化学镀Ni-P合金在模拟地热水中耐蚀阻垢性能研究

发布时间：2017-04-04 10:17

  本文关键词：化学镀Ni-P合金在模拟地热水中耐蚀阻垢性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：地热系统的腐蚀与结垢严重影响了地热资源的开发利用。本文在20#碳钢基底上进行化学镀,制备了化学镀Ni-P合金,利用全浸腐蚀试验和电化学测试对比研究了化学镀Ni-P合金、316不锈钢、紫铜和20#碳钢在模拟地热水中的耐腐蚀性能。采用对流传热阻垢性能实验对比研究了浸泡于模拟地热水中的化学镀Ni-P合金、316不锈钢和紫铜污垢诱导期、污垢热阻和传热系数,通过扫描电镜(SEM).X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)对三种材料的表面污垢进行了表征。主要研究内容及结论如下：(1)采用动态全浸实验和腐蚀电化学实验重点研究了化学镀Ni-P合金、316不锈钢、紫铜和20#碳钢在模拟地热水中的耐腐蚀性能。发现四种材料的自腐蚀电流密度依次增大,交流阻抗值依次递减,说明四种材料耐腐蚀性能依次下降。并且当地热水中氯离子浓度增加时,材料的耐腐蚀性能会大大下降,此时化学镀Ni-P合金、316不锈钢、紫铜、20#碳钢的渐进腐蚀速率分别为0.00071 mm·a-1.0.00144 mm·a-1.0.08523 mm·a-1、0.9661 mm·a-1。(2)搭建了换热管对流传热阻垢性能可视化测试平台,对比分析了化学镀Ni-P合金管、316不锈钢管和紫铜管的阻垢性能。实验结果表明,化学镀Ni-P合金管的污垢诱导期(110分钟)明显延长,分别为紫铜管和316不锈钢管的1.4和1.2倍。实验结束时,化学镀Ni-P合金管的污垢热阻分别为紫铜管和316不锈钢管的58.1%和80.9%。并且,化学镀Ni-P合金管表面污垢层薄且疏松,污垢分布不均匀,易剥离。而316不锈钢和紫铜表面污垢分布集中,难剥离。此外,实验研究了地热水溶液硬度对化学镀Ni-P合金管表面结垢行为的影响。
【关键词】：化学镀Ni-P合金 地热水 腐蚀 结垢
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 地热水的腐蚀结垢问题10-13
• 1.2.1 地热水腐蚀结垢趋势的预测10-12
• 1.2.2 地热水的结垢问题12-13
• 1.2.3 地热水的腐蚀问题13
• 1.3 地热水阻垢的研究现状13-15
• 1.3.1 换热壁面的结垢类型及结垢过程13-14
• 1.3.2 换热壁面污垢的测量14
• 1.3.3 地热水换热器阻垢研究进展14-15
• 1.4 地热水防腐的研究现状15-18
• 1.4.1 金属腐蚀的评定方法15-17
• 1.4.2 地热水换热器耐蚀研究进展17-18
• 1.5 本文主要研究内容18-20
• 第2章 化学镀Ni-P合金在模拟地热水中的动态浸泡实验研究20-38
• 2.1 引言20
• 2.2 模拟地热水溶液的配置20-21
• 2.3 地热水腐蚀结垢趋势判断21-22
• 2.4 实验部分22-27
• 2.4.1 化学镀Ni-P合金的制备22-25
• 2.4.2 小试样全浸腐蚀实验25-27
• 2.4.3 仪器与表征27
• 2.5 实验结果与讨论27-36
• 2.5.1 腐蚀与结垢速率分析27-33
• 2.5.2 腐蚀与结垢产物形貌表征33-36
• 2.6 本章小结36-38
• 第3章 化学镀Ni-P合金在模拟地热水中的电化学性能研究38-52
• 3.1 引言38
• 3.2 实验部分38-40
• 3.2.1 腐蚀电化学测试介绍38-39
• 3.2.2 实验方法39-40
• 3.3 实验结果与讨论40-51
• 3.3.1 极化曲线测试结果及分析40-45
• 3.3.2 交流阻抗测试结果及分析45-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第4章 化学镀Ni-P合金表面对流传热性能研究52-65
• 4.1 引言52
• 4.2 实验部分52-55
• 4.2.1 对流传热实验装置的搭建52-54
• 4.2.2 实验方法54-55
• 4.3 实验结果与讨论55-64
• 4.3.1 不同换热管表面污垢曲线55-58
• 4.3.2 污垢成分分析58-61
• 4.3.3 地热水硬度对化学镀Ni-P合金管结垢过程的影响61-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 全文总结65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 研究生期间发表论文及参与项目71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 云智汉;马致远;周鑫;孙彩霞;;碳酸盐结垢对中低温地热流体回灌的影响——以咸阳地热田为例[J];地下水;2014年02期

2 周伟东;刘明言;;山西某地热水腐蚀结垢趋势实验研究[J];太阳能学报;2014年02期

3 刘昌云;宋进朝;;地热水管道结垢规律研究[J];腐蚀科学与防护技术;2012年06期

4 韦梅华;田廷山;孙燕冬;李霞;;四川省康定地区地热水结垢趋势分析[J];水文地质工程地质;2012年05期

5 陈伟;李卫平;刘慧丛;朱立群;;镀锌钢管在流动地热水环境中的腐蚀与结垢[J];腐蚀与防护;2010年08期

6 王奎峰;杨德平;宋香锁;刘鹏瑞;马晓东;;临清市馆陶组地热水化学特征及结垢腐蚀性研究[J];水文地质工程地质;2010年01期

7 吴坤湖;李卫平;刘慧丛;朱立群;;模拟地热水环境中304不锈钢管材的结垢与腐蚀电化学行为[J];北京科技大学学报;2009年10期

8 蔡培培;李卫平;陈贻炽;朱立群;胡伟;;模拟地热水中碳钢和镀锌钢管的腐蚀结垢规律[J];腐蚀与防护;2009年07期

9 邵昆;;地热水开发利用中的管道腐蚀及其控制[J];管道技术与设备;2009年02期

10 禹静;王建涛;;安全、稳定、可再生的地热资源[J];农村电气化;2008年10期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 张静玉;;对天津地热水腐蚀结垢控制途径与效益分析[A];第三次全国地热学术会议论文选集[C];1989年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 杜娟;TUP紫铜及B10铜镍合金流动海水冲刷腐蚀行为研究[D];中国海洋大学;2007年

2 柴蕊;天津市周良庄地热田地下热水的水化学及钙华研究[D];中国地质大学（北京）;2006年

  本文关键词：化学镀Ni-P合金在模拟地热水中耐蚀阻垢性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：285375