含Cl-,SO2-4溶液中X70管线钢缝隙的阴极极化行为

研究了X70管线钢缝隙在含Cl-、SO2-4溶液中阴极极化行为. 实验结果表明:在-1000mV(CSE)缝口控电位下,随着缝隙开口尺寸增大,缝隙尖端越靠近缝口控电位;在同一缝隙开口尺寸时,随着缝口控电位的增大,缝隙内越容易达到保护状态. 欠保护状态下,缝隙腐蚀会发生,缝隙内溶液pH值降低;保护状态下,缝隙内溶液pH值升高有碱化趋势.     

剥离涂层下的埋地管线钢腐蚀研究进展与展望

 管线钢作为石油、天然气集输和煤炭、建材浆体输送的长输管,在现代长输工业中具有不可替代的地位。现代管线钢多采用涂层作为外防腐措施,在埋地安装和使用过程不可避免地因外力作用破损形成剥离区,由于电解质渗入和长期的化学和电化学演变,形成剥离涂层下特有的腐蚀体系,可加速折损管线钢的服役寿命,给生产生活带来极大的潜在危险。因此,剥离涂层下的管线钢腐蚀,是国内外腐蚀领域学者研究的最重点和最前沿课题之一。本文结合近年国内外的研究成果,对剥离体系的研究方法、经典理论、影响因素和研究进展进行总结综述。同时针对既有不足,对未来的研究工作进行展望。     

316L不锈钢在含氯高温醋酸溶液中的自钝化行为

研究了316L不锈钢在85 ℃,含0.2% KCl的60%醋酸溶液中的自钝化行为. 通过测试试样的恒电流阴极极化曲线,以及恒电流阴极极化后开路电位随时间的变化曲线,提出了316L不锈钢钝化膜的结构模型. 该模型认为316L不锈钢钝化膜由三层构成:最外层主要是由Fe的氧化物以及少量Cr的氧化物组成;第二层主要是Cr的氧化物,含有少量Fe,Mo和Ni的氧化物;最底层主要是Mo,Ni的氧化物和少量的Fe原子. 研究发现: 316L不锈钢在实验醋酸溶液中,经10 mA阴极电流极化15 min后钝化膜生长参数γ最大,而经0.45 mA阴极电流极化30 min后钝化膜生长参数γ最小;316L不锈钢在实验醋酸溶液中,经10 mA阴极电流极化30 min后,自钝化电位最小,而经1 mA阴极电流极化15 min后,自钝化电位最大. 钝化膜结构模型能很好地解释316L不锈钢在实验醋酸溶液中的上述电化学行为.     

带有线缺陷熔结环氧/X70钢涂装体系在3.5%NaCl中的电化学行为

使用电化学阻抗(EIS)方法研究了带有线缺陷的熔结环氧/X70钢涂装体系在3.5% NaCl中的电化学行为.通过在试样表面以合适的角度划一个20.mm×20.mm的十字叉,划透至基体,来制得缺陷.结果表明,它的腐蚀失效过程大致可以分为三个步骤:在浸泡初期,试样的电化学行为类似裸钢;在中期,随着裸露金属腐蚀产物的增多,会在线缺陷内部造成塞积,使得缺陷内部pH值降低,涂层粘结接头中的离子键发生断裂;在后期,随着剥离区域的增大,会在剥离区域形成缝隙腐蚀,进而加速涂层的剥离和基底金属的腐蚀.     

库尔勒土壤环境中X70管线钢剥离涂层下的腐蚀特征

利用矩形剥离缝隙模型研究了库尔勒土壤模拟溶液中X70管线钢剥离涂层下的滞留液化学特征以及X70钢腐蚀特征.随着浸泡时间的延长,缝内滞留液的p H值逐渐下降直至稳定.Cl-在缝内滞留液中有不同程度的聚集,其中在缝隙底部的质量浓度最高.SO2-4的质量浓度在腐蚀初期表现为随距离增加而降低,到腐蚀后期表现为随距离增加而升高.HCO-3和NO-3的质量浓度从漏点至缝底有小幅降低.阳离子的质量浓度变化不明显.缝内X70钢的腐蚀形貌表现为明显的点蚀,且随距漏点距离的增加,点蚀越严重.     

