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碳钢在我国不同海域的海水腐蚀行为

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-11-13  来源:中国彩钢网  浏览次数:657

  碳钢是海水中应用*广泛的材料之一,它在各海域的腐蚀数据和海水腐蚀性己成为世界各国基本的腐蚀数据资料。为积累材料在我国海域的腐蚀数据、调查海水的腐蚀性,1982年开始,科技部和国家自然科学基金委组织全国海水腐蚀试验网站进行70余种材料5个周期16a的腐蚀试验和研究,己取国家自然科学基金重大项目(59899140)收稿初稿:2000-0S29;收到修改稿:200007-29:黄桂桥,男,1957年生,学士,高级工程师得8~10a的腐蚀结果。本文报告了碳钢在我国5个试验站暴露的腐蚀结果,总结了探讨了碳钢在海水中的腐蚀规律和特性和我国海域的海水腐蚀性。

  1试验方法试验材料为4个牌号的5种碳钢,其化学成分列于表1.试样取自供货状态的板材,表面磨光,粗糖度Ra为3. 4~8mm.试验地点及海水环境因素见表2.试样暴露在表层海水中,试验方法符合国标GB5776―86. 2结果和讨论表3列出了碳钢在各试验站暴露的平均腐蚀深度(平均失厚,由腐蚀失重计算)和点蚀深度(0个2.1平均腐蚀深度由表3看出,试验的各种碳钢在同一试验点的平均腐蚀深度比较接近,表明碳钢在海水中的平均腐蚀深度是稳定的。与平均值相比,只有个别数据的点蚀深度值的平均值,3个试样的每个试验面取5差别大于10%.可以认为,不同的碳钢在海水中的个*大的点蚀深度值)。平均腐蚀深度没有差别。对碳钢的平均腐蚀深度平均值时间进行回归分析表明,平均腐蚀深度与时间呈直线关系。与上的常采用的关系式一致。其关系表达式为间(a)。A、k是常数。

  A表征碳钢在海水中暴露第1年的平均腐蚀深度(mm),k表征碳钢在海水中暴露1a后的稳定腐蚀速度(mm)。在各试验点的关系式及线性相关系数r如下:青岛舟山厦门湛江榆林碳钢在海水中浸泡第1年的平均腐蚀速度比稳定腐蚀速度大。是碳钢在各试验站的平均腐蚀深度与时间的拟合曲线。根据回归方程,可对碳钢长期浸泡的腐蚀深度进行预测。碳钢在青岛、舟山和湛江浸泡20a的平均失重预测分别为2. 5mm,而在厦门和榆林浸泡20a的平均失重预测分别为1.5mm和1.1mm. 2点蚀深度在同一试验点,不同碳钢在海水中浸泡的点蚀数据比较分散,尤其是在暴露较短时间(1、2a)时。

  在青岛及榆林不同碳钢的点蚀深度的*大差别达到1倍以上。表明碳钢在海水中的点蚀是不稳定的。

  在不同的试验点,试验碳钢的点蚀深度大小顺序也不相同。如3C1在青岛、厦门和榆林3个试验点的点蚀深度大小顺序为青岛、厦门、榆林而A3在这3个试验点的点蚀深度大小顺序则正好相反,为榆林、厦门、青岛。在榆林有2a的点蚀深度小于1a的点蚀深度的现象。

  碳钢的平均点蚀深度随时间变化趋势相同。如所示。可以看出,碳钢在海水中的点蚀在1、2a时发展较快,以后减慢,并出现多数碳钢暴露8a的点蚀深度比4a时还小的现象。这是由于点蚀的测量方法造成的。点蚀数据是以腐蚀后的较高的表面为基准面测得的(参见国家标准GB5776― 86)它只是一个相对值。暴露时间长的碳钢,其腐蚀在基体表面上比较均匀地发生。如按原始表面测量点蚀深度,其数据只会小幅度增加。为使点蚀深度数据接近腐蚀的真实情况,对8a的点蚀深度进行修正,即在8a的点蚀深度上加4 ~8a间的平均腐蚀深度(稳定腐蚀速度乘以4)。是以试验碳钢点蚀深度的平均值(8a的数值为修正后的数值)随时间的变化。的点蚀深度变化曲线表明,碳钢在海水中暴露1、2a时的点蚀发展较快,2a后点蚀速度趋于稳定,点蚀稳定速度约等于它的稳定腐蚀速度。

