發(fā)布時(shí)間：2018-02-12 06:15

  本文關(guān)鍵詞： 地源熱泵 HAI77-2黃銅 TAl鈦 緩蝕劑 自組裝膜　出處：《中國(guó)海洋大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：地源熱泵具有應(yīng)用廣泛、成本低、高效、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn),主要有土壤源和地下水源兩種。土壤源熱泵采用封閉的地埋管,通過(guò)換熱器與土壤交換能量；而地下水源熱泵直接提取地下水,通過(guò)換熱器進(jìn)行熱量傳遞。濱海地區(qū)地下咸水的礦化度較高,對(duì)熱泵系統(tǒng)中金屬換熱器的腐蝕破壞性強(qiáng),容易造成換熱板片穿孔失效等,因此地源熱泵系統(tǒng)中金屬的腐蝕與防護(hù)已成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。本研究選用HA177-2黃銅和TA1鈦兩種熱泵系統(tǒng)常用的金屬材料為研究對(duì)象,通過(guò)分別向水溶液中添加NaCl、Na2SO4、NaHCO3來(lái)模擬濱海區(qū)的地下咸水,采用失重法、電化學(xué)測(cè)試方法和化學(xué)分析方法研究地下水主要陰離子之間的相互作用對(duì)兩種金屬材料的腐蝕規(guī)律,并通過(guò)添加緩蝕劑或采用自組裝膜技術(shù)來(lái)提高兩種金屬的耐蝕性,為熱泵系統(tǒng)中金屬材料的防腐提供理論參考。主要結(jié)論如下：(1)模擬地下咸水主要陰離子對(duì)金屬腐蝕規(guī)律的研究針對(duì)濱海地下咸水高鹽堿的特點(diǎn),本研究主要以Cl-為中心,復(fù)配不同濃度的SO42-、HCO3-來(lái)測(cè)試地下水不同陰離子的相互作用對(duì)兩種金屬腐蝕規(guī)律的影響。研究發(fā)現(xiàn),HA177-2黃銅和TA1鈦的自腐蝕電流密度均隨著Cl-濃度的增大而增大,黃銅的失重和脫鋅程度明顯增大,耐蝕性下降。SO42-與Cl-體系中,高濃度的SO42-濃度對(duì)黃銅鈍化膜有破壞作用,當(dāng)5O42-小于1g/L時(shí),SO42-與Cl-的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用抑制了Cl-對(duì)HA177-2黃銅鈍化膜的破壞,而5042-對(duì)TA1鈦的腐蝕規(guī)律則呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。HCO3-與Cl-體系中,HC03-濃度小于0.5g/L時(shí),其濃度的增大對(duì)黃銅鈍化膜有破壞作用,而高濃度時(shí)反而抑制了Cl-對(duì)黃銅的腐蝕作用。鈦的耐蝕性較強(qiáng),在研究的HCO3-濃度范圍內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)拐點(diǎn)。Cl-,SO42-,HCO3-三種陰離子共存時(shí),其離子間的協(xié)同作用減緩了HA177-2黃銅的腐蝕,反而加速了TA1鈦的腐蝕。此外,隨著溫度的升高,HA177-2黃銅和TA1鈦的自腐蝕電流密度均呈現(xiàn)升高的趨勢(shì),說(shuō)明溫度的升高降低了腐蝕反應(yīng)的活化能,使金屬的耐蝕性下降。(2)苯并三氮唑(BTA)對(duì)金屬的緩蝕規(guī)律研究針對(duì)封閉的土壤源熱泵系統(tǒng),通過(guò)添加苯并三氮唑緩蝕劑達(dá)到防腐的目的。采用失重法、電化學(xué)測(cè)試方法和化學(xué)分析研究了BTA濃度及復(fù)合緩蝕劑對(duì)HA177-2黃銅的緩蝕規(guī)律,結(jié)果表明,BTA濃度的增大,使HA177-2黃銅的自腐蝕電流密度迅速降低,失重和脫鋅程度明顯得到緩解,且在BTA濃度為200 mg/L時(shí)達(dá)到最低。在此濃度下,隨著溫度的升高,BTA對(duì)金屬的緩蝕率下降。向BTA中加入防凍液乙二醇之后,減緩了HA177-2黃銅的腐蝕速率。采用常用的空調(diào)緩蝕劑為復(fù)合緩蝕劑發(fā)現(xiàn),復(fù)合緩蝕劑對(duì)HA177-2黃銅的緩蝕作用比單獨(dú)使用BTA時(shí)效果更好,說(shuō)明空調(diào)緩蝕劑同樣適用于復(fù)雜的地下水環(huán)境。(3)植酸自組裝膜對(duì)金屬的緩蝕規(guī)律研究針對(duì)開(kāi)放的地下水源熱泵系統(tǒng),通過(guò)自組裝膜技術(shù)達(dá)到緩蝕的目的。本文系統(tǒng)研究了植酸自組裝膜在兩種金屬表面的最佳自組裝條件,包括組裝液濃度及組裝時(shí)間對(duì)植酸自組裝膜緩蝕效率的影響。研究表明,隨著自組裝時(shí)間和植酸濃度的增大,兩種金屬的耐蝕性均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。將植酸與不同濃度的鉬酸鈉進(jìn)行復(fù)配發(fā)現(xiàn),HA177-2黃銅表面自組裝膜的緩蝕率得到進(jìn)一步提高,且當(dāng)鉬酸鈉濃度為250 mg/L時(shí),緩蝕率達(dá)到最高。HA177-2黃銅的失重和脫鋅系數(shù)分析表明了植酸與鉬酸鈉之間的復(fù)配有效地緩解了金屬的腐蝕。而對(duì)于TA1鈦來(lái)說(shuō),植酸與鉬酸鈉的復(fù)配對(duì)TA1鈦沒(méi)有緩蝕作用。
[Abstract]:In this paper , the corrosion law of metal in coastal zone is studied by adding NaCl , Na2SO4 and NaHCO3 into aqueous solution . The corrosion inhibition of HA177 - 2 brass was studied by weight loss method , electrochemical test method and chemical analysis . The corrosion rate of HA177 - 2 brass decreased rapidly . The corrosion inhibition rate of HA177 - 2 brass decreased with increasing temperature .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1504968