一、凝露状态下SO_2对A3钢腐蚀机理的影响(论文文献综述)
王一品[1](2021)在《大气腐蚀监测技术在武汉大气环境下腐蚀监测分析研究》文中研究指明传统的腐蚀监测腐蚀评估方法已经满足不了实践中对数据量、数据可靠性以及数据连续性的需求。目前大气腐蚀在线监测技术飞速发展,但是使用过程中数据的准确性、适用性问题亟待解决。本文据此针对电偶型ACM仪与电阻型ACM仪在武汉大气环境下监测数据的准确性和适用性展开了研究。(1)在武汉大气环境材料腐蚀国家野外科学观测站投试一年周期试样,并同时原址布置两种大气腐蚀在线监测仪,回收试样和数据分析发现,在武汉大气环境下,电阻型ACM仪的腐蚀速率是挂片法腐蚀速率的1.3倍,腐蚀挂片法腐蚀速率是电偶型ACM仪腐蚀速率的1.8倍;回收试样的锈层经EDS能谱分析和X射线衍射技术分析发现锈层中没有S和Cl元素,锈层主要成分是α-Fe OOH,Q235碳钢发生均匀腐蚀。在武汉大气环境下,电阻型ACM仪比电偶型ACM仪的适用性更好。同时根据腐蚀监测数据建立了各自的响应面模型,室内验证试验结果显示电阻型ACM的响应面模型和电偶型ACM的响应面模型都显着可行。(2)室内模拟海洋工业环境下,电偶型ACM仪得到的平均腐蚀速率与腐蚀挂片法测算的腐蚀速率几乎相等。而电阻型ACM仪监测得到的平均腐蚀速率是腐蚀挂片法的1.5倍。即在海洋工业环境下电偶型ACM腐蚀监测仪比电阻型ACM腐蚀监测仪适用性更好,Cl-使得锈层出现裂纹及分层现象,产生许多腐蚀坑,点蚀系数变大,导致了电阻型ACM仪腐蚀监测数据偏高。(3)通过探究不同比例SO2和Cl-对两种腐蚀监测技术相关性系数的影响试验结果,发现随着SO2比例浓度的升高,会使得腐蚀朝着均匀腐蚀方向发展,同时电阻型ACM仪的相关性系数下降,在SO2污染严重的工业大气环境下电阻型ACM仪可以很好的适用。
刘迎春[2](2021)在《化工大气酸性腐蚀环境下管翼缘组合钢梁稳定性能研究》文中进行了进一步梳理化工企业的生产装置和设备通常需要大跨度钢框架结构支承。随着生产装置和设备日益大型化和复杂化,钢框架梁承受的荷载越来越大,传力途径越来越复杂,如果设计和安装过程不合理,极易造成钢框架梁失稳破坏。同时,支承生产装置和设备的钢框架梁长期暴露于含腐蚀性介质的酸性大气环境中,其表面防腐涂层易脱落或破损,使钢梁易发生腐蚀,导致其稳定承载力降低,影响其安全使用。因此,开展化工大气酸性腐蚀环境下钢框架梁稳定性能研究对于保障化工设备安全运行具有一定的工程意义。本文采用一种新型的管翼缘组合钢梁来支承大型化、复杂化的化工装置和设备,以提高钢梁的稳定承载力,并采用理论、试验和有限元数值分析相结合的方法,建立了酸性腐蚀环境下管翼缘组合钢梁的稳定承载力预测模型,研究了腐蚀管翼缘组合钢梁的稳定承载力退化规律,分析了多种参数对腐蚀管翼缘组合钢梁稳定承载力的影响规律。基于酸性大气环境中钢材腐蚀机理和金属电化学腐蚀理论,研究了钢材在酸性大气环境下腐蚀控制过程,根据法拉第电解定律、腐蚀极化曲线和菲克第一扩散定律,确定腐蚀电流密度、阴阳极电位差、极限电流密度的计算方法。基于经典大气腐蚀幂函数模型,建立了酸性大气环境下低碳钢腐蚀深度的理论预测模型。基于“板-梁理论”,建立了管翼缘组合钢梁应变能方程和初应力势能方程,得到了管翼缘组合钢梁自由扭转刚度、约束扭转刚度和截面不对称系数等参数的计算公式。在此基础上,考虑腐蚀环境下钢梁截面厚度的损失,建立了腐蚀管翼缘组合钢梁截面参数与原截面参数的关系,通过引入腐蚀钢材的力学性能指标,得到了腐蚀管翼缘组合钢梁自由扭转刚度、约束扭转刚度和截面不对称系数等参数的计算公式。基于能量变分法,建立了无扭转支撑管翼缘组合钢梁弹性弯扭屈曲总势能方程,得到了管翼缘组合钢梁弹性弯扭屈曲临界弯矩的理论解析解。基于1st Opt软件结合理论解析解,非线性回归得到了无扭转支撑管翼缘组合钢梁弹性弯扭屈曲临界弯矩计算公式。基于工字形钢梁的稳定理论,采用1st Opt软件结合有限元数值分析得到了无扭转支撑管翼缘组合钢梁弹塑性弯扭屈曲临界弯矩计算公式,经验证表明其精度较好。在此基础上,考虑腐蚀环境下钢梁截面厚度损失和钢材力学性能指标衰减,建立了腐蚀无扭转支撑管翼缘组合钢梁弹塑性弯扭屈曲临界弯矩的预测模型,为腐蚀管翼缘组合钢梁安全性评估与防腐设计提供理论依据。开展了扭转支撑管翼缘组合钢梁在集中荷载作用下的整体稳定试验,获得了扭转支撑管翼缘组合钢梁的稳定承载力、截面应变和变形规律。结果表明,扭转支撑能够提高管翼缘组合钢梁的稳定承载力。通过理论研究和有限元数值分析并结合1st Opt软件,得到了扭转支撑管翼缘组合钢梁弹性和弹塑性弯扭屈曲临界弯矩计算公式,试验验证了公式的精度。在此基础上,考虑腐蚀环境下钢梁截面厚度损失和钢材力学性能指标衰减,建立了腐蚀扭转支撑管翼缘组合钢梁弹塑性弯扭屈曲临界弯矩的预测模型,研究了扭转支撑对腐蚀管翼缘组合钢梁稳定性能的影响。结果表明,扭转支撑能够提高腐蚀管翼缘组合钢梁稳定承载力。引入临界弯矩退化率概念,研究了腐蚀有/无扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力退化规律。结果表明,腐蚀有/无扭转支撑管翼缘组合钢梁临界弯矩退化率与腐蚀时间成幂函数关系,临界弯矩退化率曲线呈现腐蚀初期退化快,而后逐渐变缓的特点;有/无扭转支撑管翼缘组合钢梁临界弯矩退化率与腐蚀率成线性关系,其增加幅度大于腐蚀率增加幅度,且随着高跨比的减小,临界弯矩退化率增大。研究了SO2浓度、有无涂层保护、局部腐蚀位置等参数对管翼缘组合钢梁稳定承载力的影响。结果表明,在相同腐蚀时间内,有/无扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力随着SO2浓度增加而降低;采用涂层防护可延长管翼缘组合钢梁临界弯矩的退化时间,管翼缘组合钢梁临界弯矩退化率随涂层使用寿命增加而减小;局部腐蚀发生在梁跨中部位时,管翼缘组合钢梁稳定承载力退化率较大。
陈尧[3](2021)在《腐蚀环境下基于全寿命设计需求与时变可靠度的钢结构性能退化规律研究》文中提出钢结构在服役环境、材料内部因素和外荷载等共同作用下,其抗力会随时间的发展出现衰退,缩短结构服役期内的使用寿命。钢结构因腐蚀所导致的结构全寿命耐久性问题一直是工程界关注的热点问题,是制约钢结构建筑发展的难点问题之一。传统钢结构设计通常不考虑结构在全寿命周期内可靠性随时间的退化,由此引发了很多因结构耐久性不足导致的工程安全事故和经济浪费。因此,亟需从结构全寿命角度出发,将耐久性设计贯穿于结构整个全寿命周期,注重结构可靠性在全寿命周期的动态变化,把握结构在不同使用阶段的可靠指标和性能水准。按照以上需求和目标,本文主要围绕“腐蚀环境下钢结构全寿命周期性能”这一关键性课题,采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法,从材料、构件到体系层面研究了钢结构在海洋大气和工业大气环境下的腐蚀行为和力学性能退化规律,旨在为建立考虑腐蚀环境的钢结构全寿命设计方法提供依据。本文主要研究内容和结论如下:(1)开展了无防护碳钢(碳钢)、镀锌防护碳钢(镀锌钢)同时在4200h模拟海洋大气环境和960h模拟工业大气环境下的腐蚀行为试验研究。对腐蚀后的试样依次进行了SEM扫描电子显微镜锈层微观形貌分析、三维非接触点蚀深度测量和腐蚀失重计算。分析了碳钢、镀锌钢在模拟海洋大气和工业大气环境下的腐蚀形貌差异,得到了碳钢点蚀深度分布模型、点蚀深度变异系数和蚀坑发展规律。进一步采用灰色系统理论对室内模拟加速腐蚀与室外大气暴露腐蚀的相关性进行了分析,并建立了室内外腐蚀相关性预测模型。(2)采用万能试验机和电化学工作站相结合的方法,研究了外加应力与腐蚀环境耦合作用对碳钢和镀锌钢腐蚀速率的影响,并通过失重法进行了验证。研究结果表明:应力的存在能够显着地减小碳钢和镀锌钢表面电阻,提高电解质在钢材表面的溶解速率,从而加快钢材腐蚀速率。根据电化学测试法和失重法的结果,分别建立了碳钢和镀锌钢应力腐蚀加速因子与弹性应力的关系模型。(3)开展了腐蚀后钢材拉伸试验,研究了腐蚀对钢材拉伸断裂形态、应力—应变曲线及力学性能(屈服强度、极限强度、弹性模量、极限应变和断后伸长率)的影响。得到了腐蚀后钢材各力学性能指标与平均腐蚀率的关系模型,建立了同时考虑腐蚀环境、外加应力作用和腐蚀时间的钢材应力—应变曲线。(4)采用室内加速腐蚀和机械钻铣方法分别获得了不同腐蚀程度的“均匀腐蚀”构件和局部随机点蚀构件。共开展了34根轴心受压构件局部稳定和整体稳定试验研究,并在此基础上,通过ANSYS有限元参数化分析,研究了影响腐蚀构件承载力的主要因素。针对在海洋大气和工业大气环境中常见的“均匀腐蚀”构件,建立了以平均腐蚀率和点蚀深度变异系数为影响指标的承载力随时间的退化模型,并通过试验数据验证了模型的合理性;对于海洋环境下常发生的局部腐蚀构件,建立并验证了以平均腐蚀率、腐蚀延伸和构件正则化长细比为影响指标的承载力随时间的退化模型。(5)基于概率统计理论,将腐蚀钢构件承载力退化模型引入到构件时变功能函数中,并运用Monte Carlo随机抽样方法研究了钢构件在海洋大气和工业大气环境下可靠性随外加应力作用和时间发展的退化规律,提出了钢构件同时考虑腐蚀环境和外加应力作用的时变可靠度退化模型,用于预测腐蚀钢构件的剩余寿命。(6)运用有限元软件ANSYS/PDS模块对工业大气环境下某一6层76m高的窑尾预热器塔架结构的可靠性进行分析,得到塔架结构构件可靠性随腐蚀时间发展的退化规律,并通过对结构响应指标的灵敏度进行分析,得到了影响结构时变可靠度的关键敏感性抗力因素,可为钢结构的优化设计提供参考依据。(7)根据钢结构所处环境腐蚀性等级的不同,提出了钢结构多层次耐久性设计目标,并给出相应的耐久性量化指标;针对不同大气腐蚀环境和钢材类型,给出结构腐蚀裕量设计建议值。在此基础上,提出了考虑腐蚀环境影响的“三水准”钢结构全寿命性能化设计方法和设计流程,并以实际工程为例,对具体设计流程进行阐述,给出考虑腐蚀影响的钢结构全寿命优化设计建议。论文所提基于全寿命的钢结构设计方法可为腐蚀环境下新建钢结构的设计提供科学指导,同时也可为既有钢结构的耐久性评估、寿命预测及维护提供一定的理论依据。