交流电流密度对X65钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响

通过极化曲线测试、浸泡实验和表面分析技术研究了不同交流电流密度对X65钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响.随交流电流密度的增加,钝化区宽度明显变窄,点蚀击破电位负移,维钝电流密度增大,腐蚀速率增加.在低交流电流密度下(<100A·m-2),维钝电流密度、点蚀程度和腐蚀速率均略增加;在高交流电流密度下(≥100A·m-2),维钝电流密度、点蚀程度和腐蚀速率均快速增加.     

三种土壤对X70钢腐蚀行为的比较

通过在库尔勒地区现场土壤、实验室内含水饱和土壤和土壤模拟溶液中埋设和浸泡试样的方法,利用SEM,EDS,XRD等手段以及失重法对X70钢在库尔勒土壤中腐蚀行为进行了研究.结果表明,在实验期间内,三种不同环境下的腐蚀速率大小顺序为:模拟溶液＞现场土壤＞饱和含水土壤.这因为在现场实验中,土壤中存在微生物腐蚀而使X70钢腐蚀速率较高;在含水饱和土壤中,水分降低了土壤透气性,土壤阻碍了离子交换,腐蚀速率大大降低;在模拟溶液中,电化学反应非常容易进行,腐蚀速率很高.     

Cl~-对镀锌钢板泥浆附着电偶保护距离的影响

采用酸性鹰潭土壤泥浆对部分镀锌层去除而暴露出基体的汽车镀锌钢板进行了泥浆附着腐蚀实验和电化学测试. 在钢的宽度相同的试样上测定了阴极保护距离, 并研究了在泥浆中添加不同含量Cl-的影响. 结果发现: 在不含Cl-的泥浆中阴极保护距离随泥浆层厚度的增加而基本呈线性增加, 出现红锈的程度也相应减小;随着Cl-含量和附着泥浆厚度的增加, 阴极保护距离增加, 并存在极大值. Cl-含量不仅影响着泥浆附着中的镀锌层破损试样表面平均腐蚀电流密度, 而且对泥浆中的溶氧量、pH值和电导率等参数都有影响. 泥浆层厚度和Cl-含量决定着试样的阴极保护距离和表面腐蚀状态.     

运用BP人工神经网络方法构建碳钢区域土壤腐蚀预测模型

通过测量大庆地区区域土壤的理化性质以及碳钢的短期腐蚀数据,分析土壤传质过程的逻辑关系,构建了碳钢短期土壤腐蚀预测模型. 通过用该模型在BP人工神经网络中进行学习、训练及模拟,并与现场碳钢埋片腐蚀实验结果对比,进一步验证了腐蚀模型的合理性. 结果表明:含水量、空气容量、pH、Cl~-含量、SO_4~(2-)含量和可溶盐总量六种土壤环境参数为影响区域土壤中碳钢腐蚀的主要因素;运用基于Matlab平台的人工神经网络,通过不断地积累土壤腐蚀信息,多次训练后可以建立起稳定性好、泛化能力强的土壤腐蚀预测模型,能较好地预测了大庆地区碳钢在土壤中的腐蚀速率.     

酸性土壤环境中X70钢缝隙腐蚀行为的研究

采用矩形缝隙装置, 通过对X70/酸性土壤(鹰潭)浸出液体系进行阴极极化、通入CO₂和钢表面预腐蚀, 研究了X70钢在酸性土壤中的缝隙腐蚀行为. 实验测量了模拟剥离涂层下, X70钢在不同位置的电位、溶液pH及氧含量随时间的变化曲线. 结果表明, 酸性土壤环境中, 随着阴极极化程度增加, 缝内X70钢电位负移, 缝内外电位差加大, 缝内过剩的阴极电流导致H₂O还原使溶液pH升高. 缝内溶解氧耗尽与外加阴极电流没有关系. CO₂的存在抑制了缝隙内碱性溶液环境的形成, 导致近中性pH应力腐蚀产生的电位-pH环境. 钢表面的预腐蚀产物降低了缝内的极化速率.