采用电量法测定碱液中的Cl^(-)含量

烟气脱硫装置需要测定烟气脱硫系统的碱液、脱硫塔循环液、滤清水样品中Cl^(-),但现有标准在检测范围和适用性上不能满足生产需求。为了使分析检测更加准确,对生产实际起到指导作用,采用电量法建立了适合某公司烟气脱硫装置碱液中Cl^(-)浓度的分析方法,用标样和样品加标回收法进行了回收率验证,回收率在100%±5%范围内,准确度高,可检测Cl^(-)浓度范围为10~1000 mg/L内的碱液。通过对烟气脱硫装置碱液等测量结果进行重复性验证,满足95%概率水平要求,制定了测量结果在10~400 mg/L范围内的重复性限值,为测量未知样品的Cl^(-)含量提供参考。

含铜低碳钢在不同pH值的Cl^(-)环境中的腐蚀性能研究

为探究含铜低碳钢在不同pH值条件下的腐蚀规律,采用电化学工作站和金相显微镜对不同pH值的NaCl环境中的普通耐候钢(Q345)、含铜低碳钢(0Cu3Cr)和船体含铜低碳钢(0CuAl)的极化曲线、交流阻抗谱和微观形貌进行分析,观察在不同pH值的NaCl环境中的含铜钢与低碳钢的腐蚀性能差异。结果表明:在NaCl环境中,pH=12时3种试样的自腐蚀电位较高,0Cu3Cr和0CuAl的腐蚀过程受阳极溶解反应控制,而Q345受阴极反应控制,Q345和0Cu3Cr在pH=6时的自腐蚀电位略大于pH=8时的;3种试样在pH=12的NaCl环境中的电荷转移电阻值最大;pH=6时0Cu3Cr表面的点蚀坑较小且数量较少,pH=8时表面点蚀坑较大且数量较多;0CuAl在pH=8时的耐蚀性比pH=6时的好。

部分浸泡再生混凝土Mg^(2+)-SO_(4)^(2-)-Cl^(-)复合盐侵蚀耐久性损伤特征与机制

为系统研究与揭示西北地区部分掩埋再生混凝土(RAC)结构耐久性损伤特征与机制,以浓度为20%的复合盐溶液为侵蚀介质,开展了14种掺辅助胶凝材料RAC部分浸泡于复合盐溶液的耐久性试验,综合分析RAC动弹性模量、宏观与微观形貌、侵蚀产物物相组成与相对含量的经时变化规律。部分浸泡RAC沿纵向高度分为饱和区、气-液两相界面区、水分传输区及干燥区。侵蚀初期气-液两相界面区损伤程度高于饱和区;侵蚀中后期饱和区的损伤持平或超过气-液两相界面区,水分传输区损伤初现。饱和区侵蚀状态由初期的化学侵蚀转变为中后期的化学-物理双重侵蚀,气-液两相界面区在侵蚀期间均呈现出化学-物理双重侵蚀。化学侵蚀产物为水镁石、硬石膏/石膏、钙矾石、Friedel盐及碱式氯化镁;物理结晶盐包含氯镁石、白钠镁矾、氯化钠、水合硫酸镁、Na_(2)SO_(4)及芒硝,各侵蚀产物与结晶盐的相对含量均随浸泡时间延长而改变。侵蚀后期,Na_(2)SO_(4)和芒硝相互转化使RAC物理力学性能急速退化。粉煤灰-矿渣复掺RAC抗侵蚀性能整体较好,粉煤灰-硅灰复掺最差,后者在浸泡时间180 d时抗压强度损失率高于60%。矿渣-硅灰-偏高岭土三掺RAC耐久性显著高于粉煤灰-矿渣-偏高岭土三掺,后者在侵蚀180 d时已经溃散。四掺辅助胶凝材料RAC性能衰减速度均匀,但抗侵蚀性能仍处于较低水平,相同浸泡时间下,其耐久性指标均与粉煤灰-矿渣复掺RAC差距较大。