贾晨[4](2020)在《Q690E钢板腐蚀损伤及其腐蚀后力学性能研究》文中进行了进一步梳理随着我国新建钢结构建筑体量的迅速扩大以及高强钢结构设计标准的颁布,国产高强钢板在建筑结构领域中的应用将愈加广泛。近年来,国产Q690钢材在建筑结构领域的应用逐渐增多,多用于柱等结构主要受力构件中。在服役过程中,腐蚀是钢结构建筑将面临的一大耐久性问题。腐蚀会造成构件截面均匀或不均匀损伤,进而造成构件承载性能和变形性能的退化。相比于普通强度钢结构,高强钢结构构件的截面尺寸往往较小,因而对腐蚀损伤会更加敏感。针对高强钢结构面临的腐蚀耐久性问题,系统地研究高强钢板的腐蚀特征及其腐蚀后的基本力学性能具有重要意义。本文以国产Q690E钢板为研究对象,采用试验研究和理论分析相结合的手段,系统研究了腐蚀损伤以及腐蚀后钢板的力学性能。本文主要研究内容如下:(1)对Q690E钢板试件进行了不同参数下的人工加速盐雾腐蚀试验,计算了不同试验参数下钢板的平均腐蚀速率,结果表明,环境腐蚀介质、盐雾沉降方向、钢材牌号、应力状态等因素对钢板的腐蚀速率均会产生影响。清理腐蚀产物后,采用表面形貌测量系统提取了腐蚀后钢板表面的3D形貌,并基于此定义了腐蚀损伤参数,试验结果表明,腐蚀后钢板表面粗糙度与腐蚀质量损失率之间呈线性正相关关系。基于腐蚀后钢板表面的3D形貌,对不均匀腐蚀深度的发展规律加以分析,并提出了分离均匀腐蚀损伤分量和不均匀腐蚀损伤分量的方法。结果表明,不均匀腐蚀深度的极大值服从II型极值分布。腐蚀初期仅存在不均匀腐蚀分量,随着腐蚀程度加剧,均匀腐蚀分量和不均匀腐蚀分量都在逐渐增加,到腐蚀后期均匀腐蚀比重超过不均匀腐蚀。(2)分别对腐蚀前后的Q690E钢板试件进行了单调拉伸试验,得到了腐蚀前后钢板的名义屈服强度、名义极限强度、屈强比、断后伸长率等基本拉伸性能指标,并定量分析了总腐蚀损伤和腐蚀损伤分量分别对钢板单调拉伸性能的影响,得到了单调拉伸性能指标退化与腐蚀损伤程度之间的回归关系。试验结果表明,钢板的单调拉伸性能指标随总腐蚀损伤增加而线性降低,在相同腐蚀程度下变形性能退化程度远远高于强度退化程度,其中强度退化主要由均匀腐蚀损伤造成,而变形性能退化主要是由不均匀腐蚀损伤引起的。(3)分别对腐蚀前后的Q690E钢板试件进行了轴向循环加载试验,研究了腐蚀前后钢板的低周疲劳寿命、循环软化性能、耗能性能,分析了腐蚀损伤对其低周/超低周疲劳性能的影响。试验结果表明,腐蚀损伤会降低钢板的低周疲劳寿命,造成滞回曲线的退化和捏缩,腐蚀造成的粗糙表面会使裂纹的萌生提前且数量增多,进而影响应变软化速率。此外,基于非线性混合硬化模型建立了Q690E钢板的循环本构模型,结果表明该模型可以反映出钢板的循环软化特征和包辛格效应等关键特性。(4)基于不同腐蚀程度下Q690E钢板不均匀腐蚀深度的随机分布规律,提出了随机腐蚀损伤的数学模型,充分考虑腐蚀损伤的随机性,建立了带有随机腐蚀损伤的板件有限元模型。有限元分析结果与试验结果对比表明,该建模方法合理可行。此外,基于上述随机腐蚀损伤的建模方法,研究了腐蚀后Q690E钢板的受压和纯剪性能,并分析了板件极限承载力的随机性。分析结果表明,在相同的腐蚀程度下,随机腐蚀损伤板件的极限承载力服从正态分布,不同板件极限承载力对腐蚀损伤的敏感性不同。
王文君[5](2020)在《变电站室外钢构件腐蚀状况分析及镀锌钢涂层粘附力的研究》文中研究说明广州独特的高温潮湿海洋性大气腐蚀环境以及工业发展带来的工业环境污染使变电站室外钢构件容易发生腐蚀,对变电站的安全稳定运行产生潜在的危害。因此,对变电站室外钢构件进行现场腐蚀情况调查,评估并探讨现有的防腐蚀体系是非常有必要的。针对变电站普遍存在的热镀锌钢表面涂层粘附性差的问题,可采用喷砂或磷化工艺对锌层表面进行预处理。虽然喷砂及磷化工艺已在钢铁工业中得到了成熟应用,但在对于锌基体的表面涂装预处理,喷砂及磷化工艺研究报道不多,且所报道的技术工艺参数也各不相同,影响了喷砂及磷化在热镀锌钢表面涂装中的应用;同时,因为涂层粘附力的问题,也制约了具有良好耐蚀性、可标示性及可装饰性的热镀锌再涂装的双涂层体系的广泛应用。本论文通过对广州区域内具有代表性的39个变电站室外钢构件腐蚀情况抽样调查发现,变电站室外钢构件的腐蚀问题主要集中在部分仅采用涂层保护的钢结构支撑及附件的腐蚀和螺栓的腐蚀,以及热镀锌钢表面涂层的开裂剥落等。变电站常用的腐蚀体系中,热镀锌钢表面红丹底漆+醇酸面漆涂层与基底的粘附性差,不适用于热浸镀表面涂层防护;而热镀锌钢表面采用环氧底漆+丙烯酸涂层或聚氨酯涂层具有较好粘附性、良好的耐盐雾腐蚀性、耐二氧化硫及紫外光老化性能。对9个典型腐蚀情况的变电站现场大气腐蚀挂片试验结果可知,广州区域内的变电站所处大气环境腐蚀等级通常为C2~C3级。室外设备钢构件应采用热镀锌保护。同时适当提高热镀锌层厚度、正确选择涂层体系及施工方法,可以显着提升室外钢构件的使用寿命。根据喷砂或磷化的热镀锌层表面微观形貌观察及处理后的环氧树脂涂层粘附力试验结果,确定最佳喷砂工艺参数为:喷砂压力0.3 MPa、喷砂角度45o、喷砂时间30 s、砂粒直径300?m。此时喷砂处理后热镀锌层的涂层粘附力为8.38 MPa,较未喷砂处理的涂层粘附力提高了3.25倍。而最佳磷化工艺参数为:Zn O浓度1.0 g/L、H3PO3浓度10 g/L、Na NO3浓度15 g/L、p H值2.8、磷化时间t 30s;此时磷化处理后环氧涂层的粘附力为7.02 MPa,是未经磷化处理的锌层表面涂层粘附力的2.71倍。通过对热镀锌层喷砂后再磷化的复合处理表面涂层粘附力对比研究表明,复合处理表面涂层粘附力较单独喷砂或磷化处理的涂层粘附力更高,可达9.61 MPa。复合处理后的锌层表面仍保持大量凹坑及划痕的粗糙表面,对涂层起到锚固咬合的作用;而粗糙表面的磷化膜,尤其是在较深的凹坑及划痕处形成更厚的针状磷化锌晶体膜,对涂层具有钉扎咬合的作用,减少喷砂可能存在的缝隙问题,增强涂层与基体的结合,明显提高涂层的粘附力;同时,磷化膜对喷砂后的粗糙锌层有防腐蚀保护作用,可以在表面处理后较长的间隔时间进行后续的涂覆,便于灵活安排生产时间。
张小燕[6](2020)在《空气中CO2、SO2、NOx对塑像地仗及其贴金的影响机理研究》文中研究指明塑像文物是人类在社会活动中留存下来的具有艺术、历史、科学等价值的遗物,是劳动人民汗水和智慧的结晶。伴随着贴金艺术的发展,贴金成为塑像最主要的装饰之一,但由于长期暴露在外界空气中,与空气中的气态污染物、颗粒物、水蒸气等直接接触,易受环境污染以及气候多变性的影响。塑像地仗出现诸多病害,表面贴附的金箔也出现起翘、脱落、变色等现象。本文以塑像地仗及其贴金为研究对象,分别进行CO2、SO2、NOx种单一气体在不同环境因素(气体浓度、温度、相对湿度)条件下,对塑像地仗及其贴金的破坏腐蚀规律,探讨不同因素对金箔腐蚀的作用机理和演化趋势。CO2+SO2+NOx混合气体在最大腐蚀温度和相对湿度条件下,对塑像地仗及其贴金的影响研究。主要得出以下结论:(1)CO2、SO2、NOx在不同环境条件下对塑像地仗的影响研究1)在CO2腐蚀环境中,气体浓度越大,含水率、增重变大,p H总体呈减小趋势。温度为25℃时,CO2气体对塑像地仗腐蚀影响最大。相对湿度为58%时,电导率最大,p H最小。相对湿度为88%时,地仗试块含水率、增重最大。2)在SO2腐蚀环境中,气体浓度越大,地仗试块SO42-、SO32-含量和电导率也越大。气体浓度为92.35 g/m3,温度为25℃,SO2气体对塑像地仗影响最大。相对湿度为42%时,地仗试块中SO32-含量、SO42-含量最大。相对为58%时,电导率最大,p H最小。相对为88%时,地仗试块含水率和增重最大。3)在NO2腐蚀环境中,气体浓度越大,地仗试块NO3-含量和电导率越大,p H越小。气体浓度为132.75 g/m3,温度为25℃,NO2气体对塑像地仗影响最大。相对湿度为58%时,地仗试块中NO3-含量、电导率最大,p H最小,相对湿度为88%时,试块增重和含水率最大。4)在CO2+SO2+NOx混合气体腐蚀后,地仗试块浸提液中的SO42-、SO32-、NO3-含量比腐蚀前有所增大,未检测到CO32-。(2)CO2、SO2、NOx在不同环境条件下对金箔的腐蚀特征研究1)在CO2腐蚀环境中,当温度为15℃,相对湿度为42%时,金箔在CO2浓度为80 g/m3时,腐蚀增重最大。当CO2浓度为8 g/m3,相对湿度为42%时,金箔在35℃时腐蚀速率最大。当温度为15℃,CO2浓度为8 g/m3时,金箔在相对湿度为88%时腐蚀速率最大。2)在SO2腐蚀环境中,当温度为15℃,相对湿度为42%时,金箔在SO2浓度为92.35 g/m3时,腐蚀增重最大。当SO2浓度为92.35 g/m3,相对湿度为42%时,金箔在35℃时腐蚀速率最大。当温度为15℃,SO2浓度为92.35 g/m3时,金箔在相对湿度为88%时腐蚀速率最大。3)在NO2腐蚀环境中,当温度为15℃,相对湿度为42%时,金箔在NO2浓度为132.75 g/m3,腐蚀增重最大。当NO2浓度为13.27 g/m3,相对湿度为42%时,25℃时腐蚀速率最大。当温度为15℃,NO2浓度为13.27 g/m3时,金箔在相对湿度为88%时腐蚀速率最大。4)相比于金箔在单一气体中的腐蚀,在混合气体中的腐蚀平衡时间明显缩短,不同腐蚀性气体之间存在协同作用,会加速金箔的腐蚀。5)地仗贴金在单一气体环境下的腐蚀形貌变化不明显。在CO2+SO2+NOx混合气体环境下,颜色变暗,出现黑色斑点和黄黑色弧形线。
