316L和HR-2不锈钢盐酸露点腐蚀行为研究
发布时间：2021-01-10 01:37
露点腐蚀起源于燃煤发电厂和石油加工厂的初级蒸馏塔/闪蒸塔的顶部,塔顶冷回流时的大气塔顶部,以及油塔顶温度和气体冷凝冷却器穿过初始冷凝区和相关管道;其中,常压顶部冷却系统腐蚀最严重,炼油厂常减压蒸馏塔顶部的冷凝冷却系统由于盐酸的露点腐蚀而经常失效。因此,研究露点腐蚀可以更好地降低和避免露点腐蚀的程度和发生,为实际生产过程中严重段露点腐蚀的材料选择提供可靠依据。基于自行设计的强酸环境露点腐蚀Dew point corrosion（DPC）模拟装置,本文采用腐蚀失重法、Tafel极化法、电化学阻抗法研究了 316L和HR-2不锈钢在不同浓度、不同温度的盐酸蒸汽环境下的腐蚀特征,重点探讨了两种材料的钝化和点蚀方面的电化学行为,通过金相显微镜,扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和电阻探针分析腐蚀样品或腐蚀产物。通过研究和分析,可以得出以下结论:（1）两种材料的腐蚀速率在两种浓度环境下腐蚀速率变化趋近相近。腐蚀24～48h不断加快,第48h时速率达到最大;腐蚀48～96h逐步减慢;由于腐蚀产物在腐蚀前48h不太可能形成腐蚀薄膜,腐蚀性介质可以完全接触钢体,并且腐蚀速率加快。腐蚀48h～...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２电化学测试实验装置实物图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｔｅｓｔ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｖｉｃｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍａｐ??
?第二章露点腐蚀模拟装置及实验方法???＋??Ｉ?．?ｖｆ＂??妄?一??一?ｉ???ｌ〇ｓ（Ｉ／Ａ＞??图２．７塔菲尔极化曲线??Ｆｉｇ．２．７?Ｔａｆｅｌ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ??Ｔａｆｅｌ极化曲线可用下式表示：??Ｉ?＝?ｈｏｒｒ?（ｅｘｐ（＾－）?－?ｅｘｐ（＾－））?（２．８）??ｂａ?ｂｅ??Ｉｃｏｒｒ是腐蚀电流密度，这个参数是用来反应腐蚀速率的。它代表在其中金属阳极在??反应和该阴极经历在打开状态下的还原反应的速率溶解速率。??如果测试的时候是在阳极的较强的极化区内，那么通常只把阳极反应考虑进去，这??时候阳极的电流大小人与极化值大小之间存在一种关系，即：??Ｋ?＝?Ｋｏｒｒ?ｅｘｐ（ｙ＾－）?（２．９）??ｂａ??同理，如果测试的时候条件是在阴极的极化区内，就不用把阳极的溶解反应考虑进??去，这时候阴极电流的大小／＿与极化值大小Ａ￡之间存在一种关系，ＢＰ：??Ｊ－?＝?１ｃｏｒｒ?ｅｘｐ（－?ｄｌＯ）??ｂｅ??在强极化区，应呈线性关系，即Ｔａｆｅｌ直线。公式２．９和２．１０表示阳极极化??塔菲尔线和分别阴极极化塔菲尔线的斜率：??ｂｃ＝－＾ｆ－２．３／３ｃ?（２．１１）??ａｎＦ??Ｌ?１３ＲＴ?…??Ｋ?＝－——?＝?２．３＾?（２．１２）??ｐｎＦ??采用Ｔａｆｅｌ直线外推法，也就是把绘制后得到的极化曲线接近腐蚀电位的部分延长??交于一点，该点的纵坐标表示腐蚀电位（自腐蚀电位），并且横轴表示与之对应的腐蚀??电流密度（Ｕｒ）。此外，可以利用阴、阳极两种Ｔａｆｅｌ直线的斜率来获得ｐａ，ｐｃ，即，??它们的动力学参数。该数据
