不銹鋼管材的點蝕會造成穿孔與應(yīng)力集中,管材在內(nèi)外壓的作用下,將會發(fā)生斷裂,影響油氣管道的使用壽命。如何減緩點蝕,對于油氣管道輸送的安全極為重要。本文對浸沒于中性溶液的不銹鋼表面點蝕進(jìn)行了數(shù)值研究。從浸沒于中性溶液的不銹鋼表面點蝕實際反應(yīng)機理出發(fā),結(jié)合液體流動傳輸特性和相間轉(zhuǎn)化原理,建立了不銹鋼格子Boltzmann腐蝕模型。應(yīng)用該腐蝕模型,模擬點蝕全過程,得到點蝕不同階段的蝕坑形貌隨時間的特征變化和不同組分的濃度分布情況,并研究了不同參數(shù)與腐蝕程度的關(guān)系。使用LBM腐蝕模型,對不銹鋼點蝕的全過程演化進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明:隨著模擬時間的推延,不銹鋼腐蝕程度加劇,并存在腐蝕速率增大的轉(zhuǎn)折點,對比實驗,發(fā)現(xiàn)模擬的腐蝕量變化趨勢與實驗結(jié)果相符。針對不同的點蝕階段,改變模擬工況,得到不同參數(shù)對不銹鋼點蝕進(jìn)度的影響。結(jié)果表明:點蝕成核階段,成核反應(yīng)速率越大、氯離子初始溶度越大,點蝕越易成核。亞穩(wěn)態(tài)點蝕階段,氧氣初始濃度越大、腐蝕反應(yīng)速率越大,亞穩(wěn)態(tài)蝕坑越容易轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)態(tài)蝕坑。穩(wěn)態(tài)點蝕階段,穩(wěn)態(tài)點蝕反應(yīng)速率越大、氧氣擴散系數(shù)越大,不銹鋼將被腐蝕的越多。此外還研究了腐蝕產(chǎn)物如何影響穩(wěn)態(tài)點蝕,結(jié)果表明:腐... 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

D1Q3模型示意圖

D1Q5模型示意圖

3scc ，20311,26iii = 圖 2-2 D1Q5模型示意圖 2]T ，sc c，10211,2613,412iiii =

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Mn對2205雙相不銹鋼耐點蝕性能的影響[J]. 鄭建超,潘超,張建濤,付少鵬,林平,胡曉軍.  工程科學(xué)學(xué)報. 2019(02)
[2]20#鋼和球墨鑄鐵材質(zhì)燃?xì)夤艿赖耐寥栏g行為比較研究[J]. 劉愛華,陳結(jié)云,梁鳳婷,陳士強,徐文彬.  腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2019(01)
[3]南海大氣環(huán)境下304不銹鋼的點蝕特性研究[J]. 張宇,劉亞鵬,李開偉,仝宏韜,馮昌,張慧霞,王洪倫.  表面技術(shù). 2018(12)
[4]pH對Q235B鋼在船舶尾氣脫硫液中電化學(xué)腐蝕行為的影響[J]. 龔鵬,張光旭,楊超,陳建.  表面技術(shù). 2018(12)
[5]陰極面積對3.5%NaCl溶液中304不銹鋼穩(wěn)態(tài)點蝕生長速率的影響[J]. 張思齊,杜楠,王梅豐,王帥星,趙晴.  中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報. 2018(06)
[6]鋼鐵工業(yè)智能制造的集成優(yōu)化[J]. 孫彥廣.  科技導(dǎo)報. 2018(21)
[7]超級13Cr不銹鋼在海洋油氣田環(huán)境中腐蝕行為灰關(guān)聯(lián)分析[J]. 李洋,李承媛,陳旭,楊佳星,王欣彤,明男希,韓鎮(zhèn)澤.  中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報. 2018(05)
[8]金屬材料腐蝕與防護(hù)機理研究述評[J]. 黃國亮,薛蔓凌,字映竹.  世界有色金屬. 2018(06)
[9]基于標(biāo)架場理論的完整系統(tǒng)Boltzmann-Hamel方程簡化方法研究[J]. 張素俠,陳緯庭.  物理學(xué)報. 2018(06)
[10]鋼材腐蝕損傷過程的元胞自動機模擬[J]. 陳夢成,溫清清.  中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報. 2018(01)

博士論文
[1]高強度不銹鋼AM355點蝕及晶間腐蝕機理研究[D]. 滿成.北京科技大學(xué) 2018
[2]304不銹鋼中典型夾雜物誘發(fā)腐蝕行為研究[D]. 劉青.北京科技大學(xué) 2018
[3]X70鋼在模擬深海環(huán)境中腐蝕及應(yīng)力腐蝕行為研究[D]. 楊子旋.北京科技大學(xué) 2018
[4]多孔介質(zhì)中溶解/吸附過程對滲流影響的機理研究[D]. 孟旭輝.華中科技大學(xué) 2017
[5]適用于熱流動的格子Boltzmann方法研究[D]. 胡開南.中國科學(xué)院工程熱物理研究所 2017
[6]格子Boltzmann方法的理論分析和邊界處理[D]. 趙偉峰.中國工程物理研究院 2017
[7]兩相流動及沸騰過程氣泡動態(tài)特性的多尺度模擬研究[D]. 何航行.重慶大學(xué) 2016
[8]316L不銹鋼再鈍化行為規(guī)律及其鈍化膜穩(wěn)定性研究[D]. 徐海嵩.北京科技大學(xué) 2016
[9]格子Boltzmann方法基礎(chǔ)理論研究及其在不可壓縮流動中的應(yīng)用[D]. 張良奇.重慶大學(xué) 2014
[10]能源與環(huán)境學(xué)科中的多尺度多物理化學(xué)耦合反應(yīng)輸運過程數(shù)值模擬研究[D]. 陳黎.西安交通大學(xué) 2017

碩士論文
[1]304不銹鋼在3.5% NaCl溶液中的點蝕行為研究[D]. 張思齊.南昌航空大學(xué) 2018
[2]兩種不銹鋼在模擬海洋環(huán)境中局部腐蝕行為的研究[D]. 金玉婷.上海材料研究所 2017
[3]流體中雜質(zhì)低溫凝固過程的介觀數(shù)值方法研究[D]. 鄒陽.東南大學(xué) 2017
[4]基于近場動力學(xué)的點蝕及其數(shù)值仿真[D]. 張毛飛.西北工業(yè)大學(xué) 2017
[5]MnS和Al2O3夾雜對鋼腐蝕誘發(fā)的影響[D]. 張弛.河北科技大學(xué) 2016
[6]304不銹鋼在蝕孔模擬溶液中的腐蝕行為研究[D]. 黃世新.南昌航空大學(xué) 2016
[7]高鋼級油氣管道腐蝕缺陷評價研究[D]. 馮明洋.西南石油大學(xué) 2016
[8]應(yīng)力作用下X80管線鋼預(yù)制缺陷在庫爾勒土壤模擬溶液中的腐蝕增長特性[D]. 孫倩.中國石油大學(xué)(北京) 2016
[9]基于LBM-LES方法的飛機增升裝置流場計算研究[D]. 石巖.南京航空航天大學(xué) 2015
[10]304不銹鋼點蝕行為的電化學(xué)研究[D]. 葉超.南昌航空大學(xué) 2014



本文編號：3406453