张少华[7](2020)在《多介质交互作用下碳钢的腐蚀行为及机理研究》文中研究指明管线腐蚀一直是困扰油气工业发展的重大难题之一。因腐蚀导致管线发生泄露式开裂,会造成重大的安全事故并且伴随着环境污染,给国家造成了巨大的经济损失。课题来源于一起管线点蚀失效案例,输油管管壁在仅有2年的服役时间内就产生了严重的穿孔型点蚀坑,将所存在的介质单独作用于油管材料,其产生的腐蚀效果远不及此工程失效行为,且不仅仅是这些腐蚀行为的简单叠加。这些复杂介质之间或许存在着一种或几种交互作用关系,进而加速了材料的腐蚀失效过程。“多介质交互作用”往往是工程环境下最主要的腐蚀形式。管线的内部环境复杂且苛刻,主要腐蚀介质包括CO2(开采过程中大量注入用于驱油和提高产量)、O2(油气开采第一阶段大量空气注入以辅助CO2驱油)、地层水、Cl-(地层水中含有),以及HCO3-(作为p H稳定剂注入管线流)。管线内部因受到多介质交互作用而面临着腐蚀破裂的巨大风险。管线的腐蚀行为与内部的反应机制变得复杂多变。目前,这方面的研究较少。因此,探究不同介质之间的交互作用机制对于解决油气管线在服役环境下遇到的工程失效难题,以及管线腐蚀的监测和防护都具有重要意义。本文主要研究了多介质交互作用对碳钢管线腐蚀行为的影响,在此基础上,对工程失效案例进行了分析。主要研究结果如下:(1)系统地研究了碳钢在CO2、Cl-以及CO2-Cl-介质包含的溶液体系中的腐蚀行为,阐明了两者之间的交互作用机制。结果表明,CO2的注入加速了碳钢表面Fe-H2O吸附物质的释放;除了对腐蚀产物膜层的局部破坏,Cl-主要通过调控CO2的溶解度,限制Fe CO3腐蚀产物的析出与长大过程,进而降低Fe CO3腐蚀产物的覆盖比例,加速碳钢的局部腐蚀;(2)针对管线流中p H稳定剂的注入,在饱和CO2溶液体系下,系统地研究了碳钢管线在HCO3-、Cl-以及HCO3--Cl-介质包含的溶液体系中的腐蚀行为。结果表明,HCO3-与Cl-在碳钢表面存在竞争吸附关系,增加HCO3-浓度可以逐渐取代Cl-在碳钢表面的吸附,通过反应建立数学方程式,验证了实验结果与理论计算的一致性。其交互作用机制为:HCO3-通过提高溶液p H及表面吸附作用加速Fe CO3腐蚀产物的局部析出;而Cl-增加了碳钢与CO2介质包含的腐蚀性溶液相接触,加速点蚀的内部扩展。当HCO3-浓度达到0.5 mol/L时,Cl-在腐蚀过程中的作用明显弱化;(3)针对碳钢局部处于微碱性管线流中,以及油气开采第一阶段大量空气的注入,在自然含氧环境下,系统地研究了碳钢管线在HCO3-、Cl-以及HCO3--Cl-介质包含的溶液体系中的腐蚀行为。结果表明,HCO3--Cl-介质在碳钢点蚀过程中存在协同作用关系。HCO3-介质包含的微碱性环境加速了腐蚀产物膜层的形成,为Cl-在碳钢表面的去钝化行为提供前提,Cl-在封闭腐蚀坑内进行扩散,促进点蚀坑的扩展。溶解的自然氧可以诱发腐蚀产物向Fe2O3转变,其致密度明显下降。腐蚀产物膜被局部破坏后产生大量的Fe2+则又会和HCO3-反应促进新腐蚀产物的形成。(4)“多介质交互作用”课题是在处理一起输油管道失效案例中提出的,针对管线内部复杂且苛刻的环境,其腐蚀过程是多介质交互作用最为典型的体现。因此,对管线内部主要介质之间的交互作用机制进行了研究与澄清。本节则是应用得到的多介质交互作用机理对此输油管道的腐蚀失效案例进行分析并还原失效过程。结果表明,管壁上侧的点蚀坑是在干湿循环交替下,由Cl-、HCO3-、CO2及O2多介质交互作用下形成的。HCO3-主要作用于增加碳钢表面的钝化趋势,为Cl-在碳钢表面的去钝化行为提供前提条件。空气中的O2主要通过氧化作用减少碳钢表面腐蚀产物的致密度,进而增加碳钢基体与CO2包含的腐蚀性溶液相接触,加速腐蚀坑的形成、扩展与连接。随着腐蚀坑内水位的下降,当腐蚀坑的上半部分处于干燥状态时,其底部仍处于腐蚀性介质中,促进了腐蚀坑的深度不断增加。点蚀坑边缘位置呈现出的疲劳状纹路是由于腐蚀坑在不同深度位置的腐蚀程度差异所致。经过多次循环后,导致油管管壁穿孔。
吕瑞亮[8](2019)在《环境空气污染物对文物贴金(金箔)的影响机理研究》文中研究指明文物作为人类历史发展过程中遗留下的遗迹,具有极高的历史、艺术、科研价值。中国作为四大文明古国之一,文物发掘量和馆藏量均位居世界前列,其中所凝结的文物价值必将在文化自信和文化强国战略中发挥越来越重要的作用。然而,近年来污染事件频发,大气环境每况愈下,不仅对古建筑、古遗迹、金属铸造品、文物贴金等造成严重损害,还威胁到了文物的有效保存和保护。其中贴金文物破坏广受关注,因此研究不同大气污染因子,在不同环境条件下对文物贴金的影响,有助于了解文物贴金在大气环境中的腐蚀破坏行为,进而制定有效、科学的保护措施。本文以文物贴金(金箔)为研究对象,SO2、NO2、CO2为腐蚀性气体,落尘为贴金表面覆盖物,采用实验室模拟的方法,研究单一污染气体、混合污染气体、落尘覆盖环境下金箔的腐蚀机理,同时改变模拟装置内的环境条件(气体浓度、落尘质量、温度、相对湿度、落尘含水率),探讨不同环境条件对金箔腐蚀行为的影响,并提出相应的预防性保护措施。主要得出以下结论:单一气态污染物环境中:SO2气氛中:当温度为20℃,相对湿度为50%时,金箔在SO2浓度为650 mg/L时的腐蚀增重量达到最大为0.0856 g/cm2;当SO2浓度为650 mg/L,相对湿度为50%时,金箔在30℃下,腐蚀速率达到最大为0.9530 mm/a;当SO2浓度为650 mg/L,温度为30℃时。金箔在相对湿度为90%时,腐蚀状况最严重,腐蚀增重为0.0954 g/cm2,腐蚀速率为2.3000 mm/a。NO2气氛中:当温度为20℃,相对湿度为50%时,金箔在NO2浓度为575 mg/L时的腐蚀增重量达到最大为0.1528 g/cm2;当NO2浓度为575 mg/L,相对湿度为50%时,金箔在30℃下,腐蚀速率达到最大为1.171 mm/a;当NO2浓度为575 mg/L,温度为30℃时,金箔在相对湿度为90%时,腐蚀状况最严重,腐蚀增重为0.1001 g/cm2,腐蚀速率为3.0100 mm/a。CO2气氛中:当温度为20℃,相对湿度为50%时,金箔在CO2浓度为550 mg/L时的腐蚀增重量达到最大为0.0541g/cm2;当CO2浓度为550 mg/L,相对湿度为50%时,金箔在30℃下,腐蚀速率达到最小为0.6800 mm/a;当CO2浓度为550 mg/L,温度为20℃时,金箔在相对湿度为90%时,腐蚀状况最严重,腐蚀增重为0.0512 g/cm2,腐蚀速率为0.7001 mm/a。(2)混合气态污染物环境中:NO2/SO2气氛中:当温度为20℃,相对湿度为50%时,金箔在体积比为65%NO2+35%SO2时,腐蚀增重量达到最大为0.1658 g/cm2;当体积比为65%NO2+35%SO2,相对湿度为50%时,金箔在30℃下,腐蚀速率达到最大为1.3514mm/a;当最大腐蚀环境下(体积比65%NO2+35%SO2、30℃、相对湿度90%)腐蚀最严重,腐蚀增重为0.1945 g/cm2,腐蚀速率为2.5000 mm/a。SO2/CO2气氛中:当温度为20℃,相对湿度为50%时,金箔在体积比为50%SO2+50%CO2时,腐蚀增重量达到最大为0.0845 g/cm2;当体积比为50%SO2+50%CO2,相对湿度为50%时,金箔在30℃下,腐蚀速率达到最大为0.0953mm/a;在最大腐蚀环境下(体积比50%SO2+50%CO2、30℃、相对湿度90%)腐蚀最严重,腐蚀增重为0.0953 g/cm2,腐蚀速率为1.0253 mm/a。SO2/CO2/NO2气氛中:当温度为20℃,相对湿度为50%时,金箔在体积比为40%SO2+30%NO2+30%CO2时,腐蚀增重量达到最大为0.0983 g/cm2;当体积比为40%SO2+30%NO2+30%CO2,相对湿度为50%时,金箔在30℃下,腐蚀速率达到最大为0.0895 mm/a。在最大腐蚀环境下(体积比40%SO2+30%NO2+30%CO2、30℃、相对湿度90%)腐蚀最严重,腐蚀增重为0.1022 g/cm2,腐蚀速率为1.1625 mm/a。(3)落尘覆盖环境中:当温度为20℃,落尘含水率为10%,金箔在落尘质量为0.5g覆盖环境中质量达到最小为0.0361 g;当落尘覆盖质量为0.5 g/4cm2时,含水率为10%时,金箔在30℃下,腐蚀速率达到最大为0.0695 mm/a;当落尘覆盖质量为0.5 g/4cm2时,温度为30℃时,金箔在落尘含水率为30%时,腐蚀状况最严重,腐蚀后质量为0.0590g,腐蚀速率为0.0860 mm/a。针对不同的腐蚀破坏方式,提出以下保护措施:安装气体浓度监测装置,设置温控、湿控等设备,定期除尘,保持文物贴金表面干净。
