EH32钢在人工海水中的流动加速腐蚀行为研究

目的 明晰流场、传质和锈层在EH32钢流动加速腐蚀过程中的协同作用机理。方法 利用射流喷射系统研究EH32钢的流动加速腐蚀行为,并基于CFD仿真模拟流场分布情况,最后通过微观形貌表征分析EH32钢的腐蚀形貌。结果 在射流喷射系统中,试样表面的流场分布不均匀,根据锈层的颜色可分为不同区域,喷嘴正对区域锈层最厚,但疏松多孔,形成凹坑,腐蚀最严重。远离喷嘴区域锈层逐渐减薄,但更致密,腐蚀形貌转变为“flow mark”和点蚀。结论 流场严重影响着腐蚀产物的分布,正应力高、剪切应力低的区域形成的锈层厚且疏松多孔,正应力低、剪切应力高的区域形成的锈层薄,但更致密。反应生成的阳极液随流体的转移过程导致了“flowmark”损伤形貌的形成,致密的锈层抑制了阳极液的转移,导致了点蚀坑的损伤形貌。锈层和阳极液的累积使得喷嘴中心区域表现为主要阳极区,腐蚀损伤最为严重,而远离中心区域由于致密的腐蚀产物抑制了传质过程,腐蚀速率较低。流场、锈层以及传质三者的协同作用决定了流动加速腐蚀行为。

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表面不同形貌锈层的形成机制与局部腐蚀发展规律开展研究。

模拟流动海水腐蚀环境下含Cr钢与C钢的锈层研究

采用人工海水对含有相同基本成分的C钢和添加了0.95%Cr元素的Cr钢进行120h的流动冲刷腐蚀试验。利用SEM和XRD等方法研究了Cr元素对普碳钢锈层的形貌、物相构成及相对含量的影响。结果表明,经冲刷腐蚀以后,含Cr钢的腐蚀质量损失小于C钢的。对两种钢的锈层分析表明,两种实验钢的锈层均出现分层现象,普碳钢外锈层疏松多孔,而含Cr钢的外锈层呈块状,致密性明显优于碳钢,内锈层亦是如此。两种钢的外锈层均由Fe3O4、α-FeOOH和γ-FeOOH等物相构成;C钢的内锈层由Fe3O4构成,Cr元素在含Cr钢锈层中的富集没有改变外锈层的物相类型,但内锈层则由Fe3O4转变为β-FeOOH。

NaCl溶液中介质流动及Cr元素对低合金钢腐蚀行为的影响

对碳钢和含Cr低合金钢在静态和流动3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究。对两种腐蚀环境下实验钢的腐蚀失重进行了比较,并利用动电位极化曲线、SEM、EMPA、XRD和XPS,对实验钢的电化学特性和表面锈层的特征进行研究。结果表明,在形成腐蚀产物后,含Cr实验钢在流动环境中的腐蚀失重显著低于碳钢,并且实验钢在流动环境中的腐蚀失重高于静态环境。Cr元素富集于内锈层中参与内锈层中腐蚀产物的形成与转化,提高了内锈层的致密性,抑制了去极化剂向基体表面的扩散,从而抑制了阴极反应的进行。Cr元素在内锈层的富集提高了含Cr钢在流动NaCl溶液中的耐蚀性。

基于多相流原理的旋风法管道防腐技术应用

介绍了基于湍流粒子运动的管道内壁除锈和基于多相流的涂料喷涂的技术原理,计算得出旋风法的单次处理长度和其他主要工艺参数的适用范围,并以国内某核电站饮用水管道系统旋风法除锈为例,详细介绍了施工过程、设备组成、除锈工艺和处理效果。结果表明:基于多相流原理的旋风法管道防腐技术可以有效解决管道内壁的腐蚀问题,延长管道使用寿命。

