滨海电厂水系统碳钢管道的腐蚀控制

发布时间：2019-08-03 10:41

【摘要】：针对某滨海电厂海水及海水反渗透产水管道的腐蚀现象,采用失重法、扫描电镜、X射线衍射及电化学测试,对比研究了碳钢在其中的腐蚀差异。结果表明:在海水中锈层抑制氧的传递,对碳钢起保护作用;在反渗透产水中锈层起大阴极作用,加速基体腐蚀。实际工程中,海水反渗透产水比海水对碳钢管道更具侵蚀性。重新矿化反渗透产水是降低其腐蚀性的有效方法;另外,可考虑采用更耐蚀的不锈钢、碳钢衬塑管等作为管材。
【图文】：

滨海电厂水系统碳钢管道的腐蚀控制

esignedtoreplacecarbonsteelasthematerialforSWROwaterpipe．Keywords:seawater;reverseosmosiswater;carbonsteel;anti-corrosion随着淡水资源的日益短缺，我国多数滨海电厂设计从海水中获取工业生产用水［1］;即采用海水作为循环冷却水，以海水反渗透产水作为全厂所需淡水(工业用水)。浙江省某电厂的海水管道采用直径2300mm×1900mm的大口径碳钢管道，采用涂层防腐蚀;海水反渗透产水管道(工业水管)采用直径小于200mm的裸碳钢管。近4a的运行情况显示，输送反渗透产水的工业水管腐蚀情况较海水管道严重得多。由图1可见:海水管道内壁附有较致密锈层，管材腐蚀情况相对较轻;而工业水管内壁形成有较厚且疏松锈层，管厚减薄现象严重。目前，有关火电厂输水管道在海水及反渗透产水中腐蚀差异鲜见报道［2-3］。工程实践中，海水中收稿日期:2016-02-29基金项目:国网浙江省电力公司科技项目(5211DS14005D)通信作者:胡家元(1986－)，工程师，博士，主要从事电力行业的腐蚀与防护研究，13675872850，jiayuanhu@yeah．net(a)海水管(b)反渗透产水管图1管材内壁锈层形貌Fig．1Rustlayermorphologyinsidesteelpipes管道的防腐蚀受到重视，而处于反渗透水中的管道几乎都未采取防护措施。本工作采用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及电化学方法，对比研究了碳钢在海水和反渗透产水中的腐蚀差异。以期更好地分析工业水管在服役环境中的腐蚀原因，并探索滨海电厂水系统碳钢管道的有效防腐蚀方法。·898·第38卷第11期2017年11月腐蚀与防护CORROSION＆PROTECTIONVol．38No．11November2017

滨海电厂水系统碳钢管道的腐蚀控制

cm2;t为腐蚀时间，h。1．2．2锈层表征将试样置于海水和海水反渗透产水中360h后，采用荷兰FEI公司QUANTA200型扫描电镜(SEM)和日本岛津公司XRD-6000型X射线衍射(XRD)仪表征试样表面锈层的成分及截面形貌。1．2．3电化学试验电化学阻抗测试采用三电极体系，工作电极为试样，参比电极为饱和甘汞电极(SCE)，辅助电极为铂电极。试验前先将碳钢电极浸入海水或反渗透产水中2h(或360h)形成明显锈层，之后进行电化学阻抗测量，测量频率范围为0．01Hz～100kHz，测量结果用等效电路解析。2结果与讨论2．1腐蚀速率由图2可见:碳钢在海水和反渗透产水中的腐蚀过程截然不同。在海水中，碳钢腐蚀速率在浸泡初期迅速下降，之后逐渐稳定在约0．6mm/a;而在反渗透产水中，碳钢腐蚀速率在浸泡初期迅速上升，最终稳定在约1．4mm/a。这表明:海水反渗透产水对碳钢的侵蚀破坏性比海水更强;若无合适的防腐蚀手段，碳钢管在反渗透产水中不耐蚀。这一结果与电厂管道的腐蚀现象一致。图2试样在不同溶液中的腐蚀速率随时间曲线Fig．2Corrosionratevstimecurvesofsamplesinsolutions开始浸泡时，碳钢在海水中的腐蚀速率(约2．4mm/a)远大于在反渗透产水中的(约0．5mm/a)。这是因为此时溶解氧供应充足，碳钢腐蚀速率由具有腐蚀加速作用的氯离子量控制［4］。之后，随着浸泡时间的延长，碳钢在这两种溶液中的腐蚀速率变化趋势截然不同。许多研究表明，金属的腐蚀过程将受到表面锈层干扰，因而可以推测，，碳钢在这两种溶液中形成的锈层存在着显著差异，导致对金属腐蚀产生不同影响(抑制或促进作用)。2．2锈样形貌由图3和图4可见:海水中，碳钢锈层以较厚的黄色外锈层为主，清除外锈层后可见较薄的黑色内锈层，锈层不易清除，与金属基体之间附?
【作者单位】：国网浙江省电力公司电力科学研究院;
【基金】：国网浙江省电力公司科技项目(5211DS14005D)
【分类号】：TG174.4;TM62

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