【摘要】：針對(duì)某濱海電廠海水及海水反滲透產(chǎn)水管道的腐蝕現(xiàn)象,采用失重法、掃描電鏡、X射線(xiàn)衍射及電化學(xué)測(cè)試,對(duì)比研究了碳鋼在其中的腐蝕差異。結(jié)果表明:在海水中銹層抑制氧的傳遞,對(duì)碳鋼起保護(hù)作用;在反滲透產(chǎn)水中銹層起大陰極作用,加速基體腐蝕。實(shí)際工程中,海水反滲透產(chǎn)水比海水對(duì)碳鋼管道更具侵蝕性。重新礦化反滲透產(chǎn)水是降低其腐蝕性的有效方法;另外,可考慮采用更耐蝕的不銹鋼、碳鋼襯塑管等作為管材。
【圖文】：

esignedtoreplacecarbonsteelasthematerialforSWROwaterpipe．Keywords:seawater;reverseosmosiswater;carbonsteel;anti-corrosion隨著淡水資源的日益短缺，我國(guó)多數(shù)濱海電廠設(shè)計(jì)從海水中獲取工業(yè)生產(chǎn)用水［1］;即采用海水作為循環(huán)冷卻水，以海水反滲透產(chǎn)水作為全廠所需淡水(工業(yè)用水)。浙江省某電廠的海水管道采用直徑2300mm×1900mm的大口徑碳鋼管道，采用涂層防腐蝕;海水反滲透產(chǎn)水管道(工業(yè)水管)采用直徑小于200mm的裸碳鋼管。近4a的運(yùn)行情況顯示，輸送反滲透產(chǎn)水的工業(yè)水管腐蝕情況較海水管道嚴(yán)重得多。由圖1可見(jiàn):海水管道內(nèi)壁附有較致密銹層，管材腐蝕情況相對(duì)較輕;而工業(yè)水管內(nèi)壁形成有較厚且疏松銹層，管厚減薄現(xiàn)象嚴(yán)重。目前，有關(guān)火電廠輸水管道在海水及反滲透產(chǎn)水中腐蝕差異鮮見(jiàn)報(bào)道［2-3］。工程實(shí)踐中，海水中收稿日期:2016-02-29基金項(xiàng)目:國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司科技項(xiàng)目(5211DS14005D)通信作者:胡家元(1986－)，工程師，博士，主要從事電力行業(yè)的腐蝕與防護(hù)研究，13675872850，jiayuanhu@yeah．net(a)海水管(b)反滲透產(chǎn)水管圖1管材內(nèi)壁銹層形貌Fig．1Rustlayermorphologyinsidesteelpipes管道的防腐蝕受到重視，而處于反滲透水中的管道幾乎都未采取防護(hù)措施。本工作采用失重法、掃描電鏡(SEM)、X射線(xiàn)衍射(XRD)及電化學(xué)方法，對(duì)比研究了碳鋼在海水和反滲透產(chǎn)水中的腐蝕差異。以期更好地分析工業(yè)水管在服役環(huán)境中的腐蝕原因，并探索濱海電廠水系統(tǒng)碳鋼管道的有效防腐蝕方法。·898·第38卷第11期2017年11月腐蝕與防護(hù)CORROSION＆PROTECTIONVol．38No．11November2017

cm2;t為腐蝕時(shí)間，h。1．2．2銹層表征將試樣置于海水和海水反滲透產(chǎn)水中360h后，采用荷蘭FEI公司QUANTA200型掃描電鏡(SEM)和日本島津公司XRD-6000型X射線(xiàn)衍射(XRD)儀表征試樣表面銹層的成分及截面形貌。1．2．3電化學(xué)試驗(yàn)電化學(xué)阻抗測(cè)試采用三電極體系，工作電極為試樣，參比電極為飽和甘汞電極(SCE)，輔助電極為鉑電極。試驗(yàn)前先將碳鋼電極浸入海水或反滲透產(chǎn)水中2h(或360h)形成明顯銹層，之后進(jìn)行電化學(xué)阻抗測(cè)量，測(cè)量頻率范圍為0．01Hz～100kHz，測(cè)量結(jié)果用等效電路解析。2結(jié)果與討論2．1腐蝕速率由圖2可見(jiàn):碳鋼在海水和反滲透產(chǎn)水中的腐蝕過(guò)程截然不同。在海水中，碳鋼腐蝕速率在浸泡初期迅速下降，之后逐漸穩(wěn)定在約0．6mm/a;而在反滲透產(chǎn)水中，碳鋼腐蝕速率在浸泡初期迅速上升，最終穩(wěn)定在約1．4mm/a。這表明:海水反滲透產(chǎn)水對(duì)碳鋼的侵蝕破壞性比海水更強(qiáng);若無(wú)合適的防腐蝕手段，碳鋼管在反滲透產(chǎn)水中不耐蝕。這一結(jié)果與電廠管道的腐蝕現(xiàn)象一致。圖2試樣在不同溶液中的腐蝕速率隨時(shí)間曲線(xiàn)Fig．2Corrosionratevstimecurvesofsamplesinsolutions開(kāi)始浸泡時(shí)，碳鋼在海水中的腐蝕速率(約2．4mm/a)遠(yuǎn)大于在反滲透產(chǎn)水中的(約0．5mm/a)。這是因?yàn)榇藭r(shí)溶解氧供應(yīng)充足，碳鋼腐蝕速率由具有腐蝕加速作用的氯離子量控制［4］。之后，隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，碳鋼在這兩種溶液中的腐蝕速率變化趨勢(shì)截然不同。許多研究表明，金屬的腐蝕過(guò)程將受到表面銹層干擾，因而可以推測(cè)，，碳鋼在這兩種溶液中形成的銹層存在著顯著差異，導(dǎo)致對(duì)金屬腐蝕產(chǎn)生不同影響(抑制或促進(jìn)作用)。2．2銹樣形貌由圖3和圖4可見(jiàn):海水中，碳鋼銹層以較厚的黃色外銹層為主，清除外銹層后可見(jiàn)較薄的黑色內(nèi)銹層，銹層不易清除，與金屬基體之間附?
【作者單位】： 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院;
【基金】：國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司科技項(xiàng)目(5211DS14005D)
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.4;TM62

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本文編號(hào)：2522508