚀穿孔问题,通过化学成分、金相组织、力学性能等方法对管材基本性能进行分析;利用扫描电镜、X射线衍射、细菌测试等方法,开展管道腐蚀原因及机理分析。结果表明:管道材质符合标准规范要求。腐蚀产物外层中含有CaCO_3、SiO_2等沉积物,内层中含有FeS、FeCl_2等腐蚀产物,同时管道中还含有相当数量的SRB、TGB、FB等细菌。因此判定管道的腐蚀是垢下腐蚀和细菌腐蚀共同作用造成的。建议在管道中定期加注杀菌剂,并在易腐蚀部位安装腐蚀监检测设备,实时关注管道腐蚀状况。     

新型高强不锈钢在海水中的腐蚀行为研究

目的 确定新型高强不锈钢在海水环境中的耐蚀性能和腐蚀机理。方法 通过海水浸泡试验、动电位极化曲线和电化学交流阻抗测试考察新型高强不锈钢在海水环境中的腐蚀性能,并结合金相显微镜观察、X射线衍射分析(XRD)和X射线光电子能谱(XPS),分析该不锈钢的组织结构和钝化膜组成。结果 新型高强不锈钢在海水中的自腐蚀电位稳定在0.012~0.020 V,点蚀电位为1.10 V,保护电位为0.89 V。海水中浸泡45 d后,电化学阻抗值仍然保持在10⁶ Ω.cm²数量级。这说明钝化膜表面并未出现点蚀的形核,钝化膜仍具有较好的保护性。该不锈钢具有典型的孪晶奥氏体结构,形成的钝化膜表层主要成分为FeOOH、Cr(OH)3等氢氧化物,内层成分主要为Fe3O4、Cr2O3、CrO3、单质Ni,具有较强的钝化膜修复能力。结论 该不锈钢在海水中具有良好的耐蚀性。     

高含硫天然气净化装置尾气焚烧余热锅炉省煤器选材

普光净化厂尾气富含酸性气体,对余热锅炉省煤器造成露点腐蚀风险,在分析露点腐蚀机理的基础上,结合省煤器实际运行环境和操作特点,测试各工况下的露点温度,确定备选材料范围,通过实验室对备选材料进行耐蚀性研究,对比各备选材料的腐蚀速率,给出不同锅炉给水条件下的省煤器选材方案。整个对比实验过程充分模拟省煤器运行工况及酸露点腐蚀环境,保证了实验数据准确性,确定了省煤器材料耐蚀性的较理想区域,提出了减轻省煤器酸露点腐蚀的工艺技术方案,有效延长了省煤器寿命。     

塔河油田某高含H2S伴生气管线隐患治理研究

为了解决塔河油田某高含H_2S伴生气管线重大安全隐患的问题,在开展管线现状评估、识别安全隐患、论证治理必要性的基础上,通过对比优选管道修复技术、管道泄漏监测预警技术,制定出了"管线内穿插修复+光纤泄漏监测预警"隐患治理方案,成功进行现场实施,有效消除了高含H_2S伴生气管线运行过程中,因腐蚀穿孔造成的天然气泄漏和H_2S逸散带来的安全风险隐患。     

基于腐蚀电流的加速腐蚀关系可靠性模型

目的通过对加速腐蚀关系的研究,为飞机的日历寿命的确定提供依据。方法首先提出基于腐蚀电流的加速腐蚀关系可靠性模型,并通过测试极化曲线的方法得到LY12和ZL115两种飞机常用铝合金材料在蒸馏水及不同浓度Na Cl溶液中的腐蚀电流。结果由于材料缺陷分布的随机性,铝合金的腐蚀电流具有随机特征,且随着盐浓度的增加而增大。两种铝合金材料的加速腐蚀关系系数在统计上存在较大的差异,在3.5%盐浓度下(温度)考虑95%置信度的加速腐蚀关系系数,LY12铝合金为3.53、ZL115为2.32。结论本文基于腐蚀电流的加速腐蚀关系的研究可以很好地为飞机日历寿命确定提供依据。     

含砂海水对40Cr钢加速冲刷腐蚀性能影响

目的研究40Cr钢在实际海水中的冲刷腐蚀性能。方法采用自制旋转冲刷实验装置,模拟实际海洋环境对40Cr钢进行实验。试验介质为含有质量分数为0.15%、0.3%、1%石英砂(300目左右)的青岛海域天然海水,冲刷流速分别为1、3、5 m/s。用交流阻抗谱和极化曲线测试检测其冲刷腐蚀性能,采用失重法测量冲刷腐蚀速率,并用扫描电镜观察其表面形貌,用XRD、EDS技术检测腐蚀产物成分。结果当流速一定,石英砂的质量分数为0.3%时,腐蚀速率最小,交流阻抗谱和极化曲线结合分析显示,此时最耐腐蚀,腐蚀产物成分为FeO(OH)。当含砂量一定时,随着流速的增加,试样腐蚀速率快速增加,耐蚀性逐渐下降,腐蚀产物主要成分为Fe O(OH)。结论流速对40Cr的冲刷腐蚀速率影响较大,而含砂量对冲刷腐蚀速率的影响较小。