  2.3海生物污损海生物污损是金属材料在海水中腐蚀的特性之一。碳钢在各试验点的污损种类和面积有较大差别。青岛的海生物污损较轻,榆林、厦门、湛江的污损较重。暴露2a后,碳钢在各试验场的污损种类和面积变化不大。表4给出了碳钢在5个试验场的污损情况。

  海生物污损对碳钢的腐蚀有较大影响。在短期暴露时,污损海生物能阻碍氧向腐蚀表面扩散,从而对钢的腐蚀起着相当大的保护作用。表3的腐蚀数据也表明这一点。碳钢在5个试验站暴露1a腐蚀速度较小的试验点不是海水温度较低的青岛和舟山,而是海生物污损较重的榆林和湛江。在钢试样表面全部被污损生物覆盖之后,污损覆盖层的不渗透性和外污损层中的嗜氧菌的呼吸作用,使钢的表面形成一种缺氧环境,为硫酸盐还原菌生长提供了必要条件。碳钢在海水中的长期腐蚀受硫酸盐还原菌控制,24海水的腐蚀性用碳钢的稳定腐蚀速度作为评价海水腐蚀性的指标。(1)第1年的平均腐蚀深度(速度)和点蚀深度不能反映海水对碳钢的腐蚀性。碳钢在第1年的平均腐蚀速度比稳定腐蚀速度大,这一点在台中港暴露的结果反映的更明显,如所示。碳钢在台中港暴露1a的平均腐蚀深度为0. 42mm,而稳定的腐蚀速度不大于0.053mm/a.第1年的平均腐蚀速度大约是稳定腐蚀速度的8倍。比较碳钢在各试验点第1年的平均腐蚀深度顺序与稳定腐蚀速度顺序可看出,两者相差很大。暴露1年的点蚀速度也比稳定的点蚀速度大,见、2.第1年的腐蚀速度夸大了海水的腐蚀性。(2)前面的论述还表明:在同一海水条件下,不同碳钢的平均腐蚀深度是接近的、稳定的,而点蚀深度是比较分散的、不稳定的。(3)稳定腐蚀速度反映了碳钢在海水中长期暴露的腐蚀失重速度和点蚀速度。稳定腐蚀速度的大小反映了海水的腐蚀性强弱。

  碳钢在我国6个海水试验点(包括台中港)浸泡的稳定腐蚀速度在0.050.13mm/a之间。而碳钢在美国5个试验点、巴拿马运河区附近的太平洋中的2个试验点及在圣地亚哥港(共8个试验点,在北纬8. 55至50.80度之间)浸泡的稳定腐蚀速度在0.0530.076mm/a之间。很明显,碳钢在我国海域暴露的稳定腐蚀速度范围比碳钢在北美洲的腐蚀速度范围大。碳钢在我国6个海水试验点暴露第1年的平均腐蚀速度(0.100.42mm/a)与碳钢在北美洲8个试验点暴露1年的平均腐蚀速度(0. /a)也有较大差别。这显示了碳钢在我国海域的腐蚀特性。碳钢在湛江港、舟山定海浸泡的稳定腐蚀速度约为碳钢在榆林港、台中港浸泡的2.5倍。对碳钢来说,在湛江港、舟山定海的海水腐蚀性较强,榆林港、台中港的海水腐蚀性较弱。

  同一浓度下,不同杀菌剂对SRB的生长影响不一致,取每种杀菌剂在60X106g/L浓度下的菌量随时间变化作图。如所示。

  尔灭的存在使SRB菌量显著变少,其中含BHP―1的溶液中SRB被全部杀灭,含BHP―2的溶液中SRB菌量少于含新洁尔灭溶液中SRB菌量。说明杀菌能力BHP―1高于BHP―2,而BHP―2高于新洁尔灭。

  7.0,培养温度为30C条件下,测试杀菌剂BHP1、BHP2、新洁尔灭浓度分别为50X106g/L 106g/L条件下的杀菌效果,得到BHP 1的*佳杀菌浓度60X106g/L.由表3可知,在BHP1为*佳杀菌浓度60X106g/L时,含BHP―2和新洁尔灭中的菌液中仍有SRB未被杀死(表中“十”表示有菌生长,“一”表示无菌生长)杀菌效果BHP 3结论合成两种新型缓蚀杀菌剂BHP―2和新洁尔灭的缓蚀能力大小为:BHP1>BHP2>新洁尔灭,BHP一1缓蚀效率为97.8%.是一种具有缓蚀和杀菌两种作用的新型高效缓蚀杀菌剂。

  2和新洁尔灭的杀菌能力大小为:BHP―1>BHP―2>新洁尔灭。

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