李东亮[9](2018)在《高湿热沿海工业大气中桥梁钢的腐蚀行为与耐蚀机理研究》文中认为现代桥梁的高速、重载、大跨度和轻量化发展,显示出桥梁钢的强度、疲劳和冲击等性能已有大幅提升,而腐蚀性能却常被轻视。桥梁钢的耐蚀性偏低问题,已成为大型桥梁运行安全的限制性环节之一,并随其服役时间延长而愈发突出。2007年,杭州湾跨海大桥在国内第一次明确提出使用寿命不低于100年的目标。然而,将钢桥的实际寿命由当前的50/60年提升到100年,并且在工业污染日益加重的沿海地区,其难度可想而知。桥梁钢的腐蚀问题必须予以重视!为此,《桥梁用结构钢》标准—GB/T 714相继在2008和2015年做了修订,并写入了耐大气腐蚀钢/耐候钢。耐候钢作为最有前途的高性能钢之一,在美日用于大型桥梁已有近60年的历史和完善的配套设施,而我国直到2011年大胜关长江大桥才刚刚开始。针对当前跨海大桥用钢的腐蚀和选材问题,本论文围绕桥梁钢在“高湿热沿海工业大气中的腐蚀行为”和“耐湿热腐蚀性能/机理”两个关键点,从环境腐蚀介质、反应界面锈层和钢中合金元素等腐蚀三要素入手,主要通过室内模拟腐蚀实验、OM、SEM-EDS、XRD、XPS和电化学方法等展开研究。实验参照ISO 9223和TB/T 2375等标准,以0.1 mol/LNaCl+0.01 mol/LNaHSO3溶液为腐蚀介质,在周期浸润腐蚀试验箱内模拟钢的湿热腐蚀行为。设定一个湿/干腐蚀周期为80 min,包括三个步骤:浸润18 min、42 ℃,自然干燥46 min、45℃、RH>80%,和强制干燥16 min、45℃、RH=38%。主要研究内容和结果如下:1、高湿热沿海工业大气中钢的腐蚀行为及Cl-与SO2的协同作用机理研究(1)SO2污染前/后商品钢的湿热腐蚀行为。以商品钢Q235B、Q345B和SPA-H为测试对象,对比分析了它们各自在SO2污染前/后的高湿热沿海大气中的腐蚀特征(Q345B作类比)。发现:SO2污染会破坏锈层结构致锈巢生成,明显加重钢材的腐蚀深度损失;同时会明显提高外锈层的致密性,削弱Cl-的腐蚀特征。而添加Mn、P/Cu/Cr/Ni并细化钢组织晶粒,均有助于改善锈层的致密性和稳定性,降低钢的腐蚀损失。(2)高湿热腐蚀中Cl-与SO2的协同机理。SO2污染前/后,高湿热沿海大气中钢的腐蚀行为变化说明:SO2与Cl-具有协同作用。具体表现为:1)外锈层:致密性提高、脱落减少、颜色变浅、晶体相α-FeOOH增加等,Cl-引起的疏松明显减弱。SO2溶入液膜后会失电子做阳极去极化剂,抑制钢的阳极溶解;促进α-FeOOH生成,提高锈层的稳定性。同时SO2也会降低电解液膜的pH值,加速溶解钢的保护膜和锈层。故认为在腐蚀初期,SO2起主导作用,Cl-辅助。2)锈层内部:Q235B锈层的晶粒粗大、层间粘附性差、锈巢明显增多增大、锈/钢界面疏松且有小孔巢、Cl和S大量富集。即Cl-与含S酸均能侵蚀锈层和钢基体。Q345B锈层明显好于Q235B,而锈/钢界面到腐蚀后期仍有少量疏松、小孔巢、裂纹、Cl与S的富集。SPA-H锈层的缺陷随时间明显减轻,锈/钢界面Cl与S的富集现象明显减轻。故认为随锈层形成和增厚,小尺寸的Cl-能穿透锈层入侵钢基体,大尺,寸的HSO3-能侵蚀锈层,为它们的滞留开辟场所SO2,二者相互促进。同时添加少量合金元素可改善锈层性能,抑制腐蚀。2、低合金桥梁钢的耐湿热腐蚀性能及合金元素的作用机理研究(1)低合金桥梁钢的耐湿热腐蚀性能。参比SPA-H,以低合金桥梁钢为测试对象。桥梁钢是在GB/T 714等的基础上调整合金元素的种类及含量,并采用相同的工艺流程生产和试验方法测试性能。发现:添加少量Mn、Ni、Cu、Cr、Mo、Si、Ca等,均能改善锈层的保护性,缓解/防止桥梁钢的腐蚀。其中,含Cu高Ni钢的耐蚀性最好,Ni含量在0.42~1.50对腐蚀性能的影响不大,而添加Al和提高Mn含量均会增加腐蚀损失。另外,可将Ni≤0.42和Ca处理两种合金方法,作为高性能-低成本桥梁钢的主要突破口。(2)合金元素在钢材湿热腐蚀中的作用机理。高湿热沿海工业大气中,含HSO3-和Cl-的电解液膜会长时间润湿钢表面,并在锈层形成后向内部渗透。不稳定的氧化物膜或腐蚀产物/锈层(如两性含Al氧化物),将很快被含S酸侵蚀而失去保护作用。因此,在该条件下生成稳定(复合)氧化物,并形成连续且保护性好的锈层,进而降低钢的腐蚀损失,是合金元素耐蚀作用的主要表现。此外,合金元素还能细化锈晶粒以改善锈层致密性(如Mn)、抑制锈结晶以降低裂纹发生(如Ni-3.55、Ca)、抑制β-FeOOH并促进α-FeOOH生成以提高锈层稳定性(如Si、Ni-0.42)、依靠自身特性提高钢/锈层稳定性(如Ni、Mo)、提高锈颗粒间粘结性以增强锈层附着性(如Cu)、富集在小裂纹等缺陷处以提高锈层自修复能力(如Cu、Ni-3.55)、改善锈层pH值并提高锈层电阻(如Ca)、促进钢组织转变和均匀腐蚀(如Cr)、净化钢质/组织以降低电位差腐蚀(如Ca、RE)。但Mn、Al含量升高会降低锈颗粒粘结性,引发裂纹生成。(3)裂纹对耐蚀锈层的危害。低合金桥梁钢腐蚀所得锈层中,S元素仅在外锈层的裂纹处有少量分布,但锈/钢界面处有大量Cl元素分布且新生锈层疏松。即耐蚀锈层能强烈抑制SO2的侵蚀,但对Cl-的抑制能力很弱。锈层中,内部腐蚀反应引起的体积变化导致应力不断积聚,并在干燥期释放引发裂纹。裂纹为Cl-的入侵提供了绿色通道,而将大尺寸的HSO3-阻挡在外。裂纹增多增大,腐蚀危害自然加重,而以垂直于钢基体的贯通裂纹为最。修复小裂纹最有效的元素是Cu,其次是高Ni、Cr、Mo和Si等。3、耐候桥梁钢的腐蚀演化规律及其焊接接头的腐蚀易感性研究(1)耐候桥梁钢的腐蚀演化规律。高湿热沿海工业大气中,低合金(桥梁)钢的腐蚀深度损失曲线均遵循幂函数d=atb的分布规律。常系数a、b除受环境腐蚀介质和钢中合金元素的影响外,还因实验样本的时间点和密度分布而偏离真实值。腐蚀过程可简单分成两个阶段:锈层形成前的快速腐蚀阶段和锈层形成后的腐蚀减速阶段。高湿度会加速腐蚀进程和锈层增厚,导致O和Fe等元素的浓度梯度明显减小、裂纹发生概率增大。腐蚀产物/锈主要由非晶(如δ-FeOOH)和少量晶体α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH和Fe3O4/y-Fe2O3等组成。少量合金元素产生的(复合)氧化物,对改善锈层的保护性具有重要作用。(2)桥梁钢焊接接头的腐蚀易感性。按桥梁钢的组织和晶粒,焊接接头可大致分为三部分:焊缝熔合区、热影响区和母材。以4种低合金桥梁钢的焊接接头为测试对象,分别将0.1 mol/L NaCl溶液和0.1 mol/L NaHSO3溶液,以40μL/cm2的剂量均匀覆盖在焊接接头表面,腐蚀1~4 min,并用体积比4%的硝酸酒精擦拭(腐蚀晶界)。发现:Cl-的腐蚀特征以点腐蚀为主,并有零星择优腐蚀;而SO2(HSO3-)的腐蚀特征则以均匀腐蚀为主,局部有电位差引起的轻微不均匀腐蚀。SO2长期污染导致H2SO3不断形成,会加速腐蚀进程而加重腐蚀。母材受热后晶粒变粗大,但组织变化较小,故热影响区的强度虽明显降低,但腐蚀敏感性变化不大。焊缝熔合区是焊材与母材的二次熔合区,组织粗大、多夹杂且均匀性很差,故极易发生腐蚀,并可能因此造成巨大损失。开发配套的焊条、焊剂是降低焊接接头腐蚀敏感性的关键。而RE不但能净化钢质,还能促进焊缝熔合区的组织均匀性,应重点考虑。该研究阐述了沿海工业大气中Cl-与SO2的侵蚀特征与机理、钢中合金元素应对该湿热腐蚀的性能和机理、及其焊接接头的组织与腐蚀易感性,期待为跨海大桥用钢的选材和开发提供理论支撑。
蒋武斌[10](2017)在《南网区域输电杆塔大气腐蚀等级评估及腐蚀行为研究—海南省和云南省》文中研究说明服役于自然环境中的输电杆塔由于发生大气腐蚀而遭遇严重的腐蚀破坏,力学性能大幅度下降,严重影响电力输送的安全性。目前南方电网缺少对输电杆塔在不同环境下的腐蚀行为以及不同区域内腐蚀等级分布的研究。本文正是在此背景下以输电杆塔常用材料Q235、Q345钢以及以Q235为基体的镀锌钢为研究对象,开展了输电杆塔材料在典型大气环境中的腐蚀行为及腐蚀等级评估的研究。本文从两大方面探讨了输电杆塔材料在典型环境中的腐蚀行为。一方面,通过实地调研,根据不同腐蚀环境的特点对杆塔工作环境进行分类,分别在海南省和云南省选取了海洋、工业污染、城市及热带雨林环境作为研究输电杆塔材料腐蚀行为的典型大气环境,并在这些环境中开展户外暴露实验。另一方面,根据现实环境的主要特点,人工设置腐蚀环境的参数,开展室内模拟加速试验,选取NaHSO3溶液作为腐蚀介质模拟工业大气中SO2的作用,分别选择0.001、0.005、0.01、0.02、0.03 mol/L的NaHSO3溶液来模拟工业大气环境下不同浓度的SO2,研究了输电杆塔材料在模拟工业大气环境中的大气腐蚀行为及特征。通过对全文总结,可以得出以下主要结论:首先,失重分析结果表明,钢材在真实环境中腐蚀速率差异明显,海洋环境下的腐蚀速率明显大于城市以及热带雨林环境,而城市污染源环境下的腐蚀速率又明显大于城市少污染的环境。东方和万宁以及发电厂附近的腐蚀严重,大部分区域腐蚀等级达到了C3级,最严重的万宁1号试验点和万宁试验站达到了C4级;西部省会城市以及热带雨林环境腐蚀较轻,腐蚀等级均为C2级。另外,钢材在模拟工业大气环境中的腐蚀失重随着NaHSO3溶液的增大呈现阶段性的变化规律。然后,腐蚀产物分析的结果表明,实际环境中形成的腐蚀产物无明显差异。Q235和Q345钢在海南省典型环境中的腐蚀产物主要为γ-FeOOH和α-FeOOH,镀锌钢的腐蚀产物主要为ZnO、Zn4CO3(OH)6以及Zn5(CO3)2(OH)6。Q235和Q345在云南省典型环境中暴露不同时间,腐蚀产物略有差异,暴露3个月时主要为γ-FeOOH,暴露6个月时主要为γ-FeOOH和α-FeOOH;镀锌钢的腐蚀产物主要为Zn4CO3(OH)6、Zn5(CO3)2(OH)6。另外,钢材在模拟工业大气环境中的腐蚀产物具有阶段性的差异,Q235和Q345在NaHSO3喷雾浓度小于0.005mol/L时,腐蚀产物主要为γ-FeOOH;当浓度大于0.02mol/L时,存在较多的α-FeOOH以及FeSO4。镀锌钢在不同喷雾浓度下腐蚀产物差异不明显,主要由ZnO、Zn4CO3(OH)6、Zn5(CO3)2(OH)6及Zn4SO4(OH)6组成。最后,锈层微观形貌的结果表明,不同环境中形成的锈层结构具有较大差异。Q235和Q345钢在海洋大气环境中形成的锈层疏松多裂纹,这些锈层裂纹为腐蚀介质的进入提供了通道,加速了钢材基体的腐蚀。Q235和Q345钢在热带雨林环境中形成锈层均匀致密,对腐蚀介质进入锈层与基体的界面起到了阻碍作用;而Q235在昆明发电厂的工业污染环境下形成的锈层与基体结合较差,对基体保护性较差。镀锌钢表面镀锌层隔绝了基体和腐蚀介质的接触,耐腐蚀性能良好。另外,Q235和Q345钢在实际大气环境和模拟工业大气环境中暴露后锈层的微观形貌中均存在片状的γ-FeOOH形貌以及棉花球状的α-FeOOH形貌,也发现了孔洞、裂纹等形貌特征;镀锌钢腐蚀程度较轻,存在片状的腐蚀产物。
