為明確西南管道3PE防腐蝕涂層(有孔和無孔)剝離的原因,通過現場調研初步明確了涂層剝離的主要原因,并通過電化學測試分析了破損涂層下涂層/金屬界面上電解質的擴散過程,通過差示掃描量熱法分析了剝離涂層和未剝離涂層的玻璃化轉變溫度。結果表明:當涂層發(fā)生破損時,電解質在涂層/金屬界面上的擴散是引起涂層剝離的主要原因,其擴散過程分為腐蝕縫隙形成過程、氧濃差腐蝕過程和析氫腐蝕過程三個階段;當涂層完好卻發(fā)生大面積剝離時,這主要是由于環(huán)氧底層的玻璃化轉變溫度太低導致其與基體結合力不夠引起的。

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【部分圖文】：

圖1陰極保護下涂層剝離過程中EIS測試的試驗裝置

電化學阻抗譜（EIS）測試在PARSTAT2273電化學工作站上進行，并采用三電極體系：輔助電極為鉑電極，參比電極為飽和甘汞電極（SCE），工作電極為涂層存在破損點的X60鋼，如圖1所示[6]。工作電極加工過程：選取現場帶有3PE防腐蝕涂層管段，切割成150mm×150mm×壁厚....

圖2現場3PE防腐蝕涂層剝離照片

從表1中數據可以看出，3PE防腐蝕涂層剝離點處管道的陰保電位為-1.36～-0.97V，基本滿足陰極保護電位范圍（-1.20～-0.85V）的要求[8]；但是無論是在平原還是山地，涂層均存在破損點，如圖2所示，地下水的侵蝕、擴散是造成涂層剝離的原因之一；在第二個測試點處，防腐蝕....

圖3不同測試時間時在陰極保護下（-1.0V）涂層存在破損點的X60鋼在3.5%NaCl溶液中的Nyquist圖

第三階段（168h），當試驗進行到168h時，阻抗譜表現出明顯的韋伯擴散過程（n≈0.5），并且雙電層電容明顯增大：在過保護條件下，根據IR降理論[15-16]，金屬/涂層體系可能發(fā)生析氫反應，在金屬表面形成氫吸附層，見式（4），表現為電荷轉移電阻Rct減小，而雙電層電容Cdl增....

表2圖3中電化學阻抗譜的擬合結果

圖3不同測試時間時在陰極保護下（-1.0V）涂層存在破損點的X60鋼在3.5%NaCl溶液中的Nyquist圖因此，在陰極保護條件下，界面上的電化學反應（氧的去極化和金屬失去電子）為“不理想”的韋伯擴散，使涂層逐漸發(fā)生剝離形成腐蝕縫隙；當腐蝕縫隙形成后，整個體系以縫內為陰極、縫....

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