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基于正交方法研究陰極保護(hù)電位波動下X100管線鋼的點蝕行為

發(fā)布時間:2024-10-05 00:05
   利用方波極化技術(shù)模擬陰極保護(hù)電位波動,通過正交試驗方法研究不同電位波動參數(shù),如電位波動頻率(f)、電位波動幅度(E)、占空比(δ)、電位總加載時間(tt)等,對酸性土壤環(huán)境中X100管線鋼表面點蝕行為的影響程度大小。結(jié)果表明,電位波動參數(shù)對點蝕密度影響的順序為:tt>δ>f>E。當(dāng)f為0.5 Hz,E為-0.95~-0.7 V,δ為50%和tt為3 d時,宏觀點蝕密度最大,即X100管線鋼抗局部腐蝕性最差。同時,宏觀點蝕密度隨f增大而增大,隨E升高而增大,在δ為50%時達(dá)到最大值,隨tt的延長而增大。

【文章頁數(shù)】:7 頁

【部分圖文】:

圖1方波極化電位模擬陰極保護(hù)電位波動的示意圖

圖1方波極化電位模擬陰極保護(hù)電位波動的示意圖

采用四因素三水平正交試驗方法進(jìn)行腐蝕實驗,研究不同因素水平對酸性土壤環(huán)境中X100管線鋼局部腐蝕(點蝕)行為的影響,其因素水平見表1。表1分別用A、B、C、D代表頻率、電位波動范圍、占空比、總加載時間等因素;用1、2、3分別代表每個因素所取的從小到大的3個水平。實驗結(jié)束后,使用除....


圖2試驗后界面宏觀點蝕形貌圖

圖2試驗后界面宏觀點蝕形貌圖

利用正交試驗極差分析法可以確定同一因素的不同水平對試驗指標(biāo)的影響,并由此判斷影響程度的大小。正交設(shè)計試驗組號、試驗結(jié)果及其極差分析見表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值與Kmin值之差為該因素極差R,電位波動參數(shù)的變化對試驗結(jié)果影響的大小與極差R....


圖3因素(f,E,S和tt)-指標(biāo)趨勢圖

圖3因素(f,E,S和tt)-指標(biāo)趨勢圖

將管線鋼所在電極體系抽象為模擬等效電路,如圖7所示,其是典型的R(C(R(CR)))模式的電路[13]。若在電極體系上加載SWP電位時,可以認(rèn)為電極/溶液雙電層處的電位或者電流會發(fā)生有規(guī)律的變化,這種變化會影響著點蝕行為的規(guī)律,即相當(dāng)于在電路AB端輸入SWP信號UAB(s),其在....


圖4電位總加載時間為1d時不同電位波動頻率下宏觀點蝕密度統(tǒng)計圖

圖4電位總加載時間為1d時不同電位波動頻率下宏觀點蝕密度統(tǒng)計圖

圖3因素(f,E,S和tt)-指標(biāo)趨勢圖當(dāng)陰極保護(hù)電位波動時,可以通過電化學(xué)狀態(tài)反轉(zhuǎn)模型(ESCM)來解釋點蝕萌生和長大的機(jī)理[10]。ESCM認(rèn)為金屬表面有大量的微缺陷,這些缺陷將導(dǎo)致陰極局部附加電位,加強局部的陰極反應(yīng)[12]。如果陰極反應(yīng)是由傳質(zhì)過程控制,那么在缺陷處陰極....



本文編號:4007303

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