锈蚀样件在动态钠回路中的实验研究

中国实验快堆的蒸汽发生器在安装过程中发现其中一个蒸发器和一个过热器壳程内存在较为严重的锈蚀现象。为此中国原子能研究院快堆工程部钠工艺研究室进行了钠中静态浸泡实验,但是静态除锈温度要求较高,快堆现场在运行前不易达到该要求。为了进一步研究蒸汽发生器锈蚀表面在动态钠中的行为,为现场进行蒸汽发生器的清洗提供依据,快堆工程部决定进行蒸汽发生器锈蚀样件动态清洗实验。本实验利用"PEC堆电磁泵特性实验钠回路",模拟蒸汽发生器的运行工况,前后对比样件的照片,得出不同条件下的清洗效果,为中国实验快堆蒸汽发生器现场在线清洗提供依据。

杂质颗粒对油水两相润滑轧机油膜轴承弹流润滑的影响

以轧机油膜轴承为研究对象,建立了油水两相流的弹流润滑模型,分析了润滑液中杂质颗粒对轧机油膜轴承润滑性能的影响。结果表明:存在杂质颗粒时,杂质颗粒接触区压力增大,入口区压力及最大压力变化不大,膜厚减小;随着杂质颗粒半径的增大,入口区压力增大,颗粒接触区压力增大,最大压力减小,膜厚减小;随着杂质颗粒浓度的增加,入口区压力减小,杂质颗粒接触区压力增大,最大压力增大,膜厚减小;随着杂质颗粒流速的增加,入口区压力及最大压力变化不大,而颗粒接触区域压力增大,膜厚减小;随着油水两相流体中含水量的增加,入口区压力减小,最大压力增大,杂质颗粒接触区压力增大,膜厚增大。

甘肃、青海地区小麦条锈菌监测及群体遗传多样性分析

【目的】了解甘肃和青海小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)春季流行传播路线、群体遗传多样性和生殖模式,明确春季流行期两省小麦条锈菌的传播关系及菌源交流规律,进而为两省小麦条锈病的预测预报、确定越夏初始菌源来源和有效治理提供理论依据。【方法】选择条锈病常发生的地区作为调查和研究区域。甘肃省4个试验点:陇南市文县、陇东平凉市崆峒区、中部麦区定西市临洮县、临夏州临夏县;青海省2个试验点:西宁市城北区、海东市互助县。2017年秋季,在甘肃和青海省6个试验点内根据当地小麦播种适期依次种植82份变异观察圃材料。2018年4—8月,对试验点82份变异观察圃材料进行田间病害调查,并采集到551份小麦条锈菌标样,使用15对引物进行SSR分子标记分析。利用GenAlEx和POPPR v2.5.0软件对数据进行相关分析,不显著的rbarD值表示连锁平衡,用于推断群体是否发生有性重组。【结果】82份变异观察圃材料在甘肃地区发病比青海地区严重。15对引物组合共扩增出81个位点,每对引物组合产生的多态性位点为2—12个。551份样本克隆矫正后,共鉴定出505个多位点基因型(MLG),其中仅有32个MLG被克隆并进行了2—6次重新采样。甘肃和青海群体总的基因型多样性(G=0.917)较高,其中,甘肃平凉群体的最高,青海互助群体次之,甘肃临洮群体最低。小麦条锈菌的遗传变异主要在各群体内部个体之间。春季流行期,菌源在各群体之间交流频繁,青海东部(互助和西宁)群体与甘肃(平凉和临夏)群体之间的基因流高于青海(互助和西宁)群体与甘肃文县群体之间的基因流。最小时空网络图(MSN)和非参数主成分分析(DAPC)表明青海互助和西宁的群体与来自于甘肃平凉和临夏的群体之间菌源关系最密切,差异最小;与临洮群体遗传距离相对较远且临洮群体相对独立;文县群体则是一个完全独立的群体,与其他5个群体之间的差异最大。连锁不平衡分析表明,甘肃文县、临夏和青海西宁群体存在不显著的rbarD值表示连锁平衡,是有性生殖群体,其中文县群体(rbarD=0.0139,P=0.186)显示出明显的有性重组特征。【结论】小麦条锈病春季流行期,甘肃地区与青海东部地区的传播路线以甘肃平凉、临夏到青海的传播为主,甘肃文县到青海的传播为辅。甘肃文县、临夏和青海西宁3个群体存在有性生殖现象,对甘肃、青海地区条锈菌丰富的遗传多样性的形成具有一定作用。