二、凝露状态下SO_2对A3钢腐蚀机理的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、凝露状态下SO_2对A3钢腐蚀机理的影响(论文提纲范文)
(1)大气腐蚀监测技术在武汉大气环境下腐蚀监测分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 大气腐蚀 |
1.2.1 大气腐蚀概述 |
1.2.2 大气腐蚀影响因素 |
1.2.3 大气腐蚀监测方法 |
1.3 大气腐蚀监测技术国内外研究进展 |
1.4 响应面方法及原理 |
1.5 研究意义和内容 |
第二章 试验设计和研究方法 |
2.1 试验材料和试验仪器 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设备和仪器 |
2.2 试验材料制备 |
2.3 试验方案 |
2.3.1 户外试验 |
2.3.2 温湿度耦合试验 |
2.3.3 干湿交替室内模拟试验 |
第三章 室外监测数据分析及响应面模型的建立 |
3.1 引言 |
3.2 电阻型ACM仪室外腐蚀监测数据分析 |
3.3 电偶型ACM仪室外腐蚀监测数据分析 |
3.4 室外腐蚀挂片处理 |
3.4.1 室外腐蚀挂片形貌图及腐蚀数据 |
3.4.2 电化学试验 |
3.5 响应面模拟 |
3.5.1 电阻型ACM仪监测数据响应面模拟 |
3.5.2 电偶型ACM仪监测数据响应面模拟 |
3.6 本章小结 |
第四章 室外响应面模型检验 |
4.1 引言 |
4.2 试验结果与分析 |
4.2.1 温湿度耦合试验验证 |
4.2.2 室内试验试样分析 |
4.2.3 Cl~-及SO_2对武汉大气环境下相关性系数影响分析 |
4.2.4 不同比例的SO_2和Cl~-腐蚀介质对相关性系数的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 Cl~-与 SO_2共同参与腐蚀情况下表面锈层分析 |
5.1 引言 |
5.2 锈层的宏微观腐蚀形貌 |
5.3 Q235 碳钢在有Cl~-和SO_2参与腐蚀情况下表面锈层分析 |
5.3.1 Q235在Cl~-和SO_2环境下初期腐蚀规律 |
5.3.2 电化学分析 |
5.4 不同比例SO_2和Cl~-对初期腐蚀的影响 |
5.4.1 腐蚀产物形貌分析 |
5.4.2 电化学分析 |
5.4.3 SO_2和Cl~-参与反应机理 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
(2)化工大气酸性腐蚀环境下管翼缘组合钢梁稳定性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第1章 文献综述 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 梁的稳定问题 |
1.3 腐蚀环境下钢梁整体稳定性能研究现状 |
1.3.1 钢梁整体稳定性能研究现状 |
1.3.2 钢材大气腐蚀速率研究现状 |
1.3.3 腐蚀钢梁受弯性能和稳定性能研究现状 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 腐蚀管翼缘组合钢梁截面特性及腐蚀深度预测 |
2.1 引言 |
2.2 钢材腐蚀深度的理论预测模型 |
2.2.1 钢材在含SO_2的酸性大气环境下的腐蚀机理 |
2.2.2 腐蚀深度的理论预测模型 |
2.2.3 理论预测模型验证 |
2.3 化工大气酸性腐蚀环境下低碳钢腐蚀深度预测 |
2.4 腐蚀管翼缘组合钢梁截面特性 |
2.4.1 管翼缘组合钢梁截面参数 |
2.4.2 腐蚀管翼缘组合钢梁截面参数 |
2.5 本章小结 |
第3章 腐蚀环境下无扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力预测模型 |
3.1 引言 |
3.2 无扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力 |
3.2.1 无扭转支撑管翼缘组合钢梁弹性稳定承载力 |
3.2.2 无扭转支撑管翼缘组合钢梁弹塑性稳定承载力 |
3.3 腐蚀无扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力 |
3.3.1 腐蚀无扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力预测模型 |
3.3.2 预测模型的有限元验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 腐蚀环境下扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力预测模型 |
4.1 引言 |
4.2 扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定性试验研究 |
4.2.1 试验梁设计与制作 |
4.2.2 材料性能试验 |
4.2.3 试验方法 |
4.2.4 试验现象与结果分析 |
4.2.5 试验结果与有限元分析结果对比 |
4.3 扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力 |
4.3.1 扭转支撑管翼缘组合钢梁弹性稳定承载力 |
4.3.2 扭转支撑管翼缘组合钢梁弹塑性稳定承载力 |
4.4 腐蚀扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力 |
4.4.1 腐蚀扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力预测模型 |
4.4.2 预测模型的有限元验证 |
4.5 腐蚀有/无扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力对比 |
4.6 本章小结 |
第5章 腐蚀管翼缘组合钢梁稳定承载力退化规律及影响参数研究 |
5.1 引言 |
5.2 腐蚀无扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力退化规律 |
5.3 腐蚀扭转支撑管翼缘组合钢梁稳定承载力退化规律 |
5.4 SO_2浓度对腐蚀管翼缘组合钢梁稳定承载力的影响 |
5.4.1 腐蚀无扭转支撑管翼缘组合钢梁 |
5.4.2 腐蚀扭转支撑管翼缘组合钢梁 |
5.5 涂层使用寿命对管翼缘组合钢梁稳定承载力的影响 |
5.6 局部腐蚀对管翼缘组合钢梁稳定承载力的影响 |
5.7 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位取得的研究成果 |
致谢 |
附录 |
(3)腐蚀环境下基于全寿命设计需求与时变可靠度的钢结构性能退化规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 碳钢与低合金钢腐蚀行为研究现状 |
1.2.1 碳钢与低合金钢大气暴露腐蚀试验 |
1.2.2 室内模拟加速腐蚀与大气暴露腐蚀相关性研究 |
1.2.3 应力对钢材腐蚀速率的影响 |
1.2.4 钢材的腐蚀模型 |
1.3 腐蚀钢材力学性能研究现状 |
1.4 腐蚀钢板承载力研究现状 |
1.5 腐蚀钢构件承载力研究现状 |
1.6 钢结构可靠度和全寿命设计方法研究现状 |
1.6.1 钢结构可靠度研究现状 |
1.6.2 钢结构全寿命设计方法研究现状 |
1.7 目前研究尚存在的问题和不足 |
1.8 主要研究内容和方法 |
参考文献 |
第二章 碳钢、镀锌钢在模拟海洋大气与工业大气环境下的腐蚀行为 |
2.1 概述 |
2.2 室内模拟加速腐蚀试验 |
2.2.1 试验前准备 |
2.2.2 盐雾试验 |
2.2.3 周浸试验 |
2.2.4 锈层表面微观形貌分析 |
2.2.5 点蚀深度测量及统计分析 |
2.2.6 平均腐蚀深度计算 |
2.3 碳钢室内模拟加速腐蚀与大气暴露腐蚀的相关性 |
2.3.1 大气腐蚀环境分类 |
2.3.2 钢材大气暴露腐蚀试验数据 |
2.3.3 碳钢室内加速腐蚀灰色预测模型建立 |
2.3.4 碳钢室内外腐蚀相关性预测模型 |
2.4 镀锌钢室内模拟加速腐蚀与大气暴露腐蚀的相关性 |
2.4.1 锌防护层的大气暴露腐蚀试验数据 |
