9Ni钢在海水中的腐蚀行为及防护方法研究
文献类型:学位论文
作者 | 覃明![]() |
答辩日期 | 2018-05-10 |
文献子类 | 硕士 |
授予单位 | 中国科学院大学 |
授予地点 | 中国科学院海洋研究所 |
导师 | 李言涛 |
关键词 | Lng储罐 9ni钢 海水腐蚀 防护技术 |
学位名称 | 理学硕士 |
学位专业 | 海洋腐蚀与防护 |
英文摘要 | 近年来,国内外对于绿色发展的需求不断增加。随着绿色能源天然气越来越广泛利用,石油天然气工业设施建设也在高速发展。LNG(液化天然气)储罐是液化天然气储运过程中的重要组成部分,而9Ni钢是LNG储罐内罐的主体材料。水压试验是储罐建造中不可或缺的工序,出于节约资源和环境保护考虑,工程应用中开始使用海水代替淡水试压,而海水的强腐蚀性必将对罐体材料9Ni钢产生危害。因此,LNG储罐用9Ni钢在海水中的腐蚀行为及防护方法研究就显得尤为重要。 本论文采用浸泡失重法以及金相显微测试、X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱、扫描电子显微镜、EDS能谱等表征分析手段,同时结合开路电位、电化学阻抗谱和动电位极化曲线等电化学测试方法,探讨了LNG储罐用9Ni钢在我国四大海域天然海水环境中的腐蚀行为,研究了304L不锈钢作为储罐内支架材料对9Ni钢造成的电偶腐蚀影响,阐明了模拟海水(3.5%NaCl)中温度、Cl-浓度对9Ni钢腐蚀的影响规律以及9Ni钢的腐蚀机理。评价了缓蚀剂保护、牺牲阳极法、外加电流法三种腐蚀防护技术的保护效果。 研究结果证明,在我国四大海域海水中,9Ni钢的腐蚀特征相似,主要发生局部腐蚀,其产物疏松易脱落,腐蚀差异性主要与各个海域的水质电导率和盐度相关,海水盐度、电导率由大到小分别为南海、黄海、渤海、东海,对应的腐蚀速度分别为0.0761、0.0742、0.0712、0.0627g/m2·h,且随着浸泡时间的延长,腐蚀速度加快,30天内并未生成保护性腐蚀产物层。研究也发现304L不锈钢和镍基焊缝都要比9Ni钢稳定,其中304L不锈钢与9Ni钢之间存在约±0.56V的电偶电位差,二者连接必然引发电偶腐蚀,对主体材料9Ni钢起到加速腐蚀的作用。 在模拟海水(3.5%NaCl)中,9Ni钢的腐蚀速度随着温度(5-35°C)的上升而增大,随着Cl-浓度(0.06-0.6M)的增大而增大。经形貌和成分分析发现,9Ni钢的马氏体和逆转变奥氏体微观组织结构使得其主要发生选择性腐蚀,其外层腐蚀产物为γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4,而中间层出现富Ni层且并未对9Ni钢基体起到保护作用,反而加速了基体的腐蚀。 此外,通过浸泡失重实验和电化学测试方法对三种腐蚀防护方法的保护效果进行对比研究,牺牲阳极保护法是9Ni钢储罐海水试压最佳临时保护技术,保护度可达到85%以上。 |
语种 | 中文 |
源URL | [http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/154532] ![]() |
专题 | 中国科学院海洋研究所 海洋研究所_海洋腐蚀与防护研究发展中心 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 覃明. 9Ni钢在海水中的腐蚀行为及防护方法研究[D]. 中国科学院海洋研究所. 中国科学院大学. 2018. |
入库方式: OAI收割
来源:海洋研究所
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