摘要: |
喷锌阴极保护与外防腐蚀涂层被广泛应用于DCI管道防腐蚀中,国内外对这方面的研究也已有相当的积累,但在深度方面仍嫌不足。本文从多个方向入手,综合研究了喷锌层及锌-沥青联合涂层的防腐保护效应与机理。实验包括宏观腐蚀原电池的研究、联合涂层的保护效应、联合涂层管道和沥青管道在模拟海滨环境的土壤腐蚀实验。
对宏观腐蚀原电池的研究中,以沥青涂层/铁芯、喷锌涂层/铁芯组合分别设计了宏观电池测量模型,于溶液(0.5g/L NaCl溶液与泉水)中腐蚀。并通过外接电阻法解决内电流的精确测量问题,进而对沥青涂层与喷锌涂层分别在NaCl溶液和泉水溶液内形成的腐蚀原电池定期记录其电势、内电流变化,并观察形貌。实验表明,两种溶液内沥青涂层/铁芯宏观电池的铁芯均始终作为阳极被腐蚀,喷锌涂层/铁芯宏观电池的铁芯在NaCl溶液内受到一定时间的保护,随后由于极性反转受到严重腐蚀。喷锌涂层/铁芯宏观电池的铁芯在泉水中由于电池样片表面形成致密锌产物保护膜而受到更长时间的保护。
在联合涂层的研究中,以喷锌130g/m2加沥青联合涂层和喷锌200g/m2加沥青联合涂层样片在人工锯伤后置于50℃ 5g/L,的NaCl溶液中,用“二电极”法测量电位、记录锯痕处红锈出现的时间并与独立保护层的效果对比,最后对腐蚀产物进行分析。试验发现,130g/m2锌-沥青涂层和200g/m2锌-沥青涂层对锯痕的保护时间分别为20天与31天,远优于锌及沥青涂层分别保护效果的简单叠加;这是由于联合涂层在腐蚀过程中将结合锌腐蚀产物与沥青层形成完整致密的保护膜,这种保护膜的保护更为持久。
土壤腐蚀实验采用带伤(锯痕及冲击痕)的联合涂层管道和沥青管道为样品,埋入被每两周以0.5g/L,NaCl溶液润湿的砂土中进行腐蚀。实验中定期测量电位变化,并在管道腐蚀一年后观察残余锌的厚度。试验发现,喷锌加沥青保护层对防腐蚀的作用优于单纯的沥青层;各管道的下表面更多接触腐蚀液而腐蚀较之上表面更严重。
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