921A高强碳素钢在天然流动海水中的腐蚀行为

921A碳素钢作为海洋工程用高强钢,被广泛应用于水下海洋装备的建造。921A钢在服役期间内会遭受恶劣海洋环境以及复杂流场作用,其在流动海水中的腐蚀行为是影响水下海洋装备安全运行的重要因素。为了明晰921A钢在流动海水中的腐蚀规律,利用射流喷射系统研究了海洋工程用921A高强碳素钢在不同流速(1～8 m/s)天然海水中的腐蚀行为,并结合电化学测量、微观形貌分析和计算流体力学(CFD)仿真分析了海水中流场、传质和锈层分布对921A钢腐蚀行为的交互影响机制。实验结果表明,随着海水流速从1～3 m/s升高至5～8 m/s,钢材的腐蚀损伤形貌由“流痕”转变为点蚀,海水流速增加会导致更为致密的球状锈层形成。921A钢在流动海水中的腐蚀行为受到流速、传质、壁面切应力、正应力和锈层的协同作用,锈层积累和局部腐蚀更倾向于出现在同时具有低流速、低切应力和高正应力、高传质速率特征的区域。高流速下正应力和切应力的大幅升高是导致致密锈层和点蚀形成的重要原因。921A钢的腐蚀速率在浸泡初期受活性溶解区域的发展控制,实验后期传质和锈层成为影响921A钢腐蚀速率的主要因素。在下一步工作中,将继续围绕流动海水中碳钢材料...     

三电极海水腐蚀动态试验装置的研制

根据海水冷却系统金属材料的服役工况条件以及电化学腐蚀测试的基本原理和试验方法,研制了一台三电极海水腐蚀模拟试验装置,以此装置对碳钢在海水和2倍浓缩海水中的腐蚀行为进行了测试.结果显示:该装置可自动控温,流速连续无级可调,可同时实现腐蚀失重与各种电化学联机测试,结构简单、操作方便、经济实用,是研究流动冷却海水体系中金属腐蚀规律和机理以及寻求有效防腐蚀途径的可靠试验装置.     

丝束电极技术研究流体对不锈钢/碳钢电偶腐蚀非均匀性行为的影响

目前,有关流体对电偶腐蚀非均性的影响的研究还鲜有报道。采用丝束电极技术研究了不锈钢/碳钢电偶在模拟流动海水中的电偶腐蚀行为。结果表明:静止条件下碳钢表面大部分区域表现为阳极电流,小部分为阴极电流;随流速增大,阳极区域扩大至整个表面,表现为全面腐蚀,且非均匀程度有所增加;腐蚀形貌观察表明,静止条件下碳钢表面大部分发生腐蚀,而处于阴极区的丝束没有明显锈蚀;流动条件下表面覆盖较厚的黄褐色锈蚀,其结果与丝束电极的电流分布一致,证明了电偶腐蚀过程中的非均匀性。     

纯铁在流动海水中的电化学腐蚀行为

为了探究纯铁在天然海水中的腐蚀机理以及流速对其腐蚀行为的影响,进而对铁合金腐蚀研究提供理论基础,采用自行制造的水槽式流体流动装置,模拟流动海水对纯铁的腐蚀状况,利用电化学测试手段(自腐蚀电位监测,动电位极化)并结合表面与截面形貌分析,研究了纯铁在静止和选取流速(0.2,0.3,0.4 m/s)下的海水中的腐蚀行为.结果表明:纯铁在流动海水中的耐蚀性比静止时差,且流速越大耐蚀性越差,其腐蚀过程仍主要受阴极氧扩散控制;纯铁在海水中的自腐蚀电位随流速的提高而负移.纯铁在静止海水中的腐蚀产生突起状形貌,在流动海水中腐蚀产生具有明显方向性的腐蚀坑.     

