流体性质对35CrMo钢冲刷腐蚀影响的实验研究

发布时间：2017-09-02 10:34

  本文关键词：流体性质对35CrMo钢冲刷腐蚀影响的实验研究

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【摘要】：金属材料的冲刷腐蚀是指金属表面受到物理磨损和电化学腐蚀共同作用致使金属材料损伤的一种现象,在石油、化工、水利、电力、冶金等行业中均出现过该破坏现象。当冲刷腐蚀存在时,会导致设备表面材料流失,致使壁厚减薄、穿孔以及断裂,由此造成设备失效。本文针对Cl~-对35CrMo钢的腐蚀性和羟丙基胍尔胶溶液的粘性,利用自制喷射式冲刷腐蚀实验装置和电化学测试系统,对35CrMo钢在不同浓度NaCl溶液和羟丙基胍尔胶液固两相流中的冲刷腐蚀规律进行了实验研究。通过失重法及电化学方法获得实验结果,并结合扫描电镜,分别讨论分析冲刷磨损及电化学腐蚀受Cl~-浓度及胍胶粘度变化的影响规律。通过以上研究,本文得出以下主要结论:(1)在低流速时,Cl~-浓度对35CrMo钢的冲刷腐蚀的影响,主要受Cl~-浓度对电化学腐蚀影响支配。随着Cl~-浓度的增加,材料的冲刷腐蚀速率先增加后减小,在3.5wt%NaCl浓度下,冲刷腐蚀速率达到最大值348.70mm/a。(2)在高速液固两相流冲击过程中,颗粒对35CrMo钢的冲刷作用为主要破坏因素,它包括材料的纯冲刷磨损以及电化学腐蚀所致的冲刷增加量。材料的纯冲刷磨损是一个物理过程,与Cl~-浓度变化无关,而电化学腐蚀所致的冲刷增加量占总冲刷量比重较小,且随Cl~-浓度变化甚微。所以,在高速液固两相流冲击过程中Cl~-浓度的改变对35CrMo钢的冲刷作用影响很小。(3)当胍胶浓度增加时,流体粘度增加,致使流体携带颗粒能力提升,颗粒间撞击几率减小,由此减小了由于互相撞击失去的颗粒动能,而使固相以接近液体速度撞击试样表面。所以,35CrMo钢的冲刷腐蚀速率随着瓜尔胶浓度的增加而增加,在0.3%胍胶液固两相流中达到最大值46.56mm/a。
【关键词】：35CrMo钢 流体性质 冲刷腐蚀
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG178
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-24
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 冲刷腐蚀研究现状9-22
• 1.2.1 冲刷腐蚀概述及分类9-10
• 1.2.2 冲刷腐蚀的影响因素10-16
• 1.2.3 冲刷腐蚀理论研究现状16-18
• 1.2.4 冲刷腐蚀研究方法概述18-22
• 1.3 本文研究内容22-24
• 第二章 冲刷腐蚀实验研究方案24-38
• 2.1 实验准备工作24-28
• 2.1.1 实验材料的选用24
• 2.1.2 试样的制备24-25
• 2.1.3 实验介质的配制25-27
• 2.1.4 腐蚀产物的清除方法27-28
• 2.2 实验装置28-30
• 2.2.1 自制冲刷腐蚀实验装置28-29
• 2.2.2 电化学测试系统29
• 2.2.3 实验仪器29-30
• 2.3 实验步骤及注意事项30-31
• 2.3.1 实验步骤30-31
• 2.3.2 实验注意事项31
• 2.4 测量与分析31-38
• 2.4.1 失重法32
• 2.4.2 电化学方法32-36
• 2.4.3 形貌分析法36-38
• 第三章 Cl~-浓度对 35CrMo钢冲刷腐蚀影响的实验研究38-49
• 3.1 实验条件38
• 3.2 实验结果38-42
• 3.2.1 冲刷腐蚀实验结果38-39
• 3.2.2 电化学腐蚀实验结果39-42
• 3.3 Cl~-浓度对 35CrMo钢冲刷腐蚀影响的实验结果分析42-47
• 3.3.1 Cl~-浓度对 35CrMo钢冲刷磨损的影响分析44-45
• 3.3.2 Cl~-浓度对 35CrMo钢电化学腐蚀的影响分析45-47
• 3.4 Cl~-浓度对 35CrMo钢冲刷腐蚀影响的实验研究小结47-49
• 第四章 胍胶浓度对 35CrMo钢冲刷腐蚀影响的实验研究49-57
• 4.1 实验条件49
• 4.2 实验结果49-52
• 4.2.1 冲刷腐蚀实验结果49-50
• 4.2.2 电化学腐蚀实验结果50-52
• 4.3 胍胶浓度对 35CrMo钢冲刷腐蚀影响的实验结果分析52-56
• 4.3.1 胍胶浓度对 35CrMo钢冲刷磨损的影响分析53-54
• 4.3.2 胍胶浓度对 35CrMo钢电化学腐蚀的影响分析54-56
• 4.4 胍胶浓度对 35CrMo钢冲刷腐蚀影响的实验研究小结56-57
• 第五章 结论57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-62
• 硕士学位期间发表的论文62-63

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