X65管线钢及牺牲阳极材料在海水环境中的交流腐蚀行为研究

目前针对海洋环境下的管线钢及牺牲阳极交流腐蚀行为研究鲜有开展,为给海管交流腐蚀风险评判以及牺牲阳极在交流干扰下的消耗性能提供参考,通过交流腐蚀模拟试验研究了模拟海水环境中X65管线钢、铝合金和锌合金牺牲阳极在不同交流电流密度下的交流腐蚀行为。结果表明:施加交流干扰后,X65管线钢、铝合金牺牲阳极和锌合金牺牲阳极试样电位均发生负向偏移,且交流电流密度越大,偏移量越大;3种材料的腐蚀速率随交流电流密度的增大而增大,但铝合金的腐蚀速率远大于锌合金和X65管线钢;X65管线钢在0~30 A/m^(2)交流干扰下,呈现均匀腐蚀,当交流电流密度增大至100 A/m^(2)时,表面出现点蚀坑;铝合金在不同交流电流密度下的表面均会产生点蚀,而锌合金材料则以均匀腐蚀为主,海洋环境中锌合金的服役性能优于铝合金。

基于X70钢腐蚀检查片的交流腐蚀安全边界测试探析

以在国内6个城市埋设阴极保护腐蚀检查片开展现场测试为研究手段,结合部分室内腐蚀模拟试验结果,通过试片的阴极保护和干扰参数与腐蚀速率的关联性分析初步建立了交流干扰下埋地管道阴极保护安全边界,结论如下:交流干扰下试片的腐蚀速率随试片面积增大而减小;建立了基于极化电位的交流腐蚀安全边界:控制极化电位位于-0.85~-1.20 V(vs CSE)区间且交流电流密度小于30.0 A/m^(2)或控制极化电位位于-0.95~-1.10 V(vs CSE)区间且交流电流密度小于100.0 A/m^(2);建立了基于直流电流密度的交流腐蚀安全边界:控制直流电流密度位于0.15~20.00 A/m^(2)区间且交流电流密度小于30.0 A/m^(2)或控制直流电流密度位于0.15~1.08 A/m^(2)区间且交流电流密度小于100.0 A/m^(2);建立了基于pH值的交流腐蚀安全边界:控制pH值位于10.0~14.0区间且交流电流密度小于30.0 A/m^(2)或控制pH值位于11.3~12.5区间且交流电流密度小于100.0 A/m^(2)。

管道交流腐蚀的新观点

随着电力、石油和交通事业的发展,埋地管道、高压输电线路和电气化铁路相遇的情况越来越多,由于管道高性能防腐蚀层的使用,使得管道上感应交流电流问题十分严重,由此引发的腐蚀安全问题也越发突出。然而,此前人们对于交流干扰的认识主要集中在故障状态下的安全问题,交流腐蚀的判定指标、测试方法和防护技术均未受到重视。近些年来国外学者对此进行了深入的研究,提出了新的观点,相关技术可供国内借鉴。

电容器用铝箔交流腐蚀理论扩面倍率K的计算机模拟计算

建立了YF基元生长模型来模拟腐蚀箔形态 ,并利用该模型计算了各种形成电压下的理论扩面倍率 ,所得到的结果介于C .G .Dunn的圆孔模型和永田伊佐也的方孔模型之间。结果显示 :目前近高压区 (>3 0 0V)的实际扩面倍率与理论扩面倍率已很接近 ,通过电蚀扩面的前景较小 ,而对于中低压腐蚀箔 ,单位面积的静电容量的提高余地还很大。

金属管道交流腐蚀研究新进展

交流腐蚀对金属管道的危害不容忽视,交流电不仅可以通过杂散电流的形式对金属管道造成腐蚀危害,还可以通过感应使金属管道中产生交流电流,形成交流干扰破坏。分别从交流腐蚀的实验研究、理论分析及腐蚀机理角度,对近年来国内外开展的交流腐蚀研究进行系统综述。实验证明交流电不仅能加速金属的腐蚀,破坏金属表面的钝化膜,诱发点蚀,还能造成阴极保护系统的阴极保护电流激增,保护电位严重波动,甚至引起牺牲阳极极性逆转等危害。交流腐蚀的机理十分复杂,人们试图通过理论分析和实验归纳对这一复杂行为进行解释,形成了几类较为典型的腐蚀机理假说。虽然交流腐蚀的研究已有百年的历史,但仍存在许多难点问题亟待解决,通过对目前研究中存在的重点问题进行探讨,展望这一领域的研究前景及发展趋势,为相关领域的研究人员提供新思路。

