不銹鋼管材的點(diǎn)蝕會(huì)造成穿孔與應(yīng)力集中,管材在內(nèi)外壓的作用下,將會(huì)發(fā)生斷裂,影響油氣管道的使用壽命。如何減緩點(diǎn)蝕,對(duì)于油氣管道輸送的安全極為重要。本文對(duì)浸沒(méi)于中性溶液的不銹鋼表面點(diǎn)蝕進(jìn)行了數(shù)值研究。從浸沒(méi)于中性溶液的不銹鋼表面點(diǎn)蝕實(shí)際反應(yīng)機(jī)理出發(fā),結(jié)合液體流動(dòng)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(diǎn)蝕全過(guò)程,得到點(diǎn)蝕不同階段的蝕坑形貌隨時(shí)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(duì)不銹鋼點(diǎn)蝕的全過(guò)程演化進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明:隨著模擬時(shí)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(diǎn),對(duì)比實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)模擬的腐蝕量變化趨勢(shì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。針對(duì)不同的點(diǎn)蝕階段,改變模擬工況,得到不同參數(shù)對(duì)不銹鋼點(diǎn)蝕進(jìn)度的影響。結(jié)果表明:點(diǎn)蝕成核階段,成核反應(yīng)速率越大、氯離子初始溶度越大,點(diǎn)蝕越易成核。亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)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(diǎn)蝕階段,穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕反應(yīng)速率越大、氧氣擴(kuò)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(diǎn)蝕,結(jié)果表明:腐... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)民航大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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
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[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(ài)華,陳結(jié)云,梁鳳婷,陳士強(qiáng),徐文彬.  腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2019(01)
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博士論文
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[9]格子Boltzmann方法基礎(chǔ)理論研究及其在不可壓縮流動(dòng)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(yùn)過(guò)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(diǎn)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(guò)程的介觀數(shù)值方法研究[D]. 鄒陽(yáng).東南大學(xué) 2017
[4]基于近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)的點(diǎn)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(duì)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(jí)油氣管道腐蝕缺陷評(píng)價(jià)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(kù)爾勒土壤模擬溶液中的腐蝕增長(zhǎng)特性[D]. 孫倩.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2016
[9]基于LBM-LES方法的飛機(jī)增升裝置流場(chǎng)計(jì)算研究[D]. 石巖.南京航空航天大學(xué) 2015
[10]304不銹鋼點(diǎn)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(hào)：3406453