本文關(guān)鍵詞：犧牲陽極在地下井水及海水環(huán)境中的陰極保護性能及應用

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【摘要】：換熱器是工業(yè)生產(chǎn)中極易發(fā)生腐蝕的設(shè)備,由于換熱器的結(jié)構(gòu)不同以及服役條件的差別,因此換熱器的腐蝕問題一直存在,解決換熱器的腐蝕問題就變得尤為重要。陰極保護法是有效避免換熱器腐蝕的措施之一,而陰極保護涉及的工藝較復雜,如陽極材料的合理選擇、陽極材料在服役環(huán)境中的性能評價、陰極保護的設(shè)計等等都是陰極保護過程面臨的常見問題。本文通過失重法、自放電法和極化技術(shù)研究了Zn陽極、Al陽極分別在地下井水和模擬海水中對20#鋼的保護性能,并優(yōu)選出性能優(yōu)良的陽極材料。本工作得到了如下重要結(jié)論:(1)通過失重法測試20#鋼在地下井水和模擬海水中分別與Zn陽極、Al陽極偶合的腐蝕速率,以及觀察金屬腐蝕形貌。結(jié)果表明,在地下井水或模擬海水中,與Zn陽極、Al陽極偶合的20#鋼均腐蝕較輕,產(chǎn)物容易脫落,而未偶合的20#鋼腐蝕較嚴重,有明顯的點蝕產(chǎn)生,說明犧牲陽極材料起到了良好的保護作用。(2)通過自放電法和極化技術(shù)測試了不同溫度下Zn陽極、Al陽極分別在地下井水和模擬海水中與20#鋼構(gòu)成犧牲陽極體系的電化學性能,并繪制出不同溫度下Zn陽極、Al陽極和20#鋼的極化曲線和開路電位/工作電位與時間的關(guān)系曲線。結(jié)果表明,無論在地下井水中還是在模擬海水中,Zn陽極和Al陽極均表現(xiàn)出良好的電化學性能,且Zn陽極并未隨著溫度的升高而出現(xiàn)電位逆轉(zhuǎn)行為。(3)在上述研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,對某化工廠中實際使用的換熱器進行犧牲陽極陰極保護工程。根據(jù)腐蝕調(diào)查和腐蝕原因分析的結(jié)果,在換熱器上安裝了鋅陽極,該設(shè)備已經(jīng)運行一年,防腐效果良好,說明本研究工作具有重要的理論意義和實用價值。
【關(guān)鍵詞】：犧牲陽極 Zn-Al-Cd陽極 Al-Zn-In陽極 電化學性能 電位逆轉(zhuǎn)
【學位授予單位】：遼寧師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 引言10-43
• 1.1 陰極保護的基本原理10-16
• 1.2 陰極保護系統(tǒng)16-20
• 1.2.1 外加電流法陰極保護系統(tǒng)16-17
• 1.2.2 犧牲陽極法陰極保護系統(tǒng)17-20
• 1.3 陰極保護系統(tǒng)的設(shè)計20-37
• 1.3.1 犧牲陽極材料的篩選20-23
• 1.3.2 犧牲陽極發(fā)生電流量的確定23-27
• 1.3.3 犧牲陽極布置27-34
• 1.3.4 犧牲陽極的安裝34-36
• 1.3.5 調(diào)試運行36-37
• 1.4 常見的犧牲陽極體系37-41
• 1.4.1 埋地管道體系犧牲陽極陰極保護37
• 1.4.2 船舶體系犧牲陽極陰極保護37-38
• 1.4.3 城市燃氣管道體系犧牲陽極陰極保護38-39
• 1.4.4 鋼管樁體系犧牲陽極陰極保護39-40
• 1.4.5 海底管線體系犧牲陽極陰極保護40
• 1.4.6 換熱器體系犧牲陽極陰極保護40-41
• 1.5 本課題的選題背景41
• 1.6 本課題的主要研究內(nèi)容及對科學上的貢獻41-43