图３．２？＾－２在１１１１〇１／１＾９０°０：，７０°０，６０＜的塔菲尔图??Ｆｉｇｕｒｅ?３．２?Ｔａｆｅｌ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＨＲ－２?ａｔ?ｌｍｏｌ／Ｌ－９０°Ｃ，?７０°Ｃ，?６０°Ｃ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cr对Q420钢在高盐度大气环境下耐蚀性的影响[J]. 谭何灵,周成,刘希辉,曹国明,张菁. 中国腐蚀与防护学报. 2017(03)
[2]HR2合金微结构演化及塑性变形机理研究[J]. 尚福林,陈雁,张永梅,杨增钦,余勇,闫亚宾,晏顺平,李侃. 中国科技论文. 2016(22)
[3]凝汽器316L不锈钢管腐蚀穿孔原因分析[J]. 周多,杨少才,侯亚波. 东北电力技术. 2016(09)
[4]烟气酸露点的测量和预测模型分析[J]. 向柏祥,赵从振,丁艳军,马润田,吕俊复. 清华大学学报(自然科学版). 2015(10)
[5]温度对国产核级316L不锈钢在加Zn水中电化学腐蚀性能的影响[J]. 刘侠和,吴欣强,韩恩厚. 金属学报. 2014(01)
[6]富氧燃煤锅炉再循环方式对烟气酸露点的影响[J]. 王春波,秦洪飞. 动力工程学报. 2013(10)
[7]活性氧化铝在高压下的露点实验研究[J]. 张思平,马士虎,谢江辉,汪正清,张德满. 机床与液压. 2013(07)
[8]酸性介质中HR-2不锈钢表面活性的SECM三维图像表征研究[J]. 陈阵,余强,廖登辉,郭忠诚,武剑,罗智珊. 中国腐蚀与防护学报. 2013(01)
[9]燃煤锅炉露点腐蚀实验研究[J]. 张知翔,张智超,曳前进,孙立岩,连世泉,郝宝乾,赵钦新. 材料工程. 2012(08)
[10]露点间接直接蒸发冷却空调机组的实验研究[J]. 黄翔,刘小文,吴志湘,黄华铃. 暖通空调. 2011(05)
硕士论文
[1]黄磷尾气中磷元素对锅炉材料的腐蚀行为研究[D]. 吴飞.昆明理工大学 2009
[2]锅炉用钢在黄磷尾气燃烧气氛中磷的腐蚀行为及规律研究[D]. 洪建平.昆明理工大学 2008
[3]直接空冷器空气侧传热和流动的数值模拟[D]. 申微波.华中科技大学 2008
本文编号：2967804
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２电化学测试实验装置实物图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｔｅｓｔ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｖｉｃｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍａｐ??
