發(fā)布時間：2017-03-28 23:08

  本文關鍵詞：海底管道常見金屬材料的縫隙腐蝕研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文采用絲束電極(WBE)聯(lián)合電化學測量手段,結合選擇性離子傳感器,探究了海底管道常見金屬(不銹鋼、碳鋼)在模擬海水溶液中的縫隙腐蝕過程,驗證了經(jīng)典理論中關鍵腐蝕因子(Cl-、H+)對腐蝕過程的影響。采用電化學阻抗譜(EIS)技術,結合激光共聚焦顯微鏡(LSCM)研究了金屬在模擬海水浸泡作用下的縫隙腐蝕發(fā)生過程及微觀形貌變化;量化了Cl-和H+在兩種金屬縫隙腐蝕全過程中濃度的變化以及它們對不同腐蝕階段的影響。(1)搭建了一套以電化學工作站(P4000)與自動切換開關(NI)為采集處理端,絲束陣列電極為測量端的縫隙腐蝕測量系統(tǒng)。通過電化學修飾,制作了用于采集離子濃度參數(shù)的電化學傳感器,并通過SEM等手段驗證了電極可靠性。(2)通過分析電化學阻抗(EIS)參數(shù)及電位噪聲(EN)參數(shù),并結合實時原位的關鍵離子濃度,獲得了兩種常見金屬在縫隙腐蝕中的全過程。驗證結果如下:兩種絲束電極在模擬海水溶液中的縫隙腐蝕過程均符合氧濃差—閉塞電池模型。1)碳鋼縫隙腐蝕誘發(fā)階段為0~120min,縫隙內(nèi)部pH下降至3.3,氯離子濃度上升為縫隙外的2倍�？p隙腐蝕的擴大階段為2~72hour,縫內(nèi)區(qū)域內(nèi)Fe陽極溶解遵循Bockris機理�？p隙內(nèi)部pH下降,氯離子濃度上升并具備了誘發(fā)點蝕的環(huán)境�？p隙腐蝕的穩(wěn)定發(fā)展期約為浸入溶液后8天,H+和Cl-向縫隙外擴散,溶液呈弱酸性。2)304L不銹鋼縫隙腐蝕誘發(fā)階段為0~18hour,縫隙內(nèi)部鈍化膜厚度開始逐漸小于縫隙邊緣,縫隙內(nèi)部pH下降,氯離子濃度上升,表面有點蝕發(fā)生的傾向�？p隙腐蝕在24~72hour進入擴大階段,縫隙內(nèi)部鈍化膜停止生長,縫隙腐蝕發(fā)展至7天時,不銹鋼表面鈍化膜破裂發(fā)生點蝕后,自催化效應顯著,點蝕向縱深方向發(fā)展形成點蝕坑。
【關鍵詞】：縫隙腐蝕 絲束電極 模擬海水 離子選擇性傳感器 電化學阻抗譜
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE988.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 引言9
• 1.2 海洋環(huán)境中的縫隙腐蝕9-11
• 1.2.1 典型的海洋腐蝕環(huán)境9-10
• 1.2.2 經(jīng)典縫隙腐蝕發(fā)展理論10-11
• 1.3 選擇性離子傳感器11
• 1.3.1 常見離子傳感器類型11
• 1.3.2 離子選擇性電極原理11
• 1.4 縫隙腐蝕的檢測手段與分析方法11-14
• 1.4.1 絲束電極（WBE）11-12
• 1.4.2 電化學分析方法12-14
• 1.4.3 現(xiàn)代物理分析方法14
• 1.5 本論文的研究目標和主要內(nèi)容14-16
• 第二章 縫隙腐蝕實驗平臺16-35
• 2.1 引言16
• 2.2 WBE聯(lián)合EIS系統(tǒng)16-25
• 2.2.1 試樣的制備16-19
• 2.2.2 WBE測量端設計19-22
• 2.2.3 LabVIEW交換開關卡設置22-23
• 2.2.4 實驗環(huán)境聯(lián)立23-25
• 2.3 離子選擇性傳感器25-34
• 2.3.1 傳感器設計25-26
• 2.3.2 傳感器制作26-27
• 2.3.3 傳感器穩(wěn)定性測試27-29
• 2.3.4 傳感器表面形貌表征29-34
• 2.4 小結34-35
• 第三章 碳鋼(Q235)縫隙腐蝕過程分析35-46
• 3.1 引言35
• 3.2 實驗材料和方法35-36
• 3.2.1 實驗材料35
• 3.2.2 實驗方法35-36
• 3.2.3 電極形貌表征36
• 3.2.4 模擬海水浸泡試驗36
• 3.2.5 數(shù)據(jù)處理分析36
• 3.3 結果與討論36-44
• 3.3.1 縫隙腐蝕的誘發(fā)36-41
• 3.3.2 縫隙腐蝕的擴大41-42
• 3.3.3 縫隙腐蝕的穩(wěn)定發(fā)展42-44
• 3.3.4 碳鋼縫隙腐蝕發(fā)生的概率性44
• 3.4 本章小結44-46
• 第四章 不銹鋼（304L)縫隙腐蝕過程分析46-54
• 4.1 引言46
• 4.2 實驗材料和方法46-47
• 4.2.1 實驗材料46
• 4.2.2 實驗方法46
• 4.2.3 電極形貌表征46-47
• 4.2.4 模擬海水浸泡試驗47
• 4.2.5 電化學測試與數(shù)據(jù)處理分析47
• 4.3 結果與討論47-53
• 4.3.1 縫隙腐蝕的誘發(fā)47-50
• 4.3.2 縫隙腐蝕的發(fā)展50-53
• 4.4 本章小結53-54
• 第五章 總結54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-62
• 作者簡介62

