原文传递
管道内表面腐蚀在线监测方法研究
| 论文题名： | 管道内表面腐蚀在线监测方法研究 |
| 关键词： | 管道内表面;腐蚀现象;在线监测;恒电流极化;电位分布 |
| 摘要： | 目前在线腐蚀监测方法主要有挂片法、电阻探针法、电化学线性极化探针法、场指纹法等。已有的腐蚀测试方法中，除场指纹法、管道漏磁法、氢探针法外，都不能直接获取被监测体系的腐蚀信息，而是通过测量探针的腐蚀速度来间接表征被监测体系的腐蚀速度。实际上探针材料的状态、表面介质环境的流态与管道表面并不一致，两者的腐蚀速度和状态未必有完全的一致性。为此，本论文研究了一种管道内壁表面极化电阻及腐蚀速度的监测方法及装置，可以直接获得管道本身的腐蚀信息。并通过COMSOL Multiphysics软件来建立管道中电位分布的模型，对该方法进行验证，并研究了各种因素的影响规律。 本文首先建立了一套模拟管道腐蚀监测系统，在该系统中采用恒电流极化、动电位扫描、交流阻抗等方法，对碳钢管及同材质碳钢电极的腐蚀情况进行了研究。实验结果证明:把整个管道作为工作电极的测试结果与同材质小电极测试结果相比有较好的一致性。以三种不同内径模拟管道中的测试结果为基础，结合COMSOL Multiphysics软件模拟结果，分析了管内介质的电导率（G）、管道内径（D）等因素对管内电位分布的影响。当管道长度（L）相对于管径为无限长时，在线性极化范围内，管道内壁电位极化幅度分布可描述为：(此处公式省略)某一处的电位极化幅度，V0为x=0处的电位极化幅度，ρ为介质的电阻率，Rp为极化电阻。通过监测两个及以上不同位置的电位信息，代入上述公式，可获得管壁表面极化电阻，进而获得腐蚀速率。在本论文实验条件下，对整个管道施加恒电流极化时，控制管道表面极化在线性区域内，管道内的电流分布范围在0-5D内。管径越大，极化值分布越均匀；管径越小，空间产生的屏蔽作用越大，从而电流衰减加快，电流发射距离变短。管内介质的电导率越小，由于溶液电阻等原因带来的实验结果与模拟结果误差越大。测试中需要消除IR降的影响。 |
| 作者： | 范媛 |
| 专业： | 应用化学 |
| 导师： | 郭兴蓬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