316L不锈钢在Cl^(-)与SO_(4)^(2-)协同作用下的腐蚀行为研究

为了降低腐蚀对海洋油气管道正常运行的危害,利用电化学试验中的交流阻抗技术以及循化极化技术研究了模拟南海海洋环境中Cl^(-)与SO_(4)^(2-)的协同作用对316L不锈钢腐蚀行为的影响,并结合扫描电子显微镜(SEM)对316L不锈钢表面的腐蚀形貌进行表征。结果表明,当SO_(4)^(2-)含量恒定时,Cl^(-)含量的升高会使容抗弧半径、极化电阻R_(p)以及点蚀电位E_(b)均降低,当Cl^(-)含量从0升至50 g/L时,316L不锈钢表面出现了明显的腐蚀情况。当Cl^(-)含量恒定时,SO_(4)^(2-)含量的升高会使容抗弧半径、R_(p)以及E_(b)值均减小,同时试件表面的腐蚀坑直径扩大,深度出现逐渐加深的情况。

盐碱土壤水溶性Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)离子提取与离子色谱仪同时测定技术研究

为建立盐碱土中水溶性Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)的提取与离子色谱仪同时测定的方法,选取采自新疆和宁夏2个盐碱地土样进行正交试验,优化土壤水溶性阴离子浸提过程,水土比例对水溶性离子的测定结果影响显著。选择浸提条件为水土比例5∶1,振荡时间为3 min,浸提液离心后过0.45μm滤膜,待测液Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)采用离子色谱同时测定。结果表明,离子色谱法测定3种离子线性范围均为0.2~20 mg/L;方法检出限Cl^(-)为0.18 mg/kg,NO_(3)^(-)为0.12 mg/kg,SO_(4)^(2-)为0.38 mg/kg。3种离子6次测定结果相对标准偏差均<5%;加标回收率90.6%~104%;11种不同地点的盐碱土土壤水溶性盐浸提液中Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)的测定结果分别与电位滴定法、连续流动分析仪法、硫酸钡质量法测定数值之间具有较好的相关性。本方法的检出限、准确度、精密度能满足盐碱土土壤水溶性Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)离子含量的同时测定,省时省力。

离子色谱法测定油田水中Cl^(-)、SO_(4)^(2-)含量不确定度的评定及改进

利用离子色谱法进行油田水中无机离子含量的测定操作简便,分析结果准确,在油田化学行业检测实验室中得到了广泛应用。但测试过程中不可避免地会引入不确定度。依据CNAS-CL01:2018《检测和校准实验室能力认可准则》的要求,所有从事检测的实验室都必须进行测量不确定度的评定。本研究参考了CNAS-GL006:2019《化学分析中不确定度的评估指南》建立离子色谱法测定油田水中Cl^(-)、SO_(4)^(2-)含量的不确定度评定方法。依据SY/T 5523-2016《油田水分析方法》进行采样、运输和保存,依据GB/T 14642-2009进行油田水中Cl^(-)、SO_(4)^(2-)的测定,建立测量模型,确定不确定度来源,对各个不确定度分量进行评定,并计算合成标准不确定度。在95%置信区间下,油田水样品检测结果显示:Cl^(-)含量为(10.99±0.10)mg·L^(-1),SO_(4)^(2-)含量为(14.05±0.08)mg·L^(-1)。标准溶液配制过程中引入的相对标准不确定度和平行样重复性测定引入的相对标准不确定度较大,是提高该测定结果准确度的关键。

