承压设备的电化学腐蚀研究

刘德飞(江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院， 225003)

承压设备的电化学腐蚀研究

刘德飞(江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院， 225003)

本文主要分析了承压设备的电化学腐蚀问题，通过4昼夜不间断的实验分析，测定了30个实验样本的腐蚀成因、腐蚀速率，通过对比分析研究，提出承压类设备内部腐蚀以及腐蚀速率成因的理论，在本文的最后给出相关的防范对策与方法。

承压设备;电化学腐蚀;研究

腐蚀具体指是物质同周围的环境互相作用，进而导致其失去其原有性质的变化，腐蚀速率一般指的为单位时间之内的腐蚀程度具有的平均值，什么因素会影响到腐蚀速率，同时其又是如何的影响腐蚀速率？为此本文将结合实际检测之中的经验，通过质量变化分析方法，经过具体的试验来分析电化学腐蚀的实践调控可能以及相关理论依据。

1 实验论述

(1)实验器材介绍 I型不锈钢腐蚀的挂片，其表面积为0.28dm2，密度为7.98kg/m3。金属磨抛机，耐水砂纸，盐酸用来分析纯，氢氧化钠，超纯水机，金相显微镜，RCC-Ⅲ旋转挂片腐蚀试验仪，以下简称腐蚀试验仪，分析天平，干燥箱，钢印金属标记机，电导率仪。

(2)实验前期准备 首先将实验所需要的标准腐蚀挂片用金相磨抛机打磨平整，钢印金属标记相关的记号，通过分析天平分别承重之后放入到干燥箱内部备用。其次在试验的第一个阶段，利用超纯水稀释自来水，配置电导率分别为：1us/cm、5us/cm、25us/cm、125us/cm、625us/cm的水溶液，以备试验使用。再次为试验的第二个阶段，通过盐酸与氢氧化钠配置pH数值分别为3、5、7、9、11的水溶液，以供后续试验所使用。最后为自制鼓泡装置进而来模拟有氧状态下面的腐蚀速率，我们将腐蚀试验仪器的鼓泡口位置连接到医用针管，针管的另一端开始插入到含有橡胶皮赛的小烧杯内部，我们通过小烧杯内部的橡皮塞连接到另外5个针管分别放置于5个大烧杯内部以备后续进行利用。因为腐蚀试验仪器仅仅可以给同一状态模式下面的水溶液鼓泡，所以不能同时满足于此次试验的具体需求，为此我们通过这样的改造就可以实现同时对于几个烧杯内部的不同水溶液通入空气开展相关的试验。

(3)实验过程分析 首先为实验的第一阶段，我们将pH数值为7不同的电导率水溶液放入到烧杯内部，同时在每一个烧杯内部悬挂3个已经称重好的腐蚀挂片，腐蚀试验仪器设备的水温稳定在70摄氏度，旋转速度设施的具体数值为50r/min，实验进行的时间为72小时。在试验之后利用耐水砂纸小心的打磨每一块腐蚀挂片，在干燥箱内部放置24小时，承重并记录。其次为试验的第二阶段，我们将电导率为100us/cm，不同pH数值的水溶液放入到大烧杯中，其余的条件下同第一个阶段一致，最好相关的承重记录。最后为实验完成之后选择具有代表性的挂片做金相显微镜观察。

2 结果表述

本文对于腐蚀速率的计算公式为：

R=8.76×107(M-M1)/STD

式中：R为腐蚀速率，mm/a；M为试验前的试样质量，g；M1为试验后的试样质量，g；S为总面积,cm2；T为试验的时间，h；D材料的密度，kg/m3。

表1 第一阶段的实验结果

表2 第一阶段实验结果

3 分析及结论

本文通过对于金相显微镜下面放大1000倍之后开始观察，挂片受到水流的冲击比较大，流速更快侧的腐蚀情况更为严重。说明流速与流向对于腐蚀具有一定的影响。随着电导率的提升，可以发现腐蚀速率增加，说明水中导电离子越多，金属的腐蚀越为快速。同时pH在9-11区间腐蚀速率比较慢，即碱性环境中，腐蚀现象比较弱。相对来说电导率的影响是比较稳定的，pH数值的影响比较复杂，在相同的pH溶液内部的腐蚀速率也是存在一定的区别，说明金属的材质以及溶液的成分等都有较大的关系。通过上面的分析我们可以看出，控制介质的流速稳定，尽量的避免出现任何负荷的的波动，控制介质的电导率以及pH数值，对于控制腐蚀的意义十分重大。

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