Q235低碳鋼在模擬高放廢物深地質(zhì)處置環(huán)境中的腐蝕行為
發(fā)布時(shí)間:2021-01-31 12:39
高放射性核廢物(高放廢物)是核工業(yè)發(fā)展的必然產(chǎn)物,其放射性核素含量高且衰變周期長,處置不當(dāng)將對(duì)人類生存環(huán)境造成毀滅性的破壞。目前,國際普遍接受的處置方案是深地質(zhì)處置,即將高放廢物封裝進(jìn)金屬處置容器,埋藏于500-1000m的深層地下,使之與人類的生存環(huán)境永久隔離。在長期處置過程中,腐蝕破壞是造成金屬處置容器失效的主要因素,因此,材料的耐蝕性是處置容器選材的首要考慮因素。低碳鋼作為準(zhǔn)耐蝕性材料,因具有局部腐蝕敏感性低、強(qiáng)度高及成本低廉等優(yōu)勢(shì),被多國選為候選材料。在深地質(zhì)處置過程中,低碳鋼處置容器的腐蝕行為主要與氧含量、深層地下水成分和溫度等環(huán)境因素有關(guān)。根據(jù)我國處置庫候選場(chǎng)址北山地區(qū)的地下水環(huán)境特征,本文采用動(dòng)電位極化曲線測(cè)量、恒電位極化、腐蝕電位原位監(jiān)測(cè)及原位阻抗譜測(cè)量等電化學(xué)方法,腐蝕失重實(shí)驗(yàn)及X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡和能譜分析(SEM/EDS)等表面分析技術(shù),重點(diǎn)研究了低碳鋼在不同模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中的長期腐蝕演化行為,為我國高放廢物地質(zhì)處置容器材料的選擇提供了重要的基礎(chǔ)理論依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn),在0.1 MNaHCO3模擬溶液中,高濃度的溶解氧使低...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:148 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 高放廢物處置方案
1.3 高放廢物深地質(zhì)處置環(huán)境特征及其演化
1.4 高放廢物金屬處置容器
1.4.1 處置容器候選材料
1.4.2 低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中的腐蝕行為
1.5 研究目的、意義及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)
2.3 實(shí)驗(yàn)裝置
2.3.1 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置
2.3.2 樣品吹干裝置
2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)方法
2.4.1 電化學(xué)測(cè)試
2.4.2 腐蝕失重實(shí)驗(yàn)
2.4.3 分析測(cè)試技術(shù)
第三章 溶解氧對(duì)低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中腐蝕行為的影響
3.1 前言
3溶液中腐蝕行為的影響"> 3.2 溶解氧對(duì)低碳鋼在0.1 M NaHCO3溶液中腐蝕行為的影響
3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3+0.1 M NaCl溶液中腐蝕行為的協(xié)同影響"> 3.3 溶解氧及Cl-對(duì)低碳鋼在0.1 M NaHCO3+0.1 M NaCl溶液中腐蝕行為的協(xié)同影響
3.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4 溶解氧對(duì)低碳鋼在模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響
3.4.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 地下水化學(xué)組分對(duì)低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中腐蝕行為的影響
4.1 前言
3
-對(duì)低碳鋼在模擬地下水溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響"> 4.2 HCO3
-對(duì)低碳鋼在模擬地下水溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響"> 4.3 Cl-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響
4.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
4
2-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響"> 4.4 SO4
2-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響
4.4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
-及SO4
2-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的交互影響"> 4.5 Cl-及SO4
2-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的交互影響
4.5.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
4.6 本章小結(jié)
第五章 溫度對(duì)低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中腐蝕行為的影響
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國高放廢物處置庫甘肅北山預(yù)選區(qū)腐蝕研究用代表性地下水成分的確定[J]. 鄭珉,張琦超,黃彥良,路東柱,余秀明,劉月妙. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]Corrosion Evolution of Low Alloy Steel in Deaerated Bicarbonate Solutions[J]. Yunfei Lu,Junhua Dong,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2015(10)
[3]日本能源形勢(shì)的基本特征與能源戰(zhàn)略新調(diào)整[J]. 張季風(fēng). 東北亞學(xué)刊. 2015(05)
[4]低碳約束下中國核電發(fā)展及其規(guī)模分析[J]. 張生玲,李強(qiáng). 中國人口·資源與環(huán)境. 2015(06)
[5]完善和實(shí)現(xiàn)我國核電中長期規(guī)劃[J]. 劉巍. 中國核工業(yè). 2015(03)
[6]甘肅北山地下水中Pu的形態(tài)分布及影響因素[J]. 楊森,王永利,張志程,黃支剛. 黃金. 2014(04)
[7]模擬高放廢物地質(zhì)處置環(huán)境下重碳酸鹽濃度對(duì)低碳鋼活化/鈍化腐蝕傾向的影響[J]. 文懷梁,董俊華,柯偉,陳文娟,陽靖峰,陳楠. 金屬學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]中國高放廢物地質(zhì)處置緩沖材料大型試驗(yàn)臺(tái)架和熱-水-力-化學(xué)耦合性能研究[J]. 劉月妙,王駒,曹勝飛,馬利科,謝敬禮,趙星光,陳亮. 巖土力學(xué). 2013(10)
[9]膨潤土-砂混合型緩沖/回填材料研究現(xiàn)狀與展望[J]. 汪龍,方祥位,申春妮,李春海. 重慶建筑. 2013(03)
[10]高放射性核廢料地質(zhì)處置環(huán)境中鈦處置罐腐蝕研究的進(jìn)展[J]. 魏欣,董俊華,柯偉. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2013(02)
博士論文
[1]含鹽環(huán)境中膨潤土的膨脹理論及膨脹衰減機(jī)理研究[D]. 項(xiàng)國圣.上海交通大學(xué) 2015
[2]高放廢物處置庫北山預(yù)選區(qū)深部地下水成因機(jī)制研究[D]. 周志超.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 2014
