钢筋混凝土腐蚀防护与监测技术研究评述

本文介绍了钢筋混凝土腐蚀机理,分析了钢筋混凝土腐蚀防护措施及其原理和特点,叙述了常用的混凝土中钢筋腐蚀监测与评价的电化学测量和物理方法测试技术。     

管道内腐蚀监测系统的设计与实现

腐蚀监测技术是指测试设备正常运行时的内部腐蚀或破坏情况,以避免重大事故发生,延长设备寿命,使生产设备能更有效的运行。以通用微型计算机、调制解调器、可编程逻辑控制器(FX-2N)、信号变送器、腐蚀探针为硬件核心,以虚拟仪器编程环境LabVIEW为软件平台,开发设计了管道内腐蚀监测系统。该系统通过电阻(ER)腐蚀探针、线性极化电阻(LPR)腐蚀探针监测设备内部的电化学腐蚀程度、氢脆趋势,评价缓蚀剂效果。应用该系统对川西北矿区部分管道进行了腐蚀监测,现场监测结果表明,该系统能对管道内腐蚀情况进行高效、可靠的在线监测。     

N80油管钢的CO_2高温高压腐蚀电化学行为与机理研究

在高温高压釜中模拟油气井腐蚀环境 ,采用电化学交流阻抗和动电位扫描极化曲线测试技术 ,研究了N80钢在温度为 10 0℃ ,CO2 分压为 1.18MPa条件下的腐蚀电化学行为和阳极与阴极反应机理 ,实时监测了腐蚀产物膜对腐蚀行为和腐蚀反应机理的影响 .研究结果表明 :N80钢的阳极反应过程服从Bockris机理 ;N80钢的阴极反应以H2 CO3的还原为主 ;反应中间产物吸附与腐蚀产物膜覆盖的竞争导致交流阻抗谱随腐蚀时间而变化 ,影响着钢的腐蚀行为 ,产物膜对钢基体具有一定的保护作用     

3Cr板耐蚀性能的研究

运用线性极化法(LPR)和电化学阻抗谱(EIS)对其电化学性能进行了测试,实验表明3Cr板极化电位和电化学阻抗均高于碳钢,同时通过腐蚀失重法,研究比较碳钢和3Cr钢在模拟塔里木油田环境中的CO2腐蚀行为,结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,3Cr钢的腐蚀速率为0.77 mm/a,碳钢腐蚀速率为1.31mm/a,碳钢腐蚀速率是3Cr钢的1.5倍多。     

Cl-作用下2A12铝合金在大气环境中腐蚀初期的微区电化学行为

用扫描开尔文探针(SKP)和局部电化学交流阻抗(LEIS)技术,研究了2A12铝合金在盐雾腐蚀实验早期阶段的腐蚀行为和电化学过程.结果表明,盐雾实验初期,铝合金表面出现点蚀坑,Cl-对铝合金腐蚀有显著的加速作用,随盐雾时间延长,点蚀扩展.扫描开尔文探针的测试结果显示,在盐雾腐蚀过程的初期,金属表面阴极区和阳极区不断发生变化,呈现局部腐蚀的特征.随着盐雾时间的延长,试样表面电位逐步正移,并出现明显的阴极区和阳极区.局部电化学交流阻抗的测试结果表明,试样表面的局部电化学阻抗随盐雾时间的延长而有所增加,但分布较为分散.这说明在腐蚀过程的初期,2A12铝合金表面不断生成腐蚀产物,对腐蚀反应产生阻碍作用.     

