流速对X系列管线钢极化曲线及其阴极保护的影响

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在21世纪的今天,人类对海洋的开发进入了快车道,探索和开发海洋能源是人类避免能源危机的主要途径之一。而在海洋能源开发过程中的腐蚀种类之多、之复杂,直制约着人类继续深入探索海洋的脚步。为了使海洋工程在运行中得到更安全有效的保护,人类发展了相应的腐蚀防护方法、措施和规范。本论文采用静态极化曲线的测量方法,测量并分析了4种X系列管线钢(X65、X70、X75、X80)在5种不同流速海水(Om/s、0.25m/s、0.4m/s、0.55m/s、0.7m/s)中的极化曲线,在获得这四种钢材不同流速下自腐蚀电位的同时,重点分析了这20条极化曲线的阴极段位于-0.8V—--1.2V之间的部分,以分析流速对这四种钢材阴极保护效果的影响。研究结果表明:1.在0—0.7m/s流速范围内,这四种X系列管线钢的自腐蚀电位随着流速增加而正移,耐蚀性都相对静态海水中增强。2.对X65、X70、X75、X80四种钢材进行外加电流阴极保护时(表面电位介于-0.8V—-1.2V之间),随着流速的增加,恒电位仪需提升电压输出的下限值,否则受流速的影响会发生欠保护。并且随着流速的增加,会缩小恒电位仪的安全电压输出区间。在考虑流速对这四种X系列管线钢极化曲线的影响后,需确定新的安全保护电位区间,才能使这四种X系列管线避免在某些危险工况下发生欠保护。3.流速的增加会造成牺牲阳极消耗速率的增加,并且可能造成原本静态海水下处于保护临界状态下的区域在高流速工况下沦为欠保护区。不同流速下四种钢材消耗阳极的速率也不尽相同。在设计之初需要考虑充足的牺牲阳极的布置裕量。4.这四种钢材的阴极保护效果,受流速这一因素影响最敏感的为X65钢,最不敏感的为X70钢,X75和X80介于二者之间。
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