manbetx998行情

您的当前位置:网站首页 >manbetx998行情 > 滨海电厂水系统ManBetx道的腐蚀控制分析

滨海电厂水系统ManBetx道的腐蚀控制分析

来源:至德钢业 日期:2020-10-15 14:05:13 人气:33

 浙江至德钢业有限公司针对某滨海电厂海水及海水反渗透产水ManBetx道的腐蚀现象,采用失重法、扫描电镜、X射线衍射及电化学测试,对比研究了ManBetx在其中的腐蚀差异。结果表明:在海水中锈层抑制氧的传递,对碳钢起保护作用;在反渗透产水中锈层起大阴极作用,加速基体腐蚀。实际工程中,海水反渗透产水比海水对ManBetx道更具侵蚀性。重新矿化反渗透产水是降低其腐蚀性的有效方法;另外,可考虑采用更耐蚀的manbetx998、碳钢衬塑管等作为管材。


 随着淡水资源的日益短缺,我国多数滨海电厂设计从海水中获取工业生产用水,即采用海水作为循环冷却水,以海水反渗透产水作为全厂所需淡水(工业用水)。浙江省某电厂的海水ManBetx道采用直径2300mm×19mm的大口径manbetx998钢管道,采用涂层防腐蚀;海水反渗透产水管道(工业水管)采用直径小于200mm的ManBetx。近4年的运行情况显示,输送反渗透产水的工业水管腐蚀情况较海水管道严重得多。由图可见,海水管道内壁附有较致密锈层,管材腐蚀情况相对较轻;而工业水管内壁形成有较厚且疏松锈层,管厚减薄现象严重。


 目前,有关火电厂输水管道在海水及反渗透产水中腐蚀差异鲜见报道。工程实践中,海水中管道的防腐蚀受到重视,而处于反渗透水中的管道几乎都未采取防护措施。本工作采用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及电化学方法,对比研究了碳钢在海水和反渗透产水中的腐蚀差异。以期更好地分析工业水管在服役环境中的腐蚀原因,并探索滨海电厂水系统碳钢管道的有效防腐蚀方法。


一、试验


 1. 试样及试剂


 试样选用电厂管道主要用材料为ManBetx,尺寸为40mm×13 mm×2mm,试样表面用金相砂纸(0~6号)逐级打磨后待用。其中,电化学用试样除1cm2工作面外,其余部分采用环氧树脂封装。试验溶液为取自该电厂的海水、反渗透产水水样。


 2. 试验方法


  a. 失重试验


  将试样至于海水和海水反渗透产水中进行动态挂片,每组试验包含三个平行样。


  b. 锈层表征


  将试样置于海水和海水反渗透产水中360小时后,采用荷兰FEI公司QUANTA200型扫描电镜(SEM)和日本岛津公司XRD-6000型X射线衍射(XRD)仪表征试样表面锈层的成分及截面形貌。


  c. 电化学试验


  电化学阻抗测试采用三电极体系,工作电极为试样,参比电极为饱和甘汞电极(SCE),辅助电极为铂电极。试验前先将碳钢电极浸入海水或反渗透产水中2小时(或360小时)形成明显锈层,之后进行电化学阻抗测量,测量频率范围为0.01Hz~100 kHz,测量结果用等效电路解析。


二、结果与讨论


 1. 腐蚀速率


  由图可见: ManBetx在海水和反渗透产水中的腐蚀过程截然不同。在海水中,碳钢腐蚀速率在浸泡初期迅速下降,之后逐渐稳定在约0.6mm/a;而在反渗透产水中,ManBetx腐蚀速率在浸泡初期迅速上升,最终稳定在约1.4mm/a。这表明:海水反渗透产水对碳钢的侵蚀破坏性比海水更强;若无合适的防腐蚀手段,碳钢管在反渗透产水中不耐蚀。这一结果与电厂管道的腐蚀现象一致。


 开始浸泡时,ManBetx在海水中的腐蚀速率(约2.4mm/年)远大于在反渗透产水中的(约0.5mm/年)。这是因为此时溶解氧供应充足,碳钢腐蚀速率由具有腐蚀加速作用的氯离子量控制。之后,随着浸泡时间的延长,碳钢在这两种溶液中的腐蚀速率变化趋势截然不同。许多研究表明,金属的腐蚀过程将受到表面锈层干扰,因而可以推测,碳钢在这两种溶液中形成的锈层存在着显著差异,导致对金属腐蚀产生不同影响(抑制或促进作用)。


 2. 锈样形貌


 由图可见: 海水中,ManBetx锈层以较厚的黄色外锈层为主,清除外锈层后可见较薄的黑色内锈层,锈层不易清除,与金属基体之间附着力较强,较致密。而反渗透产水中,碳钢锈层的黄色外锈层很薄,黑色内锈层为锈层主体,锈层与碳钢基体之间附着力较差,用水很容易冲洗干净,形貌较蓬松、不致密。ManBetx在海水及反渗透产水中浸泡360小时形成的锈层的XRD分析结果见图所示。