氧气管道安全运行措施的分析

首先从氧气的性质入手,对氧气管道发生燃烧、爆炸的原理进行了分析,进而针对氧气管道的特性提出了在设计阶段如何控制好氧气流速以及材料的选择、在施工阶段如何处理好焊接和保持管道的内部清洁、在管道运行阶段如何采取安全措施,通过对这几方面的严格控制,将在很大程度上降低氧气管道发生事故的概率,从而确保氧气管道的安全运行。

锈层对过冷沸腾换热影响的实验及数值研究

针对锈层对过冷沸腾换热冷却效果的影响,本文进行了理论分析、实验研究和仿真校验。首先结合经典的过冷沸腾换热理论,分析了锈层对冷却效果影响最大的几个因素。然后进行了一组夹套内壁生锈和未生锈两种情况下冷却效果的对比实验。实验发现,内壁生锈造成入口段温度大幅升高,且温升沿流道方向递次减小。接着分析了造成该现象的几大因素,推断锈层影响了流态进而抑制了沸腾换热机制是最主要的因素,并对不同入口流态下管内沸腾换热进行数值仿真,校验了上述分析结果。最后,根据研究结论,对过冷沸腾换热中易生锈或类似的粗糙内壁槽道的设计方法提出了建议。

火电厂运行锅炉化学清洗质量事故调查与分析

某电厂运行锅炉化学清洗后,对集中下降管、水冷壁管检查发现,清洗不彻底,未形成钝化膜,整个管内壁全部是黄色铁锈。通过对此次化学清洗工艺控制参数分析发现,清洗的药剂的加入量不足、清洗流速不满足DL/T 794—2012要求、以及排酸漂洗工艺参数控制不当是化学清洗效果不佳的主要原因。

焊丝用盘条表面锈化处理工艺研究

介绍焊丝用盘条拉拔前表面锈化处理工艺流程。工艺控制要点:酸洗过程中打开捆扎线,3 m穿线杠每吊质量控制在1 000 kg左右;控制Fe2+质量浓度不超过200 g/L,酸洗温度控制在60℃左右,控制硫酸质量浓度约60g/L,缓蚀剂的体积应为酸液体积的0.10%～0.15%;高压水的pH一般为7～8,压强不小于3 MPa;锈化时间随环境温度的变化而变化,为保证锈化质量,一般水雾流量为1.5 m3/h;涂石灰一般需要5～8次,pH一般不小于11,石灰溶液温度控制在80～100℃,为增强石灰涂层的吸附能力,可以在石灰溶液里加入适量的亚硝酸钠。表面锈化处理工艺参数优化后,盘条拉拔时总压缩率达97.7%,满足小规格焊丝生产要求。

船舶高压水射流除锈过程有限元仿真分析

船舶除锈清洗作业在海工装备制造维修中占有重要的地位。传统的人工砂除锈不仅效率低下,而且污染环境,影响海洋装备制造业的绿色发展。如何高质、高效、低耗、环保的实施高压水射流除锈作业至关重要。本文利用FLUENT软件,通过流场仿真分析、靶面受力仿真分析、不同射流压力的除锈效果仿真分析、射流参数优化仿真分析等使其得到优化,提高船舶除锈的效率,为除锈清洗机构结构设计提供技术参考与指导。

水电机组流道压力钢管等锈蚀问题分析

对乌江渡发电厂#2机组流道的压力钢管、蜗壳、固定导叶、活动导叶等金属材料锈蚀问题进行了论述。从防腐处理、水库运行、水质、机组运行情况等方面对锈蚀的原因进行了简要分析,提出了处理办法。