催化铁氧腐蚀电池处理活性艳红的电化学机理

用紫外扫描吸收光谱、电化学循环极化、腐蚀电位监测和恒电位电解等方法研究了催化铁氧腐蚀电池处理活性艳红X-3B的电化学机理,结果表明,活性艳红X-3B在铁氧腐蚀电极上发生了电化学还原而分解成小分子,达到脱色的目的,但模拟废水CDO下降不大,电极反应过程属扩散步骤控制。     

弹性应力对碳钢在海水环境中腐蚀速率的影响

为了研究船舶与海洋工程结构在载荷和腐蚀环境联合作用下的腐蚀损伤规律,通过电化学测试技术研究了弹性应力对Q235B钢在质量分数为3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位、动电位极化曲线、线性极化电阻和电化学阻抗谱的影响规律;同时,利用接触角测量技术研究了弹性应力对金属在腐蚀介质中界面张力的影响.研究结果表明:随着弹性应力的增大,Q235B钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位明显负移,腐蚀速率显著增大,根据电化学测试结果建立了腐蚀速率与应力关系模型;界面张力与接触角随着应力的增大而显著减小,因此可以利用金属材料在环境介质中的界面张力研究力学-化学效应问题.     

碳钢CO2腐蚀产物膜生长行为研究

利用高温高压CO2腐蚀模拟试验、微观形貌观察和电化学测试研究了16Mn钢腐蚀行为随时间的变化,探讨腐蚀产物膜形成过程。随腐蚀时间延长,16Mn钢均匀腐蚀速率减小,腐蚀产物晶粒逐渐长大并堆垛紧密,逐渐成膜覆盖于金属表面,膜厚先增加后逐渐趋于稳定,对基体保护能力增强。随腐蚀时间延长,有膜覆盖的16Mn腐蚀电流密度减小,极化电阻增加。腐蚀初期的电化学阻抗谱呈现3个时间常数,随时间延长,中低频区感抗弧逐渐消失,完整的腐蚀产物膜覆盖金属表面而对电化学反应过程产生影响。     

杂散电流在地铁监测系统中的应用

在地铁正常运行时应加强对杂散电流监测和有效判断腐蚀状况,杂散电流监测系统可对杂散电流的电化学腐蚀进行积极有效的监测。本文通过杂散电流监测系统几处重要参数的分析,指出了杂散电流监测系统的组成、工作原理及调试方法。     

不同CO_2压力下形成的N80钢腐蚀产物膜特征

对N80钢在不同CO2压力下进行高温、高压腐蚀实验,根据失重法计算N80钢的腐蚀速率,利用扫描电镜观察腐蚀产物膜的微观形态,分析腐蚀产物膜的厚度和Ca元素含量,利用电化学阻抗谱和极化曲线法测试了腐蚀产物膜的电化学性能,并对腐蚀产物膜与基体间的剪切强度进行了测试.结果表明,随CO2压力增加,N80钢腐蚀速率增大;腐蚀产物膜晶粒尺寸基本不变,膜中微观缺陷数量逐渐增多;腐蚀产物膜电阻和反应电阻呈逐渐增加的趋势;腐蚀产物膜与N80钢基体结合的剪切强度下降,促进了N80钢的腐蚀.     

炼化装置腐蚀监控分析系统设计及应用

为了全面、实时掌握生产系统中的腐蚀状况,了解腐蚀因素,针对炼化装置的腐蚀现状,通过对炼化厂现有装置中的物料化学分析、设备的定点测厚及在线监测等数据进行综合管理和评定,设计并开发了一套具有腐蚀预警、剩余寿命趋势分析及报警管理等功能的一体化管控软件,实现了炼油厂装置的腐蚀状况监控和监测数据的集成和管理。     

气相缓蚀剂在电厂热力设备停用保护中的应用

在介绍气相缓蚀剂缓蚀原理的基础上,对缓蚀剂的使用浓度、特定体系选用缓蚀剂种类及其最佳用量进行了实验。结果显示,气相缓蚀剂具备使用方便、干净、效果好的优势,能够满足结构复杂、系统庞大的热力设备的停用保护。     

辽化关键设备腐蚀信息管理系统设计与开发

基于已经积累的大量数据,结合生产科研实际,应用数据库技术与极值统计法,设计开发了辽阳石油化纤公司关键设备腐蚀信息管理系统,该系统实现了对关键设备腐蚀图文信息的综合管理,并提供了一个内嵌的数据库管理系统,以完成对实验数据的管理,此外,系统引入极值统计法,用于进行设备腐蚀寿命的预测,为设备的维修,更换提供科学依据。     

