本文對(duì)湛江灣展開(kāi)腐蝕環(huán)境調(diào)查,進(jìn)行了海洋環(huán)境腐蝕性的定性分析與評(píng)價(jià),并探究管線(xiàn)鋼在湛江灣海洋環(huán)境下的腐蝕行為規(guī)律與機(jī)理,研究腐蝕因子之間的相關(guān)性及對(duì)管線(xiàn)鋼腐蝕的影響,對(duì)海洋環(huán)境腐蝕性進(jìn)行定量分析,結(jié)合管線(xiàn)鋼腐蝕規(guī)律,提出合理的管線(xiàn)鋼防腐措施。本文在湛江灣選取具有代表性的8個(gè)站位展開(kāi)海洋環(huán)境調(diào)查,分別采集了不同層位的水樣及海底表層沉積物,分析了海洋環(huán)境的pH值、電導(dǎo)率、Eh、溫度、鹽度、溶解氧、海底沉積物類(lèi)型、Fe3+/Fe2+比和有機(jī)碳含量等腐蝕因子的特征,劃分了海底沉積物的氧化還原環(huán)境,運(yùn)用軟測(cè)量模型和統(tǒng)計(jì)法分別評(píng)價(jià)了海水和海底沉積物的腐蝕性。研究結(jié)果表明:湛江灣海水的腐蝕性較弱,其中站位Z19的海水腐蝕性最強(qiáng),站位Z4次之,站位Z25的海水腐蝕性最弱;湛江灣海底沉積物的腐蝕性較強(qiáng),易發(fā)生電偶腐蝕和微生物腐蝕,其中站位Z4和Z23的海底沉積物腐蝕性較強(qiáng),而站位Z25的沉積物為氧化性環(huán)境且腐蝕性較弱,與腐蝕因子特征分析得到的分布規(guī)律具有良好的一致性。利用陣列電極技術(shù)、線(xiàn)性極化和電化學(xué)阻抗技術(shù),并結(jié)合失重法、腐蝕形貌觀察法和腐蝕產(chǎn)物分析法等豐富的研究方法,對(duì)X70管線(xiàn)鋼在海水/大氣環(huán)境和海洋水底邊界層的腐蝕行為規(guī)律與機(jī)理進(jìn)行了探討和分析,研究發(fā)現(xiàn):X70管線(xiàn)鋼在海水/大氣環(huán)境中形成宏觀腐蝕電池,發(fā)生電偶腐蝕,在水線(xiàn)區(qū)附近為陰極區(qū),臨水線(xiàn)區(qū)或遠(yuǎn)水線(xiàn)區(qū)為陽(yáng)極區(qū),受溶解氧的垂直分布關(guān)系,腐蝕過(guò)程形成了水線(xiàn)區(qū)富氧,水線(xiàn)區(qū)下貧氧的氧濃差電池,水線(xiàn)區(qū)的腐蝕速率較小,腐蝕程度較輕微,遠(yuǎn)水線(xiàn)區(qū)腐蝕速率隨著距水線(xiàn)距離增加而增大,腐蝕程度加重,隨著周期的增加,X70管線(xiàn)鋼在海水/大氣環(huán)境中的腐蝕速率呈下降趨勢(shì)。X70管線(xiàn)鋼在海洋水底邊界層形成宏觀腐蝕電池,發(fā)生電偶腐蝕,陰陽(yáng)極面積不等,腐蝕初期體系形成水線(xiàn)/海水區(qū)域和海水/海泥兩個(gè)氧濃差電池,且前者作用更強(qiáng),隨著腐蝕過(guò)程的進(jìn)行,海水中的電極腐蝕速率大于海泥中電極的腐蝕速率,在腐蝕后期,硫酸鹽還原菌(SRB)參與腐蝕反應(yīng)形成局部電池,體系逐步混合為兩個(gè)氧濃差電池及SRB電池的多電極體系,處于近海水/海泥界面區(qū)域的電極受多個(gè)腐蝕電池的作用,導(dǎo)致該區(qū)域電極的腐蝕程度較嚴(yán)重。X70管線(xiàn)鋼在海水/大氣環(huán)境和海洋水底邊界層中腐蝕程度較嚴(yán)重的區(qū)域選擇涂層-電化學(xué)聯(lián)合保護(hù)的防腐措施,腐蝕程度較輕微的區(qū)域選擇涂層防腐或電化學(xué)保護(hù)等措施。
【學(xué)位單位】：廣東海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TM91;P756.2
【部分圖文】：

湛江灣海洋腐蝕環(huán)境及其對(duì)管線(xiàn)鋼腐蝕行為的影響域與實(shí)驗(yàn)方法位分布及樣品采集評(píng)價(jià)湛江灣海洋環(huán)境的腐蝕特征，采樣站位的選取盡量覆蓋，采樣站位的選取避開(kāi)灣內(nèi)工廠區(qū)及碼頭作業(yè)區(qū)，在湛江灣 個(gè)站位，分別是 Z1，Z4，Z7，Z8，Z9，Z19，Z23，Z25。所示，站位詳細(xì)信息見(jiàn)表 2-1。 11 月份，對(duì)湛江灣海域開(kāi)展海水和海底沉積物環(huán)境因子的 8 個(gè)站位的海水樣品，依據(jù)站位水深分多個(gè)層次取樣進(jìn)行測(cè)層、10 m 層、15 m 層、底層。依據(jù)《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[70]，利集海底表層 0~5 cm 的樣品，用塑料勺將表層下的樣品移取至封暫存于含冰塊的保溫箱內(nèi)，回到實(shí)驗(yàn)室后置于超低溫冷凍

掛樣方式 X70 管線(xiàn)鋼，其成分如表 2-6 所示，切割加樣和 30 mm×30 mm×2 mm 的片狀試樣，其中，做成工作面積為 30 mm×30 mm 的電極，用砂紙水磨至 1000 目，清洗，干燥，稱(chēng)重，置分表position (wt%)Mn Cr Ni Mo Nb Cu 1.53 0.234 0.178 0.159 0.035 0.007 0.裝在由水管接頭，導(dǎo)線(xiàn)和橡膠圈組成的新型陣 列和 B 列用于電化學(xué)測(cè)試，C 列，D 列和 E腐蝕產(chǎn)物分析和腐蝕失重分析。每列電極上裝距離為 10 cm。鏈?zhǔn)诫姌O示意圖如圖 2-2 所示接掛樣電極。

圖 3-1 湛江灣不同站位及不同層位海水的 pH 值同站位不同層位的 pH 值，由圖可知，站位 Z2為 7.60，隨著深度增加，pH 值上升，達(dá)到 7.7值都在 7.80 以上，垂直方向上變化較小，站位化范圍在 7.97～8.02 之間，其中站位 Z19 表層表層水的 pH 平均值為 7.90。由站位的 pH 值變堿性。海水的 pH 值變化主要是由 CO2的增加O3-和游離 CO2含量有關(guān)，海水 pH 值升高，易鐵的腐蝕，說(shuō)明站位 Z19 的腐蝕性相對(duì)較弱。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2845806