不同Cl^(-)浓度下SRB对抗微生物腐蚀管材性能的影响

针对油田复杂环境下管材发生腐蚀失效问题,采用SEM、EDS及XRD对试样在不同Cl^(-)浓度下(0 g/L、20 g/L、40 g/L、80 g/L和120 g/L)腐蚀后的表面形貌、腐蚀产物的成分及物相组成进行分析,通过电化学测试,研究了不同Cl^(-)浓度下SRB对抗微生物腐蚀管材性能的影响。结果发现,Cl^(-)浓度为20 g/L时最适宜SRB生长,但此时SRB对抗微生物腐蚀管材的腐蚀性最小,此后随着Cl^(-)浓度升高,生物膜减少,腐蚀速率增大;当Cl^(-)浓度分别为0 g/L、20 g/L时,在腐蚀产物中检测出FeS和Fe_(3)(PO_(4))_(2),且腐蚀均受阴极反应控制。因此,在不同Cl^(-)浓度下,SRB对抗微生物腐蚀管材性能的影响与试样表面形成的生物膜有关,随着Cl^(-)浓度的增加,SRB对抗微生物腐蚀管材腐蚀作用减小。

高温高压下P110H套管钢的Cl^(-)腐蚀行为研究

套管的服役环境日益复杂,关于热采井套管在高温高压Cl^(-)溶液中的腐蚀行为需要进一步探索。为此,使用高温高压真空反应釜进行腐蚀模拟实验,并通过腐蚀失重法、扫描电镜、X射线衍射等分析技术,对P110H钢在高温高压Cl^(-)溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:高温高压Cl^(-)环境下,P110钢的腐蚀主要为均匀腐蚀,5 MPa时,腐蚀速率随着温度升高先降低后增高,在10 MPa时,腐蚀速率在250℃达到最高;在相同温度时,随着压力的增大,P110H钢在Cl^(-)溶液中的腐蚀越严重。

316L不锈钢在不同浓度Cl^(-)和CO_(2)条件下的腐蚀行为

为了探明在辽河油田采出水环境中Cl^(-)和CO_(2)对316L不锈钢腐蚀行为的影响,通过浸泡实验、交流阻抗(EIS)和极化曲线技术分别研究了不同Cl^(-)浓度和CO_(2)分压对316L不锈钢的影响,其中Cl^(-)浓度梯度为0,0.0300,0.0515,0.0700 mol/L,CO_(2)分压为0.2,0.4,0.6 MPa,并结合X射线衍射技术(XRD)对腐蚀产物进行了分析。结果表明:Cl^(-)浓度的增大使容抗弧直径减小,弥散指数降低,腐蚀情况加剧;容抗弧的直径随着CO_(2)分压的增大先变小后变大,弥散指数先降低后升高,腐蚀情况先加剧后减缓。这是由于Cl^(-)会破坏316L表面的钝化膜,而CO_(2)会与基体反应生成FeCO_(3),随着CO_(2)分压升高,FeCO_(3)保护膜愈加致密。

基于多维Cl^(-)侵蚀寿命预测的C40混凝土保护层厚度设计

为研究混凝土在盐碱环境中的多维Cl^(-)扩散规律及对应的保护层厚度设计,利用ANSYS有限元建模,选取了4个不同的时间节点,研究了不同时间下混凝土中Cl^(-)浓度分布情况,并预测不同扩散维度下混凝土的耐久性服役寿命,从而建立了混凝土保护层厚度与设计寿命的映射关系。研究结果表明:相比1维扩散,2维与3维扩散在混凝土表层的Cl^(-)浓度与扩散深度较大,2维与3维扩散深度分别为1维扩散的1.47倍与1.84倍;Cl^(-)侵蚀环境中混凝土耐久性服役寿命较短,在1维Cl^(-)侵蚀下寿命不足20年,而在3维侵蚀下寿命不足10年。对于C40混凝土在50年设计使用寿命下,1维、2维及3维Cl^(-)扩散状态下保护层厚度分别为50 mm、60 mm和68 mm。