2.4.2 镀锌钢室内加速腐蚀灰色预测模型建立 |
2.4.3 镀锌钢室内外腐蚀相关性预测模型 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 弹性应力对钢材腐蚀速率的影响及腐蚀模型的建立 |
3.1 概述 |
3.2 弹性应力对钢材腐蚀速率的影响 |
3.2.1 试样设计 |
3.2.2 电化学试验过程 |
3.2.3 电化学试验结果与分析 |
3.2.4 失重法测量弹性应力对钢材腐蚀速率的影响 |
3.2.5 应力腐蚀加速因子与弹性应力关系模型 |
3.3 Richards腐蚀模型的建立 |
3.3.1 现有腐蚀模型的比较分析 |
3.3.2 Richards腐蚀模型 |
3.3.3 Richards腐蚀模型的适用性验证 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 腐蚀钢材力学性能退化规律研究 |
4.1 概述 |
4.2 材性试件设计与拉伸试验 |
4.2.1 材性试件设计 |
4.2.2 拉伸试验过程 |
4.3 材性试件拉伸试验结果 |
4.3.1 破坏现象 |
4.3.2 应力—应变曲线 |
4.4 腐蚀钢材力学性能预测模型 |
4.4.1 腐蚀钢材抗拉极限承载力预测模型 |
4.4.2 腐蚀钢材屈服强度与极限强度预测模型 |
4.4.3 腐蚀钢材弹性模量预测模型 |
4.4.4 腐蚀钢材极限应变预测模型 |
4.4.5 腐蚀钢材断后伸长率预测模型 |
4.4.6 腐蚀钢材力学性能预测模型国内外研究结果比较 |
4.5 腐蚀钢材时变应力—应变曲线 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 腐蚀钢构件承载力退化规律及设计方法 |
5.1 概述 |
5.2 腐蚀短柱轴心受压试验研究 |
5.2.1 短柱构件设计 |
5.2.2 点蚀深度和初始几何缺陷测量 |
5.2.3 短柱轴心受压试验 |
5.2.4 试验结果与分析 |
5.3 腐蚀长柱轴心受压试验研究 |
5.3.1 长柱构件设计 |
5.3.2 点蚀深度和初始几何缺陷测量 |
5.3.3 长柱轴心受压试验 |
5.3.4 试验结果与分析 |
5.4 有限元模型建立与验证 |
5.4.1 有限元模型建立 |
5.4.2 有限元结果与试验结果对比 |
5.5 腐蚀钢构件承载力退化规律与设计方法 |
5.5.1 腐蚀轴压板承载力退化规律 |
5.5.2 腐蚀轴压构件有限元参数化设计 |
5.5.3 均匀腐蚀轴压构件承载力退化规律 |
5.5.4 局部腐蚀轴压构件承载力退化规律 |
5.5.5 腐蚀轴压构件设计方法比较 |
5.6 腐蚀环境与应力耦合作用下钢构件承载力时变退化模型 |
5.6.1 均匀腐蚀轴压构件承载力时变退化模型 |
5.6.2 局部腐蚀轴压构件承载力时变退化模型 |
5.7 本章小结 |
参考文献 |
第六章 腐蚀环境下钢结构非线性时变可靠度分析 |
6.1 概述 |
6.2 时变可靠度计算方法 |
6.2.1 Monte Carlo方法 |
6.2.2 ANSYS/PDS随机有限元法 |
6.3 腐蚀钢构件非线性时变可靠度分析 |
6.3.1 腐蚀钢构件概况 |
6.3.2 非线性时变可靠度分析 |
6.4 窑尾预热器塔架非线性时变可靠度分析 |
6.4.1 窑尾预热器塔架工程概况 |
6.4.2 窑尾预热器塔架有限元模型建立 |
6.4.3 窑尾预热器塔架非线性时变可靠度和灵敏度分析 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
第七章 考虑腐蚀环境的钢结构全寿命性能化设计方法 |
7.1 概述 |
7.2 腐蚀钢结构全寿命性能化设计 |
7.2.1 全寿命设计指标 |
7.2.2 钢结构耐久性设计指标 |
7.2.3 钢结构腐蚀裕量设计建议值 |
7.2.4 “三水准”全寿命性能化设计方法 |
7.3 优化设计案例分析 |
7.3.1 优化设计目标 |
7.3.2 优化方案比较 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
攻读博士学位期间发表的学术成果 |
致谢 |
(4)Q690E钢板腐蚀损伤及其腐蚀后力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及研究目的和意义 |
1.2 高强钢结构国内外研究现状 |
1.2.1 材性层面 |
1.2.2 构件层面 |
1.3 钢材腐蚀规律国内外研究现状 |
1.3.1 钢材腐蚀规律的研究手段 |
1.3.2 钢材的大气腐蚀失重时变规律 |
1.3.3 钢材腐蚀表面蚀坑发展及分布规律 |
1.4 腐蚀后钢材力学性能国内外研究现状 |
1.4.1 腐蚀损伤的量化与随机性 |
1.4.2 腐蚀对钢结构性能的影响 |
1.5 国内外研究存在的不足 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 Q690E钢板力学性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试验设备及加载制度 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 单调拉伸性能 |
2.3.2 低周/超低周疲劳性能 |
2.4 本章小结 |
第3章 Q690E钢板人工加速腐蚀试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 实际腐蚀环境下钢材的大气腐蚀机理 |
3.2.1 大气腐蚀的主要环境因素 |
3.2.2 工业环境中钢材的大气腐蚀机理 |
3.2.3 海洋环境中钢材的大气腐蚀机理 |
3.3 试验概况 |
3.3.1 试件分组、设计及加工 |
3.3.2 人工加速腐蚀试验 |
3.4 试验结果及分析 |
3.4.1 不同因素对钢板腐蚀速率的影响 |
3.4.2 模拟工业环境中钢板腐蚀进程 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于表面形貌Q690E钢板腐蚀损伤分析 |
4.1 引言 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 人工加速腐蚀试验 |
4.2.3 腐蚀后钢板表面形貌扫描试验 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 腐蚀质量损失率 |
4.3.2 腐蚀后表面形貌 |
4.3.3 腐蚀深度的空间分布规律 |
4.3.4 腐蚀后最危险截面损失率 |
4.4 本章小结 |
第5章 腐蚀后Q690E钢板力学性能试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验概况 |
5.2.1 人工加速腐蚀试验 |
5.2.2 单调拉伸试验及循环加载试验 |
5.3 试验结果及分析 |
5.3.1 单调拉伸性能 |
5.3.2 单调拉伸过程的应力分析 |
5.3.3 低周/超低周疲劳性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 随机腐蚀损伤Q690E钢板受压、受剪性能有限元分析 |
6.1 引言 |
6.2 钢板的随机腐蚀损伤模型 |
6.2.1 钢板的随机腐蚀深度模型 |
6.2.2 带有随机腐蚀损伤的钢板有限元模型 |
6.2.3 随机模型网格尺寸的敏感性分析及模型验证 |
6.2.4 不同腐蚀程度的腐蚀深度模型 |
6.3 随机腐蚀损伤钢板的承载性能分析 |
6.3.1 板件的分类及腐蚀程度 |
6.3.2 随机腐蚀损伤板件极限承载力 |
6.3.3 随机腐蚀损伤板件应力发展过程 |
6.3.4 板件极限承载力的随机性分析 |
6.3.5 初始几何缺陷对受压性能的影响 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(5)变电站室外钢构件腐蚀状况分析及镀锌钢涂层粘附力的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 金属材料大气腐蚀研究进展 |
1.2.1 大气腐蚀环境分类标准 |
1.2.2 金属大气腐蚀的影响因素 |
1.2.3 金属在不同大气环境中的腐蚀及大气腐蚀图 |
1.2.4 实验室加速腐蚀实验研究 |
1.2.5 变电站室外金属大气腐蚀研究进展 |
1.3 表面处理对金属表面涂层粘附力的影响 |
1.3.1 喷砂处理 |
1.3.2 磷化处理 |
1.3.3 硅烷偶联剂 |
1.4 本课题的研究意义及内容 |
第二章 试验方法 |
2.1 实验药品及仪器 |
2.2 变电站现场大气腐蚀试验 |
2.2.1 材料及试样制备 |
2.2.2 大气暴露腐蚀挂片试验 |
2.2.3 大气中氯化物沉积率的测定 |
2.2.4 大气中二氧化硫沉积率的测定 |
2.3 带电流加速腐蚀试验 |
2.4 热镀锌层表面预处理及涂装试验 |
2.4.1 喷砂处理 |
2.4.2 磷化处理 |
2.4.3 喷砂+磷化复合处理 |
2.4.4 涂装工艺 |
2.5 性能测试及表征方法 |
2.5.1 表面粗糙度测试 |
2.5.2 微观形貌测试 |
2.5.3 EDS能谱分析 |
2.5.4 涂层粘附性测试 |
第三章 变电站钢构件腐蚀现状及防腐蚀体系分析 |
3.1 前言 |
3.2 变电站钢构件腐蚀现状调查 |
