交流杂散电流对埋地Q235钢腐蚀行为的影响.pdfVIP

1【 gs 交流杂散电流对埋地Q235钢腐蚀行为的影响 交流杂散电流对埋地 Q235钢腐蚀行为的影响 李 晓 -一。李言涛 ，蒋泓松 ，刘建国 ，侯保荣 (1．中国科学院海洋研究所，山东 青岛 266071；2．中国科学院研究生院，北京 100049； 3．空军第六空防工程处，湖南 衡阳 421001； 4． 中国石油大学 (华东)储运与建筑工程学院，山东 青岛 266555；) [摘 要] 土壤腐蚀中的交流杂散 电流对管线钢腐蚀严重，为了弄清其影响规律，在室内模拟埋地Q235管线 钢所处环境及受交流杂散 电流腐蚀状况，通过调节交流电压改变交流信号的强度，利用失重试验和电化学技术 研究了交流杂散电流强度对Q235钢腐蚀行为的影响。结果表明：Q235钢在土壤 中的腐蚀同时存在交流杂散 电流腐蚀和电化学腐蚀，其中交流杂散 电流腐蚀可加剧电化学腐蚀过程；随着杂散 电流强度的增大，腐蚀程度 大大增加；在交流杂散 电流存在的情况下，随着所施加交流电压的增大，Q235钢腐蚀 电位负移，腐蚀 电流密度 增大，塔菲尔斜率r(／3 )相应减小，易发生阳极反应；随着埋地时间的增加，Q235钢在土壤中的腐蚀速率先 增大后减小，逐渐趋于稳定。 [关键词] 土壤腐蚀；腐蚀速率；Q235钢；交流杂散 电流 [中图分类号]TG172．4 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2012)05—0028—40 0 前 言 测试，并在相同的试验介质中将失重分析、形貌观察 和电化学测试等多种方法相结合，保证测试结果的准 油气输送管道的土壤腐蚀是威胁管道安全运行 确性，以为实际应用提供有力的理论依据。 的重要因素，也是导致管道腐蚀穿孔的基本原因…。 电力线路、电气化铁路产生的交流杂散电流会对埋地 1 试 验 金属管道产生严重的电化学腐蚀，加速金属管道的腐 蚀，缩短其使用寿命，甚至会造成重大事故 J。当油 1．1 材料与土壤试样 气管道受到杂散电流电化学腐蚀时，金属腐蚀量和电 土样采 自青岛第一海水浴场，为砂质土壤 (土壤 量之间符合m：K／t法拉第定律，1A的杂散 电流 1年 呈中性，pH值7—8、电阻率52．5Q ·m，含水 ％～ 内可以腐蚀9．13kg的钢铁。因此，开展交流杂散电 10％)，将其通过2O目筛筛分、晾干备用。试验在室 流对埋地管线钢的腐蚀与防护研究，对保障油气管道 温下进行 。 的安全运行具有十分重要的意义。 试材为 Q235钢 ，尺寸为 50mm×25mm×3mm。 交流杂散电流受土壤电阻率、管道埋地深度等诸 其主要成分见表 1。用 80～400目砂纸将其逐级打 多因素及特殊环境影响，难 以进行现场试验，往往通 磨 ，直到表面光亮并形成均匀的横条纹。试验前依次 过实验室模拟试验获取重要的试验数据和结论 ]。 用丙酮去油、无水酒精清洗干净后放人干燥器至恒 以往的研究多采用土壤模拟液代替实际土壤溶液进 重，用分析天平称重，用游标卡尺测量尺寸。 行测试，并且试验手段较为单一，虽然较容易得到有 表 1 Q235钢主要成分质量分数 规律 的测试 结果，但 是与实际往往存在较大偏 差 。本工作在实际土壤中