中性环境中X70钢的交流腐蚀行为

采用失重法研究了不同电流密度(0500A.m-2)下交流电对X70钢腐蚀行为的影响。结果表明,随着交流电流密度的增加,腐蚀速率呈幂函数规律增大。X70钢在不同电解液中的交流腐蚀形态有所不同。在SO42-存在且无其他侵蚀性离子的环境中,交流干扰诱发均匀腐蚀;而在Cl-存在环境时,交流电与Cl-的联合侵蚀作用将诱发点蚀。生成的腐蚀产物具有一定的保护性,且由于交流电的电解作用导致电解液电阻率发生改变,使得体系中加载的交流电流值呈指数衰减函数规律变化。

金属材料交流腐蚀机理、影响因素及风险评价

交流电能够诱导金属发生腐蚀,为有效控制与利用交流腐蚀,必须加强对金属交流腐蚀问题的基础性研究。本文回顾了金属交流腐蚀的研究历程,总结尚已认识的交流腐蚀行为,指出有待探索和发现的规律。对近年来国内外开展的有关交流腐蚀电化学行为及影响因素的研究进行综述,讨论了交流腐蚀机理的典型假说,重点评述了目前具有代表性的交流腐蚀风险评估标准,并对这一领域的研究前景及发展方向进行了展望。

埋地石油管道交流腐蚀风险等级评估

随着我国现代化进程的加快,管道建设与电力设施的建设呈现出高速发展的局面。然而,高压交流、直流电力设施对埋地管道存在着严重的干扰腐蚀情况。采用正交实验的方法,重点关注交流腐蚀对埋地管道的影响因素,并得出其相互间的数学关系,然后综合腐蚀机理以及正交实验结果,通过正交实验的筛选过程确定主要因素、次要因素以及影响较小的因素,选择合理的指标,运用故障树分析、专家咨询以及二手资料的分析法,并参考国内外的研究现状,全面吸收、归纳、重组、增删现有的评价指标,建立埋地管道交流腐蚀风险等级评估指标体系,运用模糊数学综合评价的方法全面系统的评估交流腐蚀风险等级,从而为埋地管道的安全管理提供可靠的数据。

阴极析氢对铝箔交流腐蚀特性的影响

研究了电容器铝箔在ｃ（ＨＣｌ）为２ｍｏｌ／Ｌ溶液中交流腐蚀时，阴极半周的析氢过程对铝的电化学行为和表面形貌的影响。铝的阳极点蚀与阴极半周有无氢气析出和析氢速度有关。实验结果表明，在交流腐蚀过程中阴极析氢对铝的阳极点蚀表现出促进和抑制的双重作用。

电解电容器铝箔纯交流腐蚀工艺影响因素的研究

对电解电容器铝箔交流腐蚀体系中各影响因素的研究结果表明，在电流密度为０．５Ａ／ｃｍ２，温度为４７±２℃；控制腐蚀液中Ａｌ（３＋）含量及适量添加表面保护剂和辅助添加剂的条件下，可获得最大比电容。通过循环伏安曲线测试，探讨了各因素影响腐蚀的机理及相互关系。

低压铝箔交流腐蚀工艺研究

考察了电解电容器用高纯铝箔在HCl-H2SO4-H3PO4混合酸体系中的交流腐蚀过程,综合配方和工艺两方面主要因素研究铝箔的交流扩面行为。结合SEM形貌分析,重点考察了前级电流密度、后级电流密度及腐蚀电量等对铝箔比容的影响,确定了最佳的低压铝箔交流腐蚀工艺,在2V化成,Cs达76×10–6F/cm2。

低压铝箔交流腐蚀研究

在３０Ｈｚ频率下，通过铝箔在ＨＣｌ＋Ｈ２ＳＯ４＋ＨＮＯ３＋Ｈ３ＰＯ４体系中的交流腐蚀，研究腐蚀液组成中腐蚀主体及缓蚀剂对铝箔腐蚀的作用，探讨腐蚀过程中电源频率、腐蚀液温度、电流密度及腐蚀时间对铝箔腐蚀的影响。腐蚀液组成的配比恰当，有利于比容的提高。在特定的频率下采用合适的腐蚀液温度、适宜的电流密度和腐蚀时间可以提高铝箔的静电容量。

铝箔交流腐蚀的阴极半周期间表面酸度变化与腐蚀产物膜的形成

建立了一个估算在盐酸溶液中交流电解腐蚀铝箔时阴极半周铝表面液层酸度变化和预测腐蚀膜沉积的数学模型。分析结果表明 :电极表面液层酸度仅取决于盐酸本体浓度 (C0 )、外加阴极电流密度 (iappl)和交流电频率 (f) ,如果腐蚀条件满足 C0iappl 587f(f+ 1 0 .4 ) 2 ,则Al3+就可能沉淀形成腐蚀产物膜。