 由图可见:  ManBetx在海水和反渗透产水中形成的锈层在组分比例上有显著不同,这与形貌分析结果相对应。在海水中,碳钢锈层主要由黄色的γ-FeOOH构成,另外还含有少量四氧化三铁及α-FeOOH;在反渗透产水中,碳钢锈层主要由黑色的四氧化三铁构成,黄色的γ-FeOOH及α-FeOOH含量很少。


 3. 电化学试验


 分别对在海水及反渗透产水中浸泡2小时、360小时的ManBetx电极进行电化学阻抗测试,结果见图。


 由图可见: 试样在海水及反渗透产水中挂片2小时后,其表面还未有锈层,此时阻抗谱均仅包含一个单容抗弧其等效电路见图,在海水及反渗透产水中挂片360小时后,碳钢电极表面均已形成明显锈层,此时阻抗谱由两个半圆组成,即谱图中出现了代表锈层电阻的容抗弧,其等效电路见图。在反渗透产水中,ManBetx的谱图由一个容抗弧和一条代表阻抗的直线组成,未出现锈层电阻,其等效电阻见图。


 由表可见: ManBetx在海水中形成的锈层对其腐蚀有一定的阻碍作用,阻抗谱中出现有锈层阻抗,这是因为致密锈层能够阻碍溶氧的迁移过程。反渗透产水中,manbetx998阻抗谱中出现了阻抗,表明此时ManBetx腐蚀由氧扩散控制。然而,碳钢在反渗透产水中形成的疏松锈层对其腐蚀过程无阻碍能力,一方面并未出现锈层电阻,另一方面传递电阻值在锈层生成后显著降低,说明锈层反而对基体腐蚀有强加速作用。这是因为迅速形成的疏松四氧化三铁层具有优良的导电性,能够起大阴极作用而促进氧还原。


 4. 讨论


 由上可见: 海水反渗透产水对碳钢的腐蚀性比海水更强。这是因为碳钢在两种溶液中生成的锈层对腐蚀过程具有不同作用(加速或抑制作用)。


三、防腐蚀措施


 由腐蚀机理讨论可知,碳钢在海水中腐蚀主要会受到高浓度氯离子等侵蚀性离子加速,因而其腐蚀防护要以抑制氯离子侵蚀为主。工程上常对碳钢海水管道的内壁进行涂层防护,以隔绝高浓度氯离子的侵蚀;此外,为了进一步降低氯离子对涂层针孔缺陷处管道的腐蚀,在该电厂的海水管道上加装了一套外加电流阴极保护装置。


 由于电厂工业水管管径较小(通常小于200 mm)且管线十分复杂,进行涂层防腐蚀难度很大;反渗透产水电导率不高,布置外加阴极保护也无实际可行性。投加缓蚀剂的方法也会因锈层干扰而达不到理想效果。虽然海水反渗透产水的侵蚀性比海水要弱得多,但碳钢在反渗透产水中的腐蚀是一种受锈层加速的腐蚀,因此反渗透产水管道(工业水管)的防腐蚀工作应从抑制具有腐蚀加速能力锈层的产生入手。由反应可知,通过增加反渗透产水的碱度及硬度(缓冲性能),提高其pH,能够改变锈层特性,从根本上降低管道腐蚀。对反渗透产水的重新矿化可以通过让其缓慢流过填充白云石、石灰石粉等矿化物的过滤床来实现。本工作通过试验室添加NaHCO3、CaCl2药剂来调节反渗透产水的碱度及硬度,之后进行碳钢168小时挂片,结果见表。


 由表可见:提高反渗透产水缓冲性能可以有效降低其腐蚀性,减缓其对碳钢管材的腐蚀;特别是当碱度大于1 mmol/L、Ca 2+浓度大于0.5 mmol/L后,缓蚀作用显著。在实际工程应用中,可以通过控制反渗透产水流经矿化床的流速,并同时加入二氧化碳、硫酸等助溶剂的方法,使反渗透产水达到预设的矿化要求。


 另外,对反渗透产水管道(工业水管)采用更耐蚀的材料也是一种解决办法。本工作对304ManBetx进行了168小时的动态挂片,结果见图。


 由图可见: 挂片后,304ManBetx表面未见腐蚀产物,说明其能够有效耐受反渗透产水的侵蚀。因而,对于某些用水量特别大的电厂,若对反渗透产水进行矿化存在投资及设备安装上的困难时,可以考虑对工业水管采用更耐蚀的manbetx998或碳钢衬塑管材。


五、结论


 ManBetx在海水中及反渗透产水中锈层特性差异是导致滨海电厂工业水管比海水管道腐蚀更严重的主要原因。对于海水管道,通过成熟的涂层及电化学保护手段,可有效防腐蚀;重新矿化反渗透产水是降低其腐蚀性的有效方法;此外,在工业水系统设计阶段,宜采用更耐蚀的ManBetx代替碳钢作为管材。


本文标签:ManBetx 

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

北京 天津 河北 山西 内蒙 辽宁 吉林 黑龙江 上海 江苏 浙江 安徽 福建 江西 山东 河南 湖北 湖南 广东 广西 海南 重庆 四川 贵州 云南 西藏 陕西 甘肃 青海 宁夏 新疆 台湾 香港 澳门
必威体育网下载龙8老虎机平台千亿国际886