应力作用下X90管线钢腐蚀行为研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq123287
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管道腐蚀问题严重威胁着管道运行安全,一旦发生事故,往往会造成巨大的经济损失。管道在运行过程中承受一定载荷,使得应力成为影响管道腐蚀的重要因素,目前有关外加应力作用时的腐蚀行为,也就是力学化学效应的研究尚不完善,对模拟土壤溶液中应力作用下管线钢腐蚀行为研究较少,温度和p H等因素对力学化学效应的影响尚不清晰,X90管线钢作为具有广阔应用前景的高级别管线钢,有必要对其在应力作用下的腐蚀行为进行研究。本文采用四点弯曲法模拟管道受力情况,通过失重实验、极化曲线和交流阻抗谱等电化学实验法以及腐蚀形貌分析研究了模拟土壤溶液中应力对X90管线钢腐蚀行为的影响规律,分析了温度和p H对X90管线钢力学化学效应敏感性的影响,同时研究了外加应力作用下X90管线钢短期浸泡腐蚀行为演变过程。研究了不同温度和不同p H应力作用下X90管线钢的腐蚀行为,结果表明,酸性介质中,随着应力的增大,X90管线钢的自腐蚀电位呈下降趋势,极化电阻逐渐减小,腐蚀电流密度逐渐增大;碱性介质中,温度高于25℃时,随着应力的增大,腐蚀速率逐渐增大,温度为25℃时,随着应力的增大,极化电阻先增大后减小,腐蚀速率先减小后增大。由于阴极反应过程特性的影响,温度升高使得X90管线钢的力学化学效应敏感性增大;由于腐蚀产物膜和阴极反应过程特性共同影响,p H增大,处于酸性环境中时X90管线钢的力学化学效应敏感性减小,处于碱性环境中时X90管线钢的力学化学效应敏感性未出现明显变化。研究了应力作用下X90管线钢短期浸泡腐蚀行为演变过程,结果表明,随着浸泡时间的延长,无外加应力作用时,开路电位先下降后上升至维持在一定范围内波动,腐蚀速率逐渐降低,应力为100MPa时,开路电位先降低后缓慢升高,腐蚀速率逐渐上升,应力为400MPa时,开路电位逐渐下降,腐蚀速率逐渐上升,浸泡后期略有降低,不同应力下的腐蚀行为有明显差异。应力影响腐蚀产物膜的结构,外加应力400MPa时,腐蚀产物膜呈典型的堆垛状,对基体保护性较差。
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