完全浸泡再生混凝土Mg^(2+)-SO_(4)^(2-)-Cl^(-)侵蚀耐久性损伤规律与机理

我国西北地区的土壤与地下水中含有高浓度Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-),这些离子导致长期掩埋于地下的再生混凝土(RAC)结构耐久性严重退化。为了揭示Mg^(2+)-SO_(4)^(2-)-Cl^(-)侵蚀RAC耐久性损伤规律与机理,采用长期浸泡的方式,系统开展复掺辅助胶凝材料RAC耐久性试验,研究复掺辅助胶凝材料方式与取代率对RAC耐久性退化规律的影响。采用X射线衍射、红外光谱及热重等分析手段,表征RAC侵蚀产物物相组成与相对含量,揭示复合盐侵蚀RAC耐久性损伤机理。结果表明,10%粉煤灰(质量分数)+20%(质量分数)矿渣复掺RAC耐久性较高,硅灰或偏高岭土取代率高于10%时RAC的耐久性较差。侵蚀离子与RAC水化产物产生化学反应并形成晶粒极大的侵蚀产物,加速C-S-H分解向M-S-H转变;高浓度离子间相互作用形成物理盐结晶,促进裂缝的萌生扩展。化学/物理双重作用破坏RAC微观结构,加速离子扩散传输,形成化学侵蚀-结构损伤-离子传输过程。RAC界面过渡区及砂浆中遍布裂缝与孔隙,再生混凝土物理力学性能急速退化。

混凝土外加剂中Cl^(-)测定的三种方法

该文介绍了手工滴定法、自动电位滴定法和离子色谱法测定混凝土外加剂中的Cl^(-)含量的优缺点,能帮助实验室人员根据自身的试验条件选择合适的测定方法,以保证测定结果的准确性。

温度、Cl^-浓度、Cr元素对N80钢CO_2腐蚀电极过程的影响

利用电化学阻抗技术研究了温度、 Cl-浓度、 Cr元素对N80钢CO2腐蚀电极过程的影响.结果表明,随着温度的升高,CO2腐蚀的阴极、阳极电极反应速率会明显增大,与此同时,温度的升高又容易使腐蚀产物膜在试样表面形成,对基体金属起到一定的保护作用.增加介质中的Cl-浓度,会使阳极溶解速率先增加,后减小;阴极还原速率则缓慢减小;同时, Cl-还会破坏腐蚀产物膜在试样表面的覆盖. N80钢加入Cr元素以后, CO2腐蚀阴极、阳极反应速率降低,材料具有一定的抗CO2腐蚀能力.

PEG-Cl^-添加剂存在下的铜电结晶过程研究

用线性电位扫描、循环伏安和计时安培电化学方法研究了聚乙二醇(PEG)和Cl-同时存在时,酸性镀铜溶液中Cu在玻碳电极(GCE)上的电结晶过程.研究表明,PEG-Cl-作用下Cu的电结晶按瞬时成核和三维生长方式进行.PEG-Cl-使电极表面的活性点急剧减少,并降低了Cu2+的扩散系数,阻化了Cu的电沉积和成核过程.PEG-Cl-作用时,Cl-离子仍然表现出较强的促进作用,随Cl-浓度的增大,Cu2+的扩散系数、Cu的沉积速度和成核速度都有所提高.适宜的PEG,Cl-浓度使成核数密度增大.

含Cl^-溶液中SO_4^(2-)对316不锈钢临界点蚀温度的影响

采用外加恒电位下腐蚀电流-温度扫描方法研究了在0．5％Cl-溶液中,SO42-浓度对316不锈钢点腐蚀行为的影响．结果表明,随着SO42-浓度的增加,钝化电流增加,开路电位降低．当SO42-浓度低于0．42％时, 316不锈钢的临界点蚀温度比不存在SO42-时的临界点蚀温度低;当SO42-浓度大于0．42％时,临界点蚀温度比不存在SO42-时的临界点蚀温度高．从离子竞争吸附的角度进行分析,对SO42-加速与抑制点蚀两种作用规律的形成原因进行了解释．

H_2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究——Ⅳ.碱性硫化物溶液中Cl^-对碳钢钝化行为的影响

