流速对X系列管线钢极化曲线及其阴极保护的影响

发布时间：2017-09-16 10:48

  本文关键词：流速对X系列管线钢极化曲线及其阴极保护的影响

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【摘要】：在21世纪的今天,人类对海洋的开发进入了快车道,探索和开发海洋能源是人类避免能源危机的主要途径之一。而在海洋能源开发过程中的腐蚀种类之多、之复杂,直制约着人类继续深入探索海洋的脚步。为了使海洋工程在运行中得到更安全有效的保护,人类发展了相应的腐蚀防护方法、措施和规范。本论文采用静态极化曲线的测量方法,测量并分析了4种X系列管线钢(X65、X70、X75、X80)在5种不同流速海水(Om/s、0.25m/s、0.4m/s、0.55m/s、0.7m/s)中的极化曲线,在获得这四种钢材不同流速下自腐蚀电位的同时,重点分析了这20条极化曲线的阴极段位于-0.8V—--1.2V之间的部分,以分析流速对这四种钢材阴极保护效果的影响。研究结果表明：1.在0—0.7m/s流速范围内,这四种X系列管线钢的自腐蚀电位随着流速增加而正移,耐蚀性都相对静态海水中增强。2.对X65、X70、X75、X80四种钢材进行外加电流阴极保护时(表面电位介于-0.8V—-1.2V之间),随着流速的增加,恒电位仪需提升电压输出的下限值,否则受流速的影响会发生欠保护。并且随着流速的增加,会缩小恒电位仪的安全电压输出区间。在考虑流速对这四种X系列管线钢极化曲线的影响后,需确定新的安全保护电位区间,才能使这四种X系列管线避免在某些危险工况下发生欠保护。3.流速的增加会造成牺牲阳极消耗速率的增加,并且可能造成原本静态海水下处于保护临界状态下的区域在高流速工况下沦为欠保护区。不同流速下四种钢材消耗阳极的速率也不尽相同。在设计之初需要考虑充足的牺牲阳极的布置裕量。4.这四种钢材的阴极保护效果,受流速这一因素影响最敏感的为X65钢,最不敏感的为X70钢,X75和X80介于二者之间。
【关键词】：静态极化曲线 X系列管线钢 安全保护电位 牺牲阳极阴极保护
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.41;P755.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 研究背景、内容和意义8-10
• 1.1.1 研究背景8
• 1.1.2 研究意义8-9
• 1.1.3 研究内容9-10
• 1.2 电化学腐蚀原理10-14
• 1.2.1 概述10
• 1.2.2 电化学腐蚀的基本过程10-11
• 1.2.3 电化学腐蚀的常用概念11-13
• 1.2.4 电化学腐蚀相关参数的测量和注意事项13-14
• 1.3 海洋腐蚀环境调研14-16
• 1.3.1 溶解氧14-15
• 1.3.2 盐度15
• 1.3.3 流速15
• 1.3.4 PH值15
• 1.3.5 温度15-16
• 1.3.6 海生物16
• 1.4 流动腐蚀概述16-19
• 1.4.1 流动腐蚀的研究历史16-17
• 1.4.2 影响流动腐蚀的因素17-18
• 1.4.3 常用的流动腐蚀研究装置18-19
• 2 试验材料、仪器和方法19-24
• 2.1 实验材料19-20
• 2.1.1 实验钢材化学成分19-20
• 2.1.2 研究介质20
• 2.1.3 实验参数20
• 2.2 实验仪器与设备20-22
• 2.3 实验方法22-24
• 2.3.1 研究电极的制备22-23
• 2.3.2 测试方法23-24
• 3 X系列管线钢系列极化曲线的数据测量和初步分析24-47
• 3.1 管线钢现状24-25
• 3.2 X系列管线钢极化曲线数据测量和讨论25-46
• 3.2.1 X系列管线钢测量过程25-26
• 3.2.2 X65管线钢极化曲线实测值及分析26-31
• 3.2.3 X70管线钢极化曲线实测值及分析31-36
• 3.2.4 X75管线钢极化曲线实测值及分析36-42
• 3.2.5 X80管线钢极化曲线实测值及分析42-46
• 3.3 本章小结46-47
• 4 X系列管线钢极化曲线腐蚀特性分析47-54
• 4.1 不同流速下自腐蚀电位分析47-48
• 4.2 X系列管线钢同流速下极化曲线48-51
• 4.3 X系列管线钢恒电位仪电压输出欠保护曲线和过保护曲线51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 5 考虑流速影响后海底管道阴极保护设计54-56
• 5.1 考虑流速后X75海底管道阴极保护54-55
• 5.2 考虑流速影响后X系列海底管道的阴极保护设计55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-59
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况59-60
• 致谢60-61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 林志坚，宋文桑;前处理对厦门潮差区防锈铝合金腐蚀敏感性的影响[J];材料保护;1996年08期

2 覃奇贤;刘淑兰;;电极的极化和极化曲线(Ⅰ)——电极的极化[J];电镀与精饰;2008年06期

3 江旭;柳伟;路民旭;;钢铁海洋大气腐蚀试验方法的研究进展[J];腐蚀科学与防护技术;2007年04期

4 樊志罡;马海涛;王来;;Cu对Sn-9Zn无铅钎料电化学腐蚀性能的影响[J];中国有色金属学报;2007年08期

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本文编号：862600