基于正交方法研究阴极保护电位波动下X100管线钢的点蚀行为

发布时间：2024-10-05 00:05

　　 利用方波极化技术模拟阴极保护电位波动,通过正交试验方法研究不同电位波动参数,如电位波动频率(f)、电位波动幅度(E)、占空比(δ)、电位总加载时间(tt)等,对酸性土壤环境中X100管线钢表面点蚀行为的影响程度大小。结果表明,电位波动参数对点蚀密度影响的顺序为:tt>δ>f>E。当f为0.5 Hz,E为-0.95～-0.7 V,δ为50%和tt为3 d时,宏观点蚀密度最大,即X100管线钢抗局部腐蚀性最差。同时,宏观点蚀密度随f增大而增大,随E升高而增大,在δ为50%时达到最大值,随tt的延长而增大。

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【部分图文】：

图1方波极化电位模拟阴极保护电位波动的示意图

采用四因素三水平正交试验方法进行腐蚀实验，研究不同因素水平对酸性土壤环境中X100管线钢局部腐蚀(点蚀)行为的影响，其因素水平见表1。表1分别用A、B、C、D代表频率、电位波动范围、占空比、总加载时间等因素；用1、2、3分别代表每个因素所取的从小到大的3个水平。实验结束后，使用除....

图2试验后界面宏观点蚀形貌图

利用正交试验极差分析法可以确定同一因素的不同水平对试验指标的影响，并由此判断影响程度的大小。正交设计试验组号、试验结果及其极差分析见表2。表2中相同因素下不同水平量值之和用K值表示，同一因素下Kmax值与Kmin值之差为该因素极差R，电位波动参数的变化对试验结果影响的大小与极差R....

图3因素(f,E,S和tt)-指标趋势图

将管线钢所在电极体系抽象为模拟等效电路，如图7所示，其是典型的R(C(R(CR)))模式的电路[13]。若在电极体系上加载SWP电位时，可以认为电极/溶液双电层处的电位或者电流会发生有规律的变化，这种变化会影响着点蚀行为的规律，即相当于在电路AB端输入SWP信号UAB(s)，其在....

图4电位总加载时间为1d时不同电位波动频率下宏观点蚀密度统计图

图3因素(f,E,S和tt)-指标趋势图当阴极保护电位波动时，可以通过电化学状态反转模型(ESCM)来解释点蚀萌生和长大的机理[10]。ESCM认为金属表面有大量的微缺陷，这些缺陷将导致阴极局部附加电位，加强局部的阴极反应[12]。如果阴极反应是由传质过程控制，那么在缺陷处阴极....

本文编号：4007303