模拟海洋试验装置及金属构筑物的腐蚀电化学检测

论文摘要

对海洋环境下的金属构筑物进行腐蚀监检测是避免腐蚀危害,确保安全生产的有效方法。作为实现海洋环境现场测试的基础,实验室模拟海洋腐蚀环境,使用相应传感器对处于模拟海洋腐蚀环境下的金属构筑物进行电化学测试具有重要意义。建立了实验室金属构筑物模拟海洋试验装置,该装置可以模拟海洋浪花飞溅区、海水潮差区以及海水全浸区等多种海洋腐蚀环境,作为测试对象的模拟试验架具有A、B、C三个不同状态的表面部位。利用局部封闭型、小孔限流型和开放型三种腐蚀电化学传感器对模拟试验架潮差区不同表面状态部位进行电化学测量,检验各部位耐蚀性能,同时对各传感器进行定型。测试结果表明,涂有耐海水涂层的C部位耐蚀性能最好,长期浸泡耐蚀性能稳定;涂有清漆涂层的B部位初期耐蚀性能较好,但长期浸泡后清漆开始脱落,耐蚀性能下降;裸露的A部位耐蚀性能远小于B、C部位,长期浸泡后其表面有明显锈层,其极化阻率先下降后上升。设计了浪花飞溅腐蚀电化学传感器,分别检验了海绵和滤纸作为传感器前端吸水性物质的测试效果,经试验滤纸吸水性均匀,能够用于飞溅区浪花的收集。利用该传感器研究了模拟试验架浪花飞溅各部位的电化学噪声特征,分析比较各部位Rn值,显示模拟试验架上涂有清漆的B部位耐蚀性能比裸露的A部位要好。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 海洋环境下金属构筑物的腐蚀
• 1.2.1 海洋腐蚀的电化学特征
• 1.2.2 海洋腐蚀环境
• 1.2.3 海洋腐蚀试验评定方法
• 1.3 海洋腐蚀实验室测试
• 1.3.1 测试系统
• 1.3.2 测试仪器
• 1.3.3 实验室测试
• 1.4 海洋腐蚀现场测试
• 1.4.1 非电化学监检测技术
• 1.4.2 电化学监检测技术
• 1.4.3 腐蚀监检测技术的发展趋势
• 1.5 课题研究目标及思路
• 第二章 实验技术
• 2.1 电化学测试系统
• 2.1.1 PAR VersaSTAT4 电化学测试系统
• 2.1.2 cRIO 虚拟仪器电化学测试系统
• 2.2 电化学测试技术
• 2.2.1 动电位扫描法
• 2.2.2 恒电位阶跃法
• 2.2.3 电化学噪声技术
• 第三章 金属构筑物模拟海洋试验装置的建立
• 3.1 模拟试验架
• 3.1.1 模拟试验架的设计思路
• 3.1.2 模拟试验架的表面处理
• 3.2 模拟海洋环境测试水槽
• 3.2.1 测试水槽的设计思路
• 3.2.2 测试水槽模拟海洋腐蚀环境
• 3.3 腐蚀电化学传感器
• 3.3.1 局部封闭型腐蚀电化学传感器
• 3.3.2 小孔限流型腐蚀电化学传感器
• 3.3.3 开放型腐蚀电化学传感器
• 3.3.4 浪花飞溅腐蚀电化学传感器
• 3.4 本章小结
• 第四章 自来水环境中模拟试验架的腐蚀检测
• 4.1 腐蚀电化学传感器有效测试面积
• 4.1.1 局部封闭型传感器有效测试面积
• 4.1.2 小孔限流型传感器有效测试面积
• 4.1.3 开放型传感器有效测试面积
• 4.2 模拟试验架表面不同部位腐蚀状态检测
• 4.2.1 模拟试验架表面不同部位腐蚀检测
• 4.2.2 模拟试验架B 部位清漆局部脱落处的腐蚀检测
• 4.3 模拟试验架表面各部位耐蚀性能评价
• 4.4 本章小结
• 第五章 模拟浪花飞溅腐蚀监检测初探
• 5.1 浪花飞溅腐蚀电化学传感器的研制
• 5.2 模拟试验架浪花飞溅各部位电化学噪声测试
• 5.2.1 模拟试验架A 部位电化学噪声检测
• 5.2.2 模拟腐蚀试验架A、B 部位电化学噪声监测
• 5.3 本章小结
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