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬道章;;鈦的縫隙腐蝕研究[J];上海金屬.有色分冊;1982年04期

2 勞嘉葆;;白水系統(tǒng)的縫隙腐蝕[J];國際造紙;1985年06期

3 趙永新;姚祿安;甘復興;;鈦縫隙腐蝕行為的研究[J];中國腐蝕與防護學報;1990年03期

4 鐘慶東,謝巧敏,周國定;一種研究和評價縫隙腐蝕的方法[J];上海電力學院學報;2000年02期

5 靳群英;不銹鋼的縫隙腐蝕與防護措施[J];機械管理開發(fā);2003年02期

6 宋曉芳;張可剛;;堿性條件下碳鋼的縫隙腐蝕行為[J];腐蝕與防護;2008年10期

7 楊佳星;趙平;孫成;許進;;埋地管線鋼縫隙腐蝕的機理與防護研究進展[J];全面腐蝕控制;2010年04期

8 余存燁;;鈦制化工設備縫隙腐蝕探討[J];化工設備與管道;2010年05期

9 紅梅;王永紅;秀梅;;縫隙腐蝕對化工設備裝置的影響及控制途徑[J];內(nèi)蒙古石油化工;2011年07期

10 楊專釗;劉道新;張曉化;;鈦及鈦合金的縫隙腐蝕行為[J];腐蝕與防護;2013年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉洪福;戰(zhàn)淑玲;張軍;;石油化工縫隙腐蝕與防護[A];2011年石油和化學工業(yè)腐蝕與防護技術論文集[C];2011年

2 王世宏;張驥;;關于尿素級不銹鋼襯鋯管縫隙腐蝕的試驗研究與分析[A];第六屆全國壓力容器學術會議壓力容器先進技術精選集[C];2005年

3 石紅恩;鄒輝煌;田燕;李學勤;;不銹鋼太陽能貯熱水箱的縫隙腐蝕[A];中國太陽能學會2001年學術會議論文摘要集[C];2001年

4 董俊華;陽靖峰;韓恩厚;柯偉;;模擬Yucca Mountain處置環(huán)境下C22合金縫隙腐蝕可能性的研究[A];第二屆廢物地下處置學術研討會論文集[C];2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 徐秋發(fā);地下水環(huán)境中典型金屬材料腐蝕行為的研究[D];北京科技大學;2016年

2 胡騫;縫隙腐蝕的電化學噪聲特征及機理研究[D];華中科技大學;2011年

3 魏欣;鈍態(tài)金屬在氯離子環(huán)境中的局部腐蝕行為[D];大連理工大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王昌酉;含剝離涂層缺陷埋地油氣管道縫隙腐蝕微區(qū)電化學行為研究[D];重慶科技學院;2016年

2 張耀;TP140和HP-13Cr鋼在含CO_2模擬地層水中縫隙腐蝕行為的研究[D];西安建筑科技大學;2016年

3 劉波;海底管道常見金屬材料的縫隙腐蝕研究[D];中國民航大學;2016年

4 宋曉芳;環(huán)境因子對304不銹鋼縫隙腐蝕的影響[D];華北電力大學（河北）;2005年

5 賈恒磊;數(shù)字全息術研究碳鋼的縫隙腐蝕和鐵的陽極電化學振蕩[D];山東大學;2009年

6 張晉;5083和6061鋁合金縫隙腐蝕行為研究[D];哈爾濱工程大學;2013年

7 盧燕鳳;油田用材在飽和CO_2鹽溶液中縫隙腐蝕研究[D];大連理工大學;2014年

8 王婷;Q345E鋼在模擬海水溶液中縫隙腐蝕行為研究[D];內(nèi)蒙古科技大學;2014年

9 劉彤;SRB作用下X70鋼縫隙腐蝕行為及機理研究[D];遼寧石油化工大學;2014年

10 韓曉敏;典型土壤環(huán)境下X100管線鋼的縫隙腐蝕機理研究[D];內(nèi)蒙古科技大學;2015年

  本文關鍵詞：海底管道常見金屬材料的縫隙腐蝕研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：273205