• 1.6.1 本課題的主要研究內(nèi)容41-42
• 1.6.2 本課題對科學上的貢獻42-43
• 2 Zn陽極、Al陽極在地下井水中陰極保護性能綜合評價43-55
• 2.1 概述43
• 2.2 實驗部分43-47
• 2.2.1 實驗材料及儀器43-44
• 2.2.2 20#鋼在地下井水中分別與 Zn 陽極、Al 陽極偶合的腐蝕速率44-46
• 2.2.3 不同溫度下，電化學法測試Zn陽極、Al陽極在地下井水中的性能46
• 2.2.4 不同溫度下，自放電法測試Zn陽極、Al陽極在地下井水中的性能46-47
• 2.3 結(jié)果與討論47-54
• 2.3.1 20#鋼在地下井水中的腐蝕速率47
• 2.3.2 溫度對Zn陽極、Al陽極在地下井水中電化學性能的影響47-52
• 2.3.3 溫度對Zn陽極、Al陽極與20#鋼偶合工作電位的影響52-54
• 2.4 小結(jié)54-55
• 3 Zn陽極、Al陽極在模擬海水中陰極保護性能綜合評價55-67
• 3.1 概述55
• 3.2 實驗部分55-58
• 3.2.1 實驗材料及儀器55-57
• 3.2.2 20#鋼在模擬海水中分別與 Zn 陽極、Al 陽極偶合的腐蝕速率57-58
• 3.2.3 不同溫度下，電化學法測試Zn陽極、Al陽極在模擬海水中的性能58
• 3.2.4 不同溫度下，，自放電法測試Zn陽極、Al陽極在模擬海水中的性能58
• 3.3 結(jié)果與討論58-66
• 3.3.1 20#鋼在模擬海水中的腐蝕速率58-59
• 3.3.2 溫度對Zn陽極、Al陽極在模擬海水中電化學性能的影響59-64
• 3.3.3 溫度對 Zn 陽極、Al 陽極與 20#鋼偶合工作電位的影響64-66
• 3.4 小結(jié)66-67
• 4 溫度對純Zn陽極在地下井水及模擬海水中的影響67-72
• 4.1 概述67
• 4.2 實驗部分67-68
• 4.2.1 實驗藥品及儀器67
• 4.2.2 純Zn陽極電化學性能測試67-68
• 4.3 結(jié)果與討論68-71
• 4.3.1 溫度對三種材料腐蝕電位的影響68-71
• 4.4 小結(jié)71-72
• 5 犧牲陽極在換熱器陰極保護中的應用72-85
• 5.1 概述72-73
• 5.2 換熱器的腐蝕分析73-75
• 5.3 陰極保護設(shè)計75-79
• 5.3.1 犧牲陽極材料的選擇75-78
• 5.3.2 犧牲陽極的有關(guān)計算78-79
• 5.4 犧牲陽極陰極保護的實施79-84
• 5.4.1 陽極的分布79-81
• 5.4.2 犧牲陽極安裝81
• 5.4.3 測試及維護81-82
• 5.4.4 施工步驟82-84
• 5.5 小結(jié)84-85
• 6 結(jié)論85-86
• 參考文獻86-89
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文89-90
• 致謝90

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1 蒲志強;;鋁合金犧牲陽極的研究方法[J];建材與裝飾(下旬刊);2008年02期

2 張盈盈;韓文禮;周冰;林竹;;適合渤海灣海水的犧牲陽極研究[J];全面腐蝕控制;2011年09期

3 趙慶娟;;犧牲陽極產(chǎn)品的檢驗流程[J];船舶標準化工程師;2012年01期

4 田龍;趙云波;;犧牲陽極的應用與探索[J];科技創(chuàng)新導報;2013年16期

5 ;陰極保護用鋁合金犧牲陽極[J];油田設(shè)計;1978年03期

6 孫璧Z

本文編號：951878