本文關鍵詞：化學鍍Ni-P合金在模擬地熱水中耐蝕阻垢性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地熱系統(tǒng)的腐蝕與結垢嚴重影響了地熱資源的開發(fā)利用。本文在20#碳鋼基底上進行化學鍍,制備了化學鍍Ni-P合金,利用全浸腐蝕試驗和電化學測試對比研究了化學鍍Ni-P合金、316不銹鋼、紫銅和20#碳鋼在模擬地熱水中的耐腐蝕性能。采用對流傳熱阻垢性能實驗對比研究了浸泡于模擬地熱水中的化學鍍Ni-P合金、316不銹鋼和紫銅污垢誘導期、污垢熱阻和傳熱系數,通過掃描電鏡(SEM).X射線衍射儀(XRD)和能譜儀(EDS)對三種材料的表面污垢進行了表征。主要研究內容及結論如下：(1)采用動態(tài)全浸實驗和腐蝕電化學實驗重點研究了化學鍍Ni-P合金、316不銹鋼、紫銅和20#碳鋼在模擬地熱水中的耐腐蝕性能。發(fā)現四種材料的自腐蝕電流密度依次增大,交流阻抗值依次遞減,說明四種材料耐腐蝕性能依次下降。并且當地熱水中氯離子濃度增加時,材料的耐腐蝕性能會大大下降,此時化學鍍Ni-P合金、316不銹鋼、紫銅、20#碳鋼的漸進腐蝕速率分別為0.00071 mm·a-1.0.00144 mm·a-1.0.08523 mm·a-1、0.9661 mm·a-1。(2)搭建了換熱管對流傳熱阻垢性能可視化測試平臺,對比分析了化學鍍Ni-P合金管、316不銹鋼管和紫銅管的阻垢性能。實驗結果表明,化學鍍Ni-P合金管的污垢誘導期(110分鐘)明顯延長,分別為紫銅管和316不銹鋼管的1.4和1.2倍。實驗結束時,化學鍍Ni-P合金管的污垢熱阻分別為紫銅管和316不銹鋼管的58.1%和80.9%。并且,化學鍍Ni-P合金管表面污垢層薄且疏松,污垢分布不均勻,易剝離。而316不銹鋼和紫銅表面污垢分布集中,難剝離。此外,實驗研究了地熱水溶液硬度對化學鍍Ni-P合金管表面結垢行為的影響。
【關鍵詞】：化學鍍Ni-P合金 地熱水 腐蝕 結垢
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 地熱水的腐蝕結垢問題10-13
• 1.2.1 地熱水腐蝕結垢趨勢的預測10-12
• 1.2.2 地熱水的結垢問題12-13
• 1.2.3 地熱水的腐蝕問題13
• 1.3 地熱水阻垢的研究現狀13-15
• 1.3.1 換熱壁面的結垢類型及結垢過程13-14
• 1.3.2 換熱壁面污垢的測量14
• 1.3.3 地熱水換熱器阻垢研究進展14-15
• 1.4 地熱水防腐的研究現狀15-18
• 1.4.1 金屬腐蝕的評定方法15-17
• 1.4.2 地熱水換熱器耐蝕研究進展17-18
• 1.5 本文主要研究內容18-20
• 第2章 化學鍍Ni-P合金在模擬地熱水中的動態(tài)浸泡實驗研究20-38
• 2.1 引言20
• 2.2 模擬地熱水溶液的配置20-21
• 2.3 地熱水腐蝕結垢趨勢判斷21-22
• 2.4 實驗部分22-27
• 2.4.1 化學鍍Ni-P合金的制備22-25
• 2.4.2 小試樣全浸腐蝕實驗25-27
• 2.4.3 儀器與表征27
• 2.5 實驗結果與討論27-36
• 2.5.1 腐蝕與結垢速率分析27-33
• 2.5.2 腐蝕與結垢產物形貌表征33-36
• 2.6 本章小結36-38
• 第3章 化學鍍Ni-P合金在模擬地熱水中的電化學性能研究38-52
• 3.1 引言38
• 3.2 實驗部分38-40
• 3.2.1 腐蝕電化學測試介紹38-39
• 3.2.2 實驗方法39-40
• 3.3 實驗結果與討論40-51
• 3.3.1 極化曲線測試結果及分析40-45
• 3.3.2 交流阻抗測試結果及分析45-51
• 3.4 本章小結51-52
• 第4章 化學鍍Ni-P合金表面對流傳熱性能研究52-65
• 4.1 引言52
• 4.2 實驗部分52-55
• 4.2.1 對流傳熱實驗裝置的搭建52-54
• 4.2.2 實驗方法54-55
• 4.3 實驗結果與討論55-64
• 4.3.1 不同換熱管表面污垢曲線55-58
• 4.3.2 污垢成分分析58-61
• 4.3.3 地熱水硬度對化學鍍Ni-P合金管結垢過程的影響61-64
• 4.4 本章小結64-65
• 第5章 全文總結65-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-71
• 研究生期間發(fā)表論文及參與項目71

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本文編號：285375