腐蚀在线监测系统可靠性研究

由于腐蚀带来的严重经济损失以及人员伤亡问题的日趋突出,腐蚀在线监测作为一种在不影响系统正常运行的情况下,对设备的腐蚀速度和某些与腐蚀速度有关的参数进行连续测量的技术得到了很快的发展,在国内石油化工企业中,该技术的研究及应用已成为一个重要课题。研究了两种腐蚀在线监测系统的结构特点和流程,介绍了三种典型的系统可靠性模型：串联系统可靠性模型、并联系统可靠性模型和混合结构系统可靠性模型,并选用混合结构系统对两种腐蚀在线监测系统进行了分析。在此基础上,建立了腐蚀在线监测系统的可靠性模型,该模型既可用于预测系统备选监测设备的可靠性,也可以用于评估运行中的在线监测系统的可靠性。最后以一算例对部分腐蚀监测系统的可靠度、总失效率和平均寿命进行了计算,对生产实际具有一定的指导意义。     

胜利海上埕岛油田注水系统腐蚀机制

采用标准失重法和电化学方法研究胜利海上埕岛油田注水体系金属腐蚀状况。结果表明:挂片在注入水中腐蚀速率随温度改变呈抛物线形态变化,50～60℃时腐蚀速率最高,腐蚀速率与水中的溶解氧含量呈正相关关系;挂片在3种水样中的腐蚀速率由高到低依次为水源井水、采出水、海水;3种水样中的腐蚀过程主要受阴极控制,在海水中的腐蚀类型为全面腐蚀,在采出水和水源井水中存在孔蚀,且在采出水中的孔蚀反应电阻远大于水源井水的;配伍性良好的回注水体系可在一定程度上降低挂片的腐蚀速率。     

工业循环冷却水自动监测系统的研究

目前工业循环冷却水系统主要以添加阻垢缓蚀剂来防止设备的腐蚀和结垢 ,而腐蚀和结垢是影响换热设备换热效率及使用寿命的主要因素。介绍了一种工业循环冷却水自动监测系统 ,该系统可有效地对工业循环冷却水系统的腐蚀速率及结垢状况实时监测 ,以便及时有效地掌握设备的运行状况、正确判断投药效果     

H3PO3体系中镍磷非晶态合金及其耐蚀性能

用恒电流沉积、腐蚀电位和极化电阻等方法研究了H3PO3体系中Ni-P合金的电沉积及其镀层的腐蚀性能,用XRD、XPS、SEM检测了镀层的晶形、组成和表面形貌,探讨了沉积条件对镀层耐蚀性能的影响。研究结果表明：在H3PO3体系中得到的Ni-P合金镀层同样具有较强的耐蚀性,当镀层中磷的含量达7％时,晶形转为非晶态,镀层中含磷量越大,耐蚀性越好。     

基于多元传感器的人机交互式CNG储气井腐蚀检测系统

目前我国还没有检测CNG（压缩天然气）储气井井壁腐蚀的技术和装置.本研究提出了一种超声检测、井下视频检测和线结构激光检测三结合的人机交互式检测系统,可以对CNG储气井的均匀腐蚀区域作高速、低精度“粗查”,局部恶性腐蚀区域低速、高精度“细查”.实验表明,系统可以满足我国CNG储气井腐蚀检测的需要.     

活化极化控制下合金表观与真实腐蚀极化图

提出了描述合金的腐蚀动力学存在两种腐蚀极化图:(1)合金的表观腐蚀极化图——以电极电位相对单位合金面积上的阳极电流和阴极电流为坐标系;(2)合金的真实腐蚀极化图——以电极电位相对合金中各相的真实阳极电流密度和阴极电流密度为坐标系.研究了在活化极化控制下,阴阳极面积比对合金腐蚀动力学的影响,获得了在两种坐标系中合金腐蚀动力学的定量关系式,由此建立了表观腐蚀极化图与真实腐蚀极化图之间的关系.将表观和真实腐蚀极化图两者结合起来,既可以直观地表示出合金的腐蚀速率,又可以清楚地分析控制腐蚀电池过程的机理.