3.2.1 腐蚀总体情况 |
3.2.2 变电站钢构件典型腐蚀现象原因分析 |
3.3 变电站钢构件热镀锌涂层防腐蚀体系探讨 |
3.3.1 大气腐蚀等级分析 |
3.3.2 涂层粘附性 |
3.3.3 带电流加速腐蚀试验结果 |
3.3.4 讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 喷砂预处理对涂层粘附力的影响 |
4.1 前言 |
4.2 热镀锌层喷砂工艺研究 |
4.2.1 喷砂工艺的选取 |
4.2.2 热镀锌层的微观形貌 |
4.2.3 喷砂角度的影响 |
4.2.4 喷砂时间的影响 |
4.2.5 喷砂压力的影响 |
4.2.6 喷砂粒径的影响 |
4.3 喷砂前后涂层粘附力的测试 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 磷化处理对涂层粘附力的影响 |
5.1 前言 |
5.2 热镀锌层磷化工艺研究 |
5.2.1 磷化工艺参数的选择 |
5.2.2 磷化工艺正交试验结果 |
5.3 热镀锌层磷化及涂层试样组织和性能 |
5.4 热镀锌层喷砂+磷化复合处理涂层试样组织和性能 |
5.5 表面处理方式对涂层粘附力作用机理的探讨 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(6)空气中CO2、SO2、NOx对塑像地仗及其贴金的影响机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 塑像、贴金文物的病害 |
1.2.2 CO_2、SO_2、NO_x的腐蚀破坏 |
1.2.3 温湿度影响气体的腐蚀 |
1.3 塑像地仗及其贴金的工艺及常见病害 |
1.3.1 工艺概述 |
1.3.2 常见病害 |
1.4 研究目标 |
1.5 研究内容及技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
第二章 实验材料和方法 |
2.1 实验材料和仪器 |
2.2 样品的采集与预处理 |
2.2.1 CO_2、SO_2、NO_x制备原理 |
2.2.2 土壤样品的采集与预处理 |
2.3 试验材料的制备与实验装置的设计 |
2.3.1 CO_2、SO_2、NO_x气体的制备 |
2.3.2 地仗的制备 |
2.3.3 金箔的制备 |
2.3.4 地仗贴金的制备 |
2.3.5 实验装置的设计 |
2.4 实验方法 |
2.4.1 土样理化性质的测定方法 |
2.4.2 CO_2、SO_2、NO_x对塑像地仗的腐蚀实验方法 |
2.4.3 CO_2、SO_2、NO_x对金箔的腐蚀实验方法 |
2.4.4 CO_2、SO_2、NO_x对地仗贴金的腐蚀实验方法 |
2.4.5 样品的测定方法 |
第三章 空气中CO_2、SO_2、NOX对塑像地仗的影响 |
3.1 理化指标的测定 |
3.1.1 背景土样理化指标 |
3.1.2 地仗试块理化指标 |
3.2 CO_2对塑像地仗的影响机理研究 |
3.2.1 不同浓度的CO_2对塑像地仗的影响 |
3.2.2 不同温度下CO_2对塑像地仗的影响 |
3.2.3 不同相对湿度下CO_2对塑像地仗的影响 |
3.3 SO_2对塑像地仗的影响机理研究 |
3.3.1 不同浓度的SO_2对塑像地仗的影响 |
3.3.2 不同温度下SO_2对塑像地仗的影响 |
3.3.3 不同相对湿度下SO_2对塑像地仗的影响 |
3.4 NOX对塑像地仗的影响机理研究 |
3.4.1 不同浓度的NO_x对塑像地仗的影响 |
3.4.2 不同温度下NO_x对塑像地仗的影响 |
3.4.3 不同相对湿度下NO_x对塑像地仗的影响 |
3.5 CO_2+ SO_2+ NOX混合气体对塑像地仗的影响机理研究 |
3.6 塑像地仗腐蚀的预防性保护措施 |
3.7 本章小结 |
第四章 空气中CO_2、SO_2、NOX对金箔的腐蚀 |
4.1 CO_2对金箔的腐蚀特征研究 |
4.1.1 不同浓度的CO_2对金箔的影响 |
4.1.2 不同温度下CO_2对金箔的影响 |
4.1.3 不同相对湿度下CO_2对金箔的影响 |
4.2 SO_2对金箔的腐蚀特征研究 |
4.2.1 不同浓度的SO_2对金箔的影响 |
4.2.2 不同温度下SO_2对金箔的影响 |
4.2.3 不同相对湿度下SO_2对金箔的影响 |
4.3 NOX对金箔的腐蚀特征研究 |
4.3.1 不同浓度的NO_x对金箔的影响 |
4.3.2 不同温度下NO_x对金箔的影响 |
4.3.3 不同相对湿度下NO_x对金箔的影响 |
4.4 CO_2+ SO_2+ NOX混合气体对金箔的腐蚀特征研究 |
4.5 地仗试块贴金的腐蚀形貌图 |
4.5.1 CO_2环境中的腐蚀形貌变化 |
4.5.2 SO_2环境中的腐蚀形貌变化 |
4.5.3 NO_x环境中的腐蚀形貌变化 |
4.5.4 CO_2+ SO_2+ NO_x混合气体环境中的腐蚀形貌变化 |
4.6 文物贴金腐蚀的预防性保护措施 |
4.7 本章小结 |
结论与建议 |
参考文献 |
致谢 |
(7)多介质交互作用下碳钢的腐蚀行为及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 CO_2腐蚀 |
1.2.1 CO_2腐蚀机理 |
1.2.2 CO_2产物膜的研究现状 |
1.2.3 局部腐蚀机制 |
1.2.4 电化学腐蚀行为 |
1.3 不同介质对碳钢CO_2腐蚀行为的影响 |
1.3.1 Cl~-对碳钢CO_2腐蚀行为的影响 |
1.3.2 HCO_3-对碳钢CO_2腐蚀行为的影响 |
1.3.3 O_2对碳钢CO_2腐蚀行为的影响 |
1.4 国内外对多介质交互作用腐蚀的研究现状 |
1.5 本课题的研究意义与研究内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验仪器与药品 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验药品 |
2.2 实验材料与腐蚀介质 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 浸泡实验 |
2.3.2 电化学实验 |
2.3.3 表面表征 |
第三章 CO_2与Cl~-交互作用下碳钢的腐蚀行为及机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 浸泡测试 |
3.2.2 电化学测试 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 腐蚀速率 |
3.3.2 电化学阻抗 |
3.3.3 动电位极化 |
3.3.4 腐蚀产物的表面形貌 |
3.3.5 腐蚀产物的横截面形貌 |
3.3.6 腐蚀产物的成分 |
3.3.7 CO_2与Cl~-交互作用下碳钢的局部腐蚀行为 |
3.3.8 去除腐蚀产物后碳钢的表面表征 |
3.4 讨论 |
3.4.1 腐蚀产物膜形成前,碳钢在CO_2和Cl~-包含溶液体系中的腐蚀机制 |
3.4.2 CO_2和Cl~-在碳钢腐蚀过程中的交互作用机制 |
3.5 小结 |
第四章 CO_2环境下HCO_3-与Cl~-交互作用对碳钢腐蚀行为的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 浸泡测试 |
4.2.2 电化学测试 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 腐蚀速率 |
4.3.2 电化学阻抗 |
4.3.3 动电位极化 |
4.3.4 腐蚀产物的表面形貌 |
4.3.5 腐蚀产物的成分 |
4.3.6 腐蚀产物的横截面形貌 |
4.3.7 去除腐蚀产物后碳钢的表面特征 |
4.4 讨论 |
4.4.1 腐蚀产物膜形成前,HCO_3-和Cl~-在碳钢表面的竞争机制 |
4.4.2 碳钢在单独Cl~-介质包含的饱和CO_2溶液中的腐蚀机制 |
4.4.3 碳钢在单独HCO_3~-介质包含的饱和CO_2溶液体系中的腐蚀机制 |
4.4.4 CO_2环境下,HCO_3~-和Cl~-在碳钢腐蚀过程中的交互作用机制 |
4.5 小结 |
第五章 自然含氧环境下HCO_3~-与Cl~-交互作用对碳钢的点蚀行为的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 电化学测试 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 电化学阻抗 |
5.3.2 动电位极化 |
5.3.3 电化学噪声 |
5.3.4 腐蚀产物的表面形貌 |
5.3.5 腐蚀产物的成分 |
5.3.6 去除腐蚀产物后碳钢的表面表征 |
5.3.7 去除腐蚀产物后碳钢的横截面表征 |
5.4 讨论 |
5.4.1 自然含氧环境下,碳钢在单独Cl~-介质包含溶液体系中的腐蚀机制 |
5.4.2 自然含氧环境下,碳钢在单独HCO_3~-介质包含溶液中的腐蚀机制 |
5.4.3 自然含氧环境下,HCO_3~-和Cl~-在腐蚀坑形成与扩展过程中的协同作用机制 |
5.5 小结 |
第六章 多介质环境下碳钢管线的腐蚀失效分析 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分与结果 |
6.2.1 材料化学成分 |
6.2.2 腐蚀坑形貌 |
