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海水管系材料电偶腐蚀及电绝缘控制技术研究

作　者: 孙保库
导　师: 杜敏；李宁
学　校: 中国海洋大学
专　业: 应用化学
关键词: 电偶腐蚀 电绝缘 B10铜镍合金 海水管系 流动海水
分类号: TB304
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 53次
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内容摘要


海水冷却管路系统简称海水管系,是船舶、滨海电厂、海上油气田等常用的冷却系统。目前我国的海水管路材料逐渐以耐蚀性更好的铜镍合金(B10)替代传统的管系材料,而管系附件及设备的主体材料却没有新的变化,不可避免出现新的电偶腐蚀问题,因此急需开展B10与其他管系材料在工作条件下的电偶腐蚀及控制技术的研究工作。本文在研究B10-H62、B10-Tup和B10-TA2电偶对在不同面积比,不同流速海水中电偶腐蚀规律的基础上,进行了不同面积比电偶对在不同流速海水中的模拟电绝缘试验,探讨串联不同电阻值对电偶腐蚀的影响,得到了各电偶对间实现电绝缘的最小电阻值,基本明确了电绝缘判据,指导电绝缘技术在海水管系中的应用。各试验材料在不同流速海水中的自然腐蚀试验研究表明,不同流速海水中四种试验材料的电偶序均为:TA2 > B10> Tup > H62。各面积比电偶对在不同流速海水中的电偶腐蚀规律研究表明,随阴阳极面积比增大,电偶腐蚀效应增大;H62黄铜发生明显的脱锌腐蚀;当B10/Tup面积比为5:1和10:1时均出现短时间的电极反转现象。随海水流速增加,B10-H62电偶对的电偶腐蚀效应先减小后增大;B10-TA2电偶对的电偶腐蚀效应随流速增加而减小。当B10/Tup面积比为1:1时,电偶腐蚀效应减小,面积比为5:1时,3m/s流速中电偶腐蚀效应呈现最小值;与H62和Tup偶接时B10在1m/s海水中的腐蚀速率均大于同流速下的自然腐蚀速率。不同流速海水中的模拟电绝缘试验结果表明,电绝缘技术是有效控制异种金属间电偶腐蚀的有效方法之一。B10-H62电偶对的电偶腐蚀效应随串联电阻增大而减小,B10-Tup电偶对的电偶腐蚀效应随串联电阻增大而先增大后减小;当B10/Tup面积比为1:1,串联电阻R=5KΩ时,呈现最大值;面积比为5:1和10:1,串联电阻R=1KΩ时,呈现最大值;串联电阻为R≥20KΩ时,可实现B10与H62和Tup分别偶接时的电绝缘连接,20KΩ电阻可作为判断两种材料间是否实现电绝缘连接的电阻判据,且与面积比、海水流速及试验时间无关。B10-TA2电偶对的偶合电流随串联电阻增大而逐渐减小,但当串联电阻R≤5KΩ时,偶合电流均大于直接偶合时的电流;电偶腐蚀效应随串联电阻增大而先最大后减小,串联电阻R=1KΩ时,表现为最大值;在所有试验条件下,所选阻值电阻都不能实现两种材料间的电绝缘连接。综上所述,B10与其他三种材料间都具有较大的电偶腐蚀趋势与程度,在实际应用时应尽量避免直接偶接。一般情况下电绝缘技术是控制电偶腐蚀的有效方法之一,但不同材料间实现电绝缘连接的最小电阻值稍有差别。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
前言  10-12
1. 文献综述  12-26
  1.1 国内外海水管系腐蚀现状  12-13
    1.1.1 船舶海水管系电偶腐蚀现状  12
    1.1.2 滨海电厂海水管系电偶腐蚀现状  12-13
  1.2 电偶腐蚀概述  13-21
    1.2.1 电偶腐蚀的基本概念、原理  13-14
    1.2.2 电偶腐蚀判据  14-15
    1.2.3 电偶腐蚀研究方法及评价指标  15-16
    1.2.4 电偶腐蚀影响因素  16-20
    1.2.5 防止和减轻电偶腐蚀措施  20-21
  1.3 电绝缘控制技术  21-24
    1.3.1 绝缘法兰结构  21-22
    1.3.2 绝缘法兰电绝缘性能  22-23
    1.3.3 绝缘性能的检测  23-24
  1.4 研究目的  24-26
2 试验材料与研究方法  26-30
  2.1 试验材料  26-27
  2.2 试验仪器及方法  27-30
    2.2.1 试验仪器  27
    2.2.2 试验方法  27-30
3 海水管系材料静态海水电偶腐蚀及电绝缘控制研究  30-62
  3.1 引言  30
  3.2 研究方法与目的  30
  3.3 试验结果与分析  30-60
    3.3.1 试验材料电化学性能测试  30-34
    3.3.2 静态海水中电偶腐蚀试验  34-47
    3.3.3 静态海水中模拟电绝缘控制试验  47-60
  3.4 本章小结  60-62
4 海水管系材料不同流速海水电偶腐蚀及电绝缘控制研究  62-83
  4.1 引言  62
  4.2 研究方法及目的  62
  4.3 试验结果及分析  62-81
    4.3.1 试验材料不同速率海水中的自然腐蚀  62-64
    4.3.2 流动海水中的电偶腐蚀试验  64-75
    4.3.3 不同流速海水中模拟电绝缘控制试验  75-81
  4.4 本章小结  81-83
5 结论  83-84
参考文献  84-88
致谢  88-89
个人简历及论文发表情况  89

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 工程材料一般性问题 > 材料腐蚀与保护
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