本文關鍵詞：換熱器管子與管板焊縫的縫隙腐蝕的研究

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【摘要】：換熱器在石油化工行業(yè)中應用比較廣泛。因為換熱器接觸介質復雜且腐蝕性強,所以在生產(chǎn)過程中經(jīng)常發(fā)生腐蝕泄漏,而且在換熱器腐蝕泄露問題中,管子與管板焊縫處縫隙的腐蝕約占80%。因此對換熱器管子與管板焊縫的縫隙腐蝕行為以及異種材料組成的電偶對的影響因素進行研究,對延長換熱器的壽命,提高企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要意義。本論文主要內容分為三部分,具體的研究內容如下:(1)采用Comsol Multiphysics軟件對循環(huán)水中的縫隙腐蝕進行仿真模擬,物理接口選擇腐蝕,三次Nernst-Planck接口,預制求解類型選擇穩(wěn)態(tài)研究。對縫隙腐蝕的結構建立幾何模型,并對模型進行合理的假設。該模型對316L不銹鋼在循環(huán)水中其縫隙內的氯離子濃度、pH、電勢分布進行了預測。該結果為模擬循環(huán)水縫隙中閉塞區(qū)的溶液提供了依據(jù)。并且計算了本體溶液中不同氯離子濃度和pH值下縫隙內部化學環(huán)境的變化。(2)通過測試極化曲線的方法研究了不銹鋼在模擬溶液中的陰極過程,通過電化學阻抗譜研究了不銹鋼在模擬溶液中的陽極溶解過程。還用極化曲線研究了pH值和氯離子濃度對不銹鋼在模擬溶液中腐蝕速度的影響,研究發(fā)現(xiàn):在循環(huán)水溶液中,縫隙內溶液的酸化對加速和自催化縫隙腐蝕起主導作用,pH值的變化對腐蝕率的影響比氯離子變化的影響大得多。(3)對管子、管板、焊縫金屬在模擬溶液中的開路電位進行測試,并對不同材料組成的電偶對在不同陰/陽面積比、不同溫度下的電偶電流和電偶電位進行了測試,研究發(fā)現(xiàn):隨著陰/陽面積比和溫度的變化電偶電位變化并不大,電偶電流隨著面積比和溫度的增加增大比較顯著。通過數(shù)值模擬和電化學試驗對換熱器管子與管板焊縫在循環(huán)水介質中的縫隙腐蝕行為和電偶腐蝕影響因素進行研究,為解決煉廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中異種材料組合結構的縫隙腐蝕和電偶腐蝕提供了理論基礎。
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK172

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本文編號：1143188