高压输电耐张线夹用铝在中性溶液中的交流腐蚀行为

目的研究高压输电耐张线夹用铝在0.1 mol/L的中性Na2SO4溶液中的交流腐蚀行为。方法在耐张线夹端部截取块状腐蚀试样并包覆、打磨、清洗,利用自制设备测量试样在交变电流腐蚀作用下的Tafel曲线、交流阻抗谱和腐蚀速率,采用扫描电子显微镜分析微观腐蚀形貌,采用X射线衍射仪、能谱仪和X射线光电子能谱仪对腐蚀区元素及物相进行分析。结果交变电流密度为0~40 A/m2时,Tafel曲线负向移动;50 A/m2时,发生逆转,曲线正向移动;随交变电流密度增加,交流阻抗谱Nyquist图由单弧逐渐变为双弧,出现Warburg阻抗,Bode-Phaze图由单峰逐渐变为双峰;表面出现较多的点蚀坑和层状脱落痕迹;腐蚀产物为Al（OH）3和Al2O3。结论交变电流作用下试样的腐蚀倾向加深,腐蚀表面具有较多的空洞,垂直腐蚀和平行腐蚀交替进行,呈现层状脱落方式向基体演进,腐蚀产物与一般铝腐蚀产物相同,均为Al（OH）3和Al2O3,腐蚀速率在交变电流密度低于50 A/m2时相对较低,高于50 A/m2时大幅提高。

电容器铝箔交流腐蚀过程中腐蚀膜形成条件分析

交流电解腐蚀扩面技术是低压铝电解电容器小型化的关键。分析了电极铝箔在盐酸溶液中交流负半周液相传质过程及交流电频率对电极表面几何结构的影响，结果表明，如果本体盐酸浓度ｃ０，外加阴极电流密度ｉａｐｐｌ和交流电的频率ｆ满足：｛ｃ０｝ｍｏｌ·Ｌ－１／｛ｉａｐｐｌ｝Ａ·ｃｍ－２≤５８７｛ｆ｝Ｈｚ·（｛ｆ｝Ｈｚ＋１０．４）－２，则Ａｌ３＋就可能沉淀形成腐蚀膜。控制盐酸浓度，阴极电流密度和交流电频率可改善腐蚀膜品质。

埋地长输管道交流腐蚀现场状态及其风险评估

超高压输电线路对埋地管道的交流干扰问题日益突出,国内对其交流腐蚀缺乏风险评估。以裸露X65钢模拟埋地长输管道防腐蚀涂层缺陷,采用交、直流电流及电位的在线监测和腐蚀失重等方法,研究了高压输电线路交流干扰特征及其对管道阴极保护系统的影响规律。结果表明,当土壤介质条件基本不变时,电位与电流的变化存在相似性;适当调节阴极保护电流大小可有效抑制交流腐蚀;单独采用交流干扰电压或交流电流密度来评判交流腐蚀风险是不妥的,应考虑交流电流密度和直流保护电流密度的联合评判。

电容器铝箔交流腐蚀扩面机理研究

实现铝电解电容器小型化的关键是铝电极箔电解腐蚀扩面过程的人为设计。为实现这一目标，本文就目前尚不清楚的交流腐蚀扩面机制进行了系统分析研究。首先研究了高纯铝箔在水溶液中的热力学和在盐酸溶液中的动力学行为，接着详细地研究了铝在交流电的负半周所发生的变化，以及这些变化对交流正半周铝的点蚀的萌生和生长的影响，并从理论上推导出控制交流负半周腐蚀膜形成的数学关系式。在此基础上，提出了铝在交流负半周发生的四种变化，以及交流腐蚀扩面机理。根据这一机理，提出了铝箔的交流腐蚀工艺优化原则，并用实验对这一原则进行了初步验证。本论文的主要内容如下：

基于小波包分解的交流腐蚀信号时频表征方法

建立了基于小波包分解的腐蚀信号时频表征方法 ,讨论了分解序列与子频带频率递增顺序的不一致性 ,及小波包的选择对表征结果的影响。结果表明该方法能有效地表达交流腐蚀信号的非线性特征 。

交流腐蚀研究中Tafel斜率的小波包变换测量

提出了在交流变频腐蚀研究中基于小波包变换测量 Tafel斜率的方法 ,并使用该方法测得高纯电子铝箔在盐酸溶液中变频腐蚀时的 Tafel斜率为 2 4.6m V。该方法实时性强 。

埋地钢质管道交流腐蚀评价指标的探讨

随着我国能源、电力和交通运输业的发展，埋地钢质管道与强电线路平行或交叉的情况越来越多，管道的交流干扰问题十分严重，由此引发的腐蚀安全问题也越发突出。本文从一个现场交流腐蚀案例入手，比较了国内外有关交流腐蚀评价指标的准确性，肯定了以交流电流密度为主要指标的交流腐蚀判断准则，并指出了交流干扰下传统-850mV（CSE）保护电位判断准则的局限性。