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经济的迅猛发展和能源需求的增加,加快了华南地区管道建设和维护的力度,也必然会加大对华南地区酸性土壤中管道腐蚀和防护的研究力度。
本论文在前人的工作基础上,利用基于现代信息技术、计算机技术和传感器技术的在线监测系统,实现对土壤温度、含水量、PH值、电导率、盐分、氧化还原电位和金属在酸性土壤中的腐蚀电位的在线监测和数据采集,得到土壤腐蚀性环境参数和腐蚀电位一年来随季节变化的规律,试验表明土壤的理化参数随季节变化明显,特别是受温度变化的影响较大。
通过进行土壤腐蚀性参数对金属腐蚀电位的相关性分析发现,土壤的温度、含水量和土壤pH值是影响腐蚀性最重要的三个因素,其中土壤温度的影响程度最大,但是当土壤含水量超过了30%以后,土壤含水量成了影响腐蚀性的控制参数。
本文基于金属腐蚀性相关性分析的结果,建立了金属腐蚀电位与土壤理化性质参数之关系的多元线性回归模型:该模型利用逐步回归方法,将对腐蚀电位影响最大的参数引入模型,剔除对腐蚀性影响程度不重要的参数,同时消除了自变量共线性的影响,从而大大降低了计算量,提高了模型的精度;同时鉴于土壤腐蚀过程和影响因素的复杂性,此系统可视其为一个灰色系统,加上金属腐蚀性有随时间季节变化的特性,作者又建立了腐蚀性随时间变化的灰色预测GM(1,1)模型和B-J时间模型,结果表明三个模型的效果都很好:多元回归模型能够正确反映土壤温度等腐蚀性参数对金属腐蚀性的影响程度和作用效果;而灰色预测GM(1,1)模型和B-J时间模型由于考虑了金属腐蚀性内在的变化规律和机理,抓住了主流的变化方向,着重于腐蚀趋势的预测,因此模拟精度很高,预测效果较好。
最后分析了金属试样埋设一年后的腐蚀型态和现象,由于本腐蚀试验时间仅有一年多,试件腐蚀的效果暂不明显,但仍然可注意到整个试件都布满了腐蚀坑,腐蚀坑上堆满了瘤状的腐蚀产物。最后用失重法确定了材料的腐蚀速率。