?第二章露点腐蚀模拟装置及实验方法???＋??Ｉ?．?ｖｆ＂??妄?一??一?ｉ???ｌ〇ｓ（Ｉ／Ａ＞??图２．７塔菲尔极化曲线??Ｆｉｇ．２．７?Ｔａｆｅｌ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ??Ｔａｆｅｌ极化曲线可用下式表示：??Ｉ?＝?ｈｏｒｒ?（ｅｘｐ（＾－）?－?ｅｘｐ（＾－））?（２．８）??ｂａ?ｂｅ??Ｉｃｏｒｒ是腐蚀电流密度，这个参数是用来反应腐蚀速率的。它代表在其中金属阳极在??反应和该阴极经历在打开状态下的还原反应的速率溶解速率。??如果测试的时候是在阳极的较强的极化区内，那么通常只把阳极反应考虑进去，这??时候阳极的电流大小人与极化值大小之间存在一种关系，即：??Ｋ?＝?Ｋｏｒｒ?ｅｘｐ（ｙ＾－）?（２．９）??ｂａ??同理，如果测试的时候条件是在阴极的极化区内，就不用把阳极的溶解反应考虑进??去，这时候阴极电流的大小／＿与极化值大小Ａ￡之间存在一种关系，ＢＰ：??Ｊ－?＝?１ｃｏｒｒ?ｅｘｐ（－?ｄｌＯ）??ｂｅ??在强极化区，应呈线性关系，即Ｔａｆｅｌ直线。公式２．９和２．１０表示阳极极化??塔菲尔线和分别阴极极化塔菲尔线的斜率：??ｂｃ＝－＾ｆ－２．３／３ｃ?（２．１１）??ａｎＦ??Ｌ?１３ＲＴ?…??Ｋ?＝－——?＝?２．３＾?（２．１２）??ｐｎＦ??采用Ｔａｆｅｌ直线外推法，也就是把绘制后得到的极化曲线接近腐蚀电位的部分延长??交于一点，该点的纵坐标表示腐蚀电位（自腐蚀电位），并且横轴表示与之对应的腐蚀??电流密度（Ｕｒ）。此外，可以利用阴、阳极两种Ｔａｆｅｌ直线的斜率来获得ｐａ，ｐｃ，即，??它们的动力学参数。该数据
图３．２？＾－２在１１１１〇１／１＾９０°０：，７０°０，６０＜的塔菲尔图??Ｆｉｇｕｒｅ?３．２?Ｔａｆｅｌ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＨＲ－２?ａｔ?ｌｍｏｌ／Ｌ－９０°Ｃ，?７０°Ｃ，?６０°Ｃ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cr对Q420钢在高盐度大气环境下耐蚀性的影响[J]. 谭何灵,周成,刘希辉,曹国明,张菁. 中国腐蚀与防护学报. 2017(03)
[2]HR2合金微结构演化及塑性变形机理研究[J]. 尚福林,陈雁,张永梅,杨增钦,余勇,闫亚宾,晏顺平,李侃. 中国科技论文. 2016(22)
[3]凝汽器316L不锈钢管腐蚀穿孔原因分析[J]. 周多,杨少才,侯亚波. 东北电力技术. 2016(09)
[4]烟气酸露点的测量和预测模型分析[J]. 向柏祥,赵从振,丁艳军,马润田,吕俊复. 清华大学学报(自然科学版). 2015(10)
[5]温度对国产核级316L不锈钢在加Zn水中电化学腐蚀性能的影响[J]. 刘侠和,吴欣强,韩恩厚. 金属学报. 2014(01)
[6]富氧燃煤锅炉再循环方式对烟气酸露点的影响[J]. 王春波,秦洪飞. 动力工程学报. 2013(10)
[7]活性氧化铝在高压下的露点实验研究[J]. 张思平,马士虎,谢江辉,汪正清,张德满. 机床与液压. 2013(07)
[8]酸性介质中HR-2不锈钢表面活性的SECM三维图像表征研究[J]. 陈阵,余强,廖登辉,郭忠诚,武剑,罗智珊. 中国腐蚀与防护学报. 2013(01)
[9]燃煤锅炉露点腐蚀实验研究[J]. 张知翔,张智超,曳前进,孙立岩,连世泉,郝宝乾,赵钦新. 材料工程. 2012(08)
[10]露点间接直接蒸发冷却空调机组的实验研究[J]. 黄翔,刘小文,吴志湘,黄华铃. 暖通空调. 2011(05)
硕士论文
[1]黄磷尾气中磷元素对锅炉材料的腐蚀行为研究[D]. 吴飞.昆明理工大学 2009
[2]锅炉用钢在黄磷尾气燃烧气氛中磷的腐蚀行为及规律研究[D]. 洪建平.昆明理工大学 2008
[3]直接空冷器空气侧传热和流动的数值模拟[D]. 申微波.华中科技大学 2008
本文编号：2967804
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2967804.html