带锈碳钢在流动海水中的长期腐蚀行为

将Q235碳钢在流动海水中浸泡280 d,利用失重法和多种腐蚀电化学方法研究了其在浸泡过程中的腐蚀规律.结果表明,与静止海水浸泡相比,在流动体系长时间浸泡后,电极表面几乎不存在疏松的黄色锈层,而被一层致密的黑色腐蚀产物所覆盖;失重法测得的腐蚀速率随腐蚀时间延长呈现减小的趋势,并最终趋于稳定,与静止海水相比,流动海水中的腐蚀速率高出约1倍;电化学方法测得的腐蚀速率则随浸泡时间的延长而增大,与失重法的结果之间存在较为明显的偏差,并且浸泡时间越长,这一偏差越明显.长期浸泡后,碳钢表面的锈层对电化学测试结果产生影响,是导致电化学方法不能准确评估腐蚀速率的原因.

Cr对流动NaCl溶液中普碳钢锈层特征的影响

对碳钢和耐蚀管用含Cr低合金钢进行流动加速腐蚀实验,研究了实验钢在流动腐蚀性条件下的锈层结构以及Cr元素对锈层的影响机理。利用极化曲线、SEM、TEM及XPS等分析手段研究了Cr元素对实验钢耐流动加速腐蚀性的影响,以及含Cr钢内锈层的腐蚀形貌,深入分析了Cr在内锈层中的分布及存在状态。结果表明,含Cr钢内锈层致密均匀,Cr元素在内锈层中富集并以Fe2CrO4的形式存在。Fe2CrO4细小的颗粒尺寸是形成致密内锈层的原因,致密的内锈层对基体具有很好的保护作用。

数字经济与日本网络空间治理战略

人类社会加速由工业文明步入数字文明新时代,对于数字文明所依托的网络空间,各国都在加紧布局。梳理日本旨在实现价值的网络空间经济治理沿革和旨在管控风险的网络空间安全治理沿革可知,公权力在公共部门得到加强,民间部门在延续“自律性”原则,日本政府通过一系列规制改革,完善法律、法规、标准等举措,促进新业态,创造新价值,努力打造多主体有机协作的自律性可持续发展网络生态系统。这是日本与美欧间长期合作与博弈、多轮政策协调的结果,未来,日本势必在这一动态系统中综合权衡经济治理、人权治理、安全治理诉求,在国际协调中寻求自身利益的最大化,这是日本未来网络空间治理战略的核心导向。

Cr对低合金钢在流动NaCl溶液中耐蚀性的影响

对碳钢和Cr含量不同的实验钢在流速为0.8m/s的流动的3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究,最长腐蚀周期为192h。对4种实验钢的腐蚀失重进行了比较,并利用动电位极化曲线、SEM、EPMA和TEM等分析手段,对实验钢表面形成锈层的特征进行了系统研究。结果表明,含Cr实验钢的腐蚀失重低于碳钢,并且随Cr的质量分数由0.5%提高至2%,腐蚀失重亦降低。Cr元素在内锈层中的富集是含Cr钢耐蚀性改善的重要原因。这种富集可使腐蚀产物颗粒获得细小的尺寸,致密内锈层形成的原因就是由于这种尺寸细小的腐蚀产物的形成,使内锈层的保护性获得明显的改善。

陕西省小麦条锈菌群体遗传结构分析

利用TP-M13-SSR自动荧光检测技术,对陕西省小麦条锈菌群体遗传结构进行了分析。研究结果显示,在物种水平上,陕西省小麦条锈菌群体Nei’s基因多样性指数(H)为0.18、Shannon信息指数(I)为0.29,表明该省条锈菌群体遗传多样性较为丰富。同时,条锈菌群体遗传多样性在地区之间也存在明显的差异,在7个条锈菌群体中,宁强种群遗传多样性相对较高(H为0.18,I为0.28)。AMOVA分析显示,陕西省小麦条锈菌在地区间、种群间和群体内的遗传分化分别为:12.26%、10.88%和76.86%,表明陕西省小麦条锈菌群体存在一定的遗传分化,但遗传变异主要发生在群体内部。