[3]高放廢物處置庫北山預(yù)選區(qū)區(qū)域地下水流模擬及巖體滲透特征研究[D]. 王海龍.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 2014
碩士論文
[1]低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中的腐蝕行為[D]. 文懷梁.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]模擬α-高放廢液獨(dú)居石磷酸鹽玻璃陶瓷固化體的研究[D]. 呂彥杰.中國地質(zhì)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3010886
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:148 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 高放廢物處置方案
1.3 高放廢物深地質(zhì)處置環(huán)境特征及其演化
1.4 高放廢物金屬處置容器
1.4.1 處置容器候選材料
1.4.2 低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中的腐蝕行為
1.5 研究目的、意義及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)
2.3 實(shí)驗(yàn)裝置
2.3.1 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置
2.3.2 樣品吹干裝置
2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)方法
2.4.1 電化學(xué)測(cè)試
2.4.2 腐蝕失重實(shí)驗(yàn)
2.4.3 分析測(cè)試技術(shù)
第三章 溶解氧對(duì)低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中腐蝕行為的影響
3.1 前言
3溶液中腐蝕行為的影響"> 3.2 溶解氧對(duì)低碳鋼在0.1 M NaHCO3溶液中腐蝕行為的影響
3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3+0.1 M NaCl溶液中腐蝕行為的協(xié)同影響"> 3.3 溶解氧及Cl-對(duì)低碳鋼在0.1 M NaHCO3+0.1 M NaCl溶液中腐蝕行為的協(xié)同影響
3.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4 溶解氧對(duì)低碳鋼在模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響
3.4.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 地下水化學(xué)組分對(duì)低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中腐蝕行為的影響
4.1 前言
3
-對(duì)低碳鋼在模擬地下水溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響"> 4.2 HCO3
-對(duì)低碳鋼在模擬地下水溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響"> 4.3 Cl-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響
4.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
4
2-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響"> 4.4 SO4
2-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的影響
4.4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
-及SO4
2-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的交互影響"> 4.5 Cl-及SO4
2-對(duì)低碳鋼在0.01 M NaHCO3模擬溶液/膨潤土中腐蝕行為的交互影響
4.5.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
4.6 本章小結(jié)
第五章 溫度對(duì)低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中腐蝕行為的影響
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國高放廢物處置庫甘肅北山預(yù)選區(qū)腐蝕研究用代表性地下水成分的確定[J]. 鄭珉,張琦超,黃彥良,路東柱,余秀明,劉月妙. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]Corrosion Evolution of Low Alloy Steel in Deaerated Bicarbonate Solutions[J]. Yunfei Lu,Junhua Dong,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2015(10)
[3]日本能源形勢(shì)的基本特征與能源戰(zhàn)略新調(diào)整[J]. 張季風(fēng). 東北亞學(xué)刊. 2015(05)
[4]低碳約束下中國核電發(fā)展及其規(guī)模分析[J]. 張生玲,李強(qiáng). 中國人口·資源與環(huán)境. 2015(06)
[5]完善和實(shí)現(xiàn)我國核電中長期規(guī)劃[J]. 劉巍. 中國核工業(yè). 2015(03)
[6]甘肅北山地下水中Pu的形態(tài)分布及影響因素[J]. 楊森,王永利,張志程,黃支剛. 黃金. 2014(04)
[7]模擬高放廢物地質(zhì)處置環(huán)境下重碳酸鹽濃度對(duì)低碳鋼活化/鈍化腐蝕傾向的影響[J]. 文懷梁,董俊華,柯偉,陳文娟,陽靖峰,陳楠. 金屬學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]中國高放廢物地質(zhì)處置緩沖材料大型試驗(yàn)臺(tái)架和熱-水-力-化學(xué)耦合性能研究[J]. 劉月妙,王駒,曹勝飛,馬利科,謝敬禮,趙星光,陳亮. 巖土力學(xué). 2013(10)
[9]膨潤土-砂混合型緩沖/回填材料研究現(xiàn)狀與展望[J]. 汪龍,方祥位,申春妮,李春海. 重慶建筑. 2013(03)
[10]高放射性核廢料地質(zhì)處置環(huán)境中鈦處置罐腐蝕研究的進(jìn)展[J]. 魏欣,董俊華,柯偉. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2013(02)
博士論文
[1]含鹽環(huán)境中膨潤土的膨脹理論及膨脹衰減機(jī)理研究[D]. 項(xiàng)國圣.上海交通大學(xué) 2015
[2]高放廢物處置庫北山預(yù)選區(qū)深部地下水成因機(jī)制研究[D]. 周志超.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 2014
[3]高放廢物處置庫北山預(yù)選區(qū)區(qū)域地下水流模擬及巖體滲透特征研究[D]. 王海龍.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 2014
碩士論文
[1]低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中的腐蝕行為[D]. 文懷梁.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]模擬α-高放廢液獨(dú)居石磷酸鹽玻璃陶瓷固化體的研究[D]. 呂彥杰.中國地質(zhì)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3010886
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3010886.html
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