十种船用钢耐流动海水腐蚀性能试验

十种船体钢在四种动水条件下的腐蚀试验结果表明:含铬、镍等多元素的СХЛ-4、921、402等钢,腐蚀后表面生成致密、牢固的黑灰色内锈层。腐蚀分布比较均匀。其余钢种腐蚀产物比较疏松。腐蚀分部不够均匀。在流动海水中,各种钢的平均腐蚀速度比在静止海水中大大增加。在相同条件下,各钢种的平均腐蚀速度差别不大。在流动海水中,各钢种的局部腐蚀倾向加大。流速愈高、局部腐蚀愈重。十种钢中,СХЛ-4、921等钢局部腐蚀倾向小,902、909、920等钢局部腐蚀倾向较大。     

动态热海水中碳钢材料缓蚀剂的研究

为提高碳钢材料在动态热海水中的耐腐蚀性能,优选了葡萄糖酸钠等3种成分组成的复合缓蚀剂考察其缓蚀效果和作用机理.采用模拟海水成分及动态试验条件下测试缓蚀剂对碳钢的缓蚀率,利用阳极极化曲线和扫描电镜研究复合缓蚀剂对钢铁材料在模拟海水中腐蚀过程的影响规律.实验结果表明,复合缓蚀剂各组分之间具有协同效应,在80℃动态海水中对碳钢的缓蚀率为85.8%,在25℃静态海水中对碳钢的缓蚀率可达94.5%.复合缓蚀剂提高动态热海水环境中钢铁耐腐蚀性能的主要原因是可在其表面形成一层致密的缓蚀钝化膜.     

温度对碳钢管道流动加速腐蚀失效影响的数值模拟

在电厂汽水管道的运行中,流动加速腐蚀(FAC)普遍存在,威胁着管道系统安全。为很好地预测电厂管道流动加速腐蚀,基于电厂管道实际工况,采用流体动力学软件调整水的物性参数,模拟碳钢在T型三通分流管的流场,并结合预测模型精确分析了FAC速率随温度的变化。结果显示:T型三通分流碳钢管道在辅出水口下游迎流面处的速度、湍流动能及壁面剪切力均出现最高值,流动加速腐蚀最严重;温度通过影响速度及粘性系数,进一步影响到壁面剪切力及传质系数,最终影响到FAC速率;在150℃以下,温度对FAC速率的影响主要是通过传质系数实现的。     

两种高铬铸铁在热强碱中受冲刷时的腐蚀行为

为考察不同材料在热强碱中的腐蚀和磨损腐蚀行为，用电位线性扫描方法测定了Cr13和Cr26两种高铅铸铁在静态和动态的模拟介质中的极化曲线．研究结果表明：动态条件下的腐蚀电流密度比静态条件下约大两个数量级；在动态冲刷条件下，铸铁材料的表面始终处于活化状态，磨损腐蚀速率远大于纯腐蚀速率；Cr26抗磨损腐蚀的性能优于Cr13．     

环烷酸中常减压装置腐蚀行为的受控因素

通过高压釜静态模拟试验,以白油/环烷酸为腐蚀介质进行失重试验,研究了不同温度、酸值和恒温时间下,20号碳钢和Cr9Mo钢材料的腐蚀行为.结果表明:随着试验温度、油品酸值的提高,腐蚀速度增大;恒温6 h后腐蚀速度趋于稳定;在相同的条件下,Cr9Mo钢的耐蚀性优于20号碳钢.     

流动海水对Q235钢外加电流阴极保护的影响

海洋全浸区钢结构的阴极保护效果与海水流动速度及角度有着密切的关系,为此,采用失重法、电化学方法及表面分析技术研究了海水流速及流动角度对Q235钢外加电流阴极保护效果的影响.结果表明:在0～1.5m/s内Q235钢的腐蚀速度随流速增大而增大;在钢裸露面与流动海水成0°,45°和90°时,腐蚀速度依次增大,保护度依次减小;海水流动对Q235钢的阴、阳极极化斜率影响较大;钙镬沉积层主要为文石结构的CaCO3,流动海水使钙镁沉积层减少.