利用交流阻抗和动电位极化技术，在碱性硫化物溶液中，分别研究了阳极极化电位下Ｃｌ~对低碳钢钝化过程阻抗行为的影响，钝化膜临界孔蚀电位Ｅｂ与Ｃｌ浓度的关系以及临界ＣＩ~浓度随温度的变化．结果表明，在除氧的碱性硫化物溶液中，阳极极化的初期阻抗具有两个时间常数，随极化电位的升高，钝化膜逐步趋于完整；在点蚀的形成过程中，容抗弧半径逐渐变小，当极化电位为－６００ｍＶ时容抗弧半径大幅度下降，并出现低频实部电感性收缩现象；在点蚀形成后的发展阶段，容抗弧半径继续减小，阻抗谱出现两个时间常数的双容抗弧．极化研究结果表明，不同温度下，随介质Ｃｌ~浓度增加，电极表面的钝化倾向降低，临界孔蚀电位随Ｃｌ~浓度增加而线性正移．

锅炉水冷壁管材料20G和15CrMo在含Cl^-溶液中的点蚀特性

为研究水冷壁管材料20G和15CrMo在含Cl-溶液中的点蚀特性,通过常温电化学实验和高温挂片实验,对其常温、高温腐蚀特性进行分析,用透反射金相显微镜、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、X能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)、X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)对试片表面形态和组分进行表征与分析。结果表明,常温条件下,Cl-对这2种材料都有侵蚀性,其中15CrMo耐Cl侵蚀性能比20 G优秀。高温条件下,Cl-对20G和15CrMo的侵蚀性严重,促进材料的溶解,加速材料的点蚀。常温条件下Cl-与OH在金属表面存在竞争吸附作用,形成复合中间体FeOHCl,高温条件下Cl-的作用相当于催化剂,促进Fe2+水解,生成疏松无保护性的Fe3O4。在电厂实际运行中,应控制给水中Cl-质量浓度低于0.2mg/L。

Cl^-浓度对X70管线钢缝隙腐蚀的影响

应用楔型缝隙模型研究了腐蚀介质中Cl^-浓度对X70管线钢缝隙腐蚀的影响规律.实验结果表明:在自然腐蚀状态下,当缝口宽度为0.15 mm以及实验周期为120h时,随着缝外腐蚀介质中Cl^-浓度(c^m_(Cl^-))的提高,从缝口到缝底缝内溶液中的Cl^-浓度(c^c_(Cl-))逐渐增加,pH值逐渐降低,试样的电极电位也逐渐降低,表明随着腐蚀介质中c^m_(Cl^-)的增加,X70管线钢的缝隙腐蚀倾向逐渐增强.

高温高压下Cl^-浓度、CO_2分压对13Cr不锈钢点蚀的影响

为了研究CO2 分压、Cl-浓度对 13Cr油井管钢点蚀行为的影响 ,用电化学方法模拟塔里木油田环境进行了腐蚀试验。结果表明 ,在模拟条件下 ,13Cr钢的再钝化能力较差 ;Cl-是造成 13Cr钢发生孔蚀的主要原因 ,在较高Cl-浓度下 ,点蚀诱发敏感性增强 ,EIS图谱的低频端出现典型的点蚀诱导期和发展期特征 ;随着CO2 分压的增大 ,促使孔蚀的发生和发展 ,蚀孔内的阳极反应电流密度加强 ,溶液黏度加大 。

Cl^-浓度对含盐污水中10~#碳钢腐蚀行为的影响

针对兰州石化某常减压装置换热器管束(主要材质为10#碳钢)在使用过程中发生腐蚀的问题,通过浸泡试验和电化学测试,研究了壳程介质中的Cl-浓度对10#碳钢在含盐污水中腐蚀行为的影响。结果表明:弱碱性溶液中的OH-与Cl-竞争吸附,使得Cl-浓度的变化对碳钢的腐蚀速率基本没有影响,其腐蚀速率在0.145～0.185 mm/a之间。