6.2.3 腐蚀坑内残留腐蚀产物的成分 |
6.2.4 油管材料的金相组织 |
6.2.5 油管材料内部夹杂物评级 |
6.3 失效因素分析与模拟试验 |
6.4 讨论 |
6.4.1 点腐蚀坑的形成机制 |
6.4.2 油管管壁的腐蚀穿孔机制 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 下一步工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(8)环境空气污染物对文物贴金(金箔)的影响机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.1.1 研究背景和意义 |
1.1.2 国内外研究现状 |
1.2 环境空气污染物 |
1.2.1 环境空气污染物的组成及特点 |
1.2.2 环境空气污染物的危害 |
1.2.3 环境空气污染物污染现状分析 |
1.3 文物贴金(金箔)及其病害简介 |
1.3.1 贴金种类及性质 |
1.3.2 贴金工艺介绍 |
1.3.3 贴金病害 |
1.4 本课题研究内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 拟解决的问题 |
1.5 创新点 |
第二章 实验材料和方法 |
2.1 实验材料和仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验试剂及药品 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 环境空气污染物的制备 |
2.2.3 环境空气污染物的测定 |
2.2.4 环境空气污染物对金箔的影响机理 |
第三章 单一气态污染物对文物贴金(金箔)的影响机理研究 |
3.1 SO_2 对金箔的影响机理 |
3.1.1 不同SO_2浓度对金箔的影响 |
3.1.2 不同温度条件下SO_2对金箔的影响 |
3.1.3 不同相对湿度条件下SO_2对金箔的影响 |
3.1.4 SO_2 对文物贴金腐蚀的预防性保护措施 |
3.2 NO_2 对金箔的影响机理 |
3.2.1 不同NO_2浓度对金箔的影响 |
3.2.2 不同温度条件下NO_2对金箔的影响 |
3.2.3 不同相对湿度条件下NO_2对金箔的影响 |
3.2.4 NO_2 对文物贴金腐蚀的预防性保护措施 |
3.3 CO_2 对金箔的影响机理 |
3.3.1 不同CO_2浓度对金箔的影响 |
3.3.2 不同温度条件下CO_2对金箔的影响 |
3.3.3 不同相对湿度条件下CO_2对金箔的影响 |
3.3.4 CO_2 对金箔腐蚀影响的特殊情况说明 |
3.3.5 CO_2 对文物贴金腐蚀的预防性保护措施 |
3.4 本章小结 |
第四章 混合气态污染物对文物贴金(金箔)的影响机理研究 |
4.1 NO_2/SO_2 混合气体对金箔的影响机理 |
4.1.1 不同NO_2/SO_2 体积比对金箔的影响 |
4.1.2 不同温度条件下NO_2/SO_2 混合气体对金箔的影响 |
4.1.3 不同相对湿度条件下NO_2/SO_2 混合气体对金箔的影响 |
4.2 SO_2/CO_2 混合气体对金箔的影响机理 |
4.2.1 不同SO_2/CO_2 体积比对金箔的影响 |
4.2.2 不同温度条件下SO_2/CO_2 混合气体对金箔的影响 |
4.2.3 不同相对湿度条件下SO_2/CO_2 混合气体对金箔的影响 |
4.3 SO_2/NO_2/CO_2 混合气体对金箔的影响机理 |
4.3.1 不同SO_2/NO_2/CO_2 体积比对金箔的影响 |
4.3.2 不同温度条件下SO_2/NO_2/CO_2 混合气体对金箔的影响 |
4.3.3 不同相对湿度条件下SO_2/NO_2/CO_2 混合气体对金箔的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 落尘对文物贴金(金箔)的影响机理研究 |
5.1 落尘对金箔的影响机理 |
5.1.1 不同落尘质量对金箔的影响机理 |
5.1.2 不同温度条件下落尘对金箔的影响机理 |
5.1.3 不同含水率条件下落尘对金箔的影响机理 |
5.2 落尘对金箔影响的反应动力学研究 |
5.3 落尘对文物贴金腐蚀的预防性保护措施 |
5.4 本章小结 |
结论与建议 |
结论 |
建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)高湿热沿海工业大气中桥梁钢的腐蚀行为与耐蚀机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 我国钢桥的发展与耐久性问题 |
1.1.1 我国钢桥的发展历史 |
1.1.2 我国钢桥的耐久性问题 |
1.1.3 耐候钢用于桥梁是必然趋势 |
1.2 耐候桥梁钢在国内外的应用现状 |
1.2.1 国外耐候桥梁钢的应用历史 |
1.2.2 国内耐候桥梁钢的应用现状 |
1.3 钢材的大气腐蚀与耐蚀机理 |
1.3.1 实验方法与锈层作用 |
1.3.2 大气腐蚀行为与机理 |
1.3.3 钢中合金元素的作用 |
1.4 我国发展耐候桥梁钢的机遇与挑战 |
1.5 问题提出和研究意义 |
1.5.1 问题的提出 |
1.5.2 研究目的及意义 |
1.5.3 论文创新点 |
第2章 湿热沿海工业大气中钢的腐蚀行为 |
2.1 实验与方法 |
2.1.1 低碳/合金钢 |
2.1.2 湿/干模拟实验 |
2.1.3 腐蚀评定方法 |
2.2 高湿热沿海大气SO_2污染前/后Q235B钢的腐蚀行为 |
2.2.1 腐蚀动力学 |
2.2.2 宏观腐蚀 |
2.2.3 锈层微观结构 |
2.2.4 铁锈物相成分 |
2.2.5 SO_2腐蚀机理 |
2.2.6 小结 |
2.3 高湿热沿海大气SO_2污染前/后SPA-H钢的腐蚀行为 |
2.3.1 腐蚀动力学 |
2.3.2 宏观腐蚀形貌 |
2.3.3 锈层微观结构 |
2.3.4 铁锈物相成分 |
2.3.5 合金元素影响 |
2.3.6 小结 |
2.4 高湿热沿海工业大气中低碳/合金钢的腐蚀行为 |
2.4.1 腐蚀动力学 |
2.4.2 锈层微观形貌 |
2.4.3 锈层微观结构 |
2.4.4 铁锈物相成分 |
2.4.5 锈层演化过程 |
2.4.6 小结 |
2.5 本章小结 |
第3章 高成本桥梁钢的抗湿热腐蚀机理 |
3.1 桥梁钢开发流程 |
3.1.1 成分及参数 |
3.1.2 冶炼和轧制 |
3.1.3 组织与性能 |
3.1.4 腐蚀与评定 |
3.1.5 焊接与测试 |
3.2 Ni在桥梁钢湿热腐蚀中的作用机理 |
3.2.1 成分与性能 |
3.2.2 腐蚀动力学 |
3.2.3 锈层结构 |
3.2.4 铁锈物相成分 |
3.2.5 腐蚀电化学 |
3.2.6 腐蚀机理 |
3.2.7 小结 |
3.3 Cu(Ni)在桥梁钢湿热腐蚀中的作用机理 |
3.3.1 成分与性能 |
3.3.2 腐蚀动力学 |
3.3.3 锈层形貌与结构 |
3.3.4 铁锈物相成分 |
3.3.5 腐蚀电化学 |
3.3.6 腐蚀机理 |
3.3.7 小结 |
3.4 Cr-Mo在桥梁钢湿热腐蚀中的作用机理 |
3.4.1 成分与性能 |
3.4.2 腐蚀动力学 |
3.4.3 钢基体形貌 |
3.4.4 铁锈物相成分 |
3.4.5 腐蚀机理 |
3.4.6 小结 |
3.5 Mn(CrMo)在桥梁钢湿热腐蚀中的作用机理 |
3.5.1 成分与性能 |
3.5.2 腐蚀动力学 |
3.5.3 锈层形貌与结构 |
3.5.4 铁锈物相成分 |
3.5.5 腐蚀机理 |
3.5.6 小结 |
3.6 本章小结 |
第4章 低成本桥梁钢的耐湿热腐蚀性能 |
4.1 Si对桥梁钢耐湿热腐蚀性能的影响 |
4.1.1 成分与性能 |
4.1.2 腐蚀动力学 |
4.1.3 锈层形貌与结构 |
4.1.4 铁锈物相成分 |
4.1.5 腐蚀电化学与机理 |
4.1.6 小结 |
4.2 Al对桥梁钢耐湿热腐蚀性能的影响 |
4.2.1 成分与性能 |
4.2.2 腐蚀动力学 |
4.2.3 锈层形貌与结构 |
4.2.4 铁锈物相成分 |
4.2.5 腐蚀电化学 |
4.2.6 腐蚀机理 |
4.2.7 小结 |
4.3 Ca对桥梁钢耐湿热腐蚀性能的影响 |
4.3.1 成分与性能 |
4.3.2 腐蚀动力学 |
4.3.3 锈层微观结构 |
4.3.4 铁锈物相成分 |
4.3.5 腐蚀电化学与机理 |
4.3.6 小结 |
4.4 桥梁钢焊接接头组织与初始腐蚀行为 |
4.4.1 实验与材料 |
4.4.2 形貌、组织与性能 |
4.4.3 Cl~-与HSO_3~-液膜下焊接接头的初始腐蚀行为 |
4.4.4 小结 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的学术成果 |
作者简介 |
(10)南网区域输电杆塔大气腐蚀等级评估及腐蚀行为研究—海南省和云南省(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 大气腐蚀研究概况 |
1.2.1 输电杆塔大气腐蚀研究现状 |
1.2.2 大气腐蚀等级评估概况 |
1.3 大气腐蚀的特点及分类 |
1.4 大气腐蚀的影响因素 |
1.4.1 气象因素 |
1.4.2 环境因素 |
1.5 大气腐蚀研究方法 |
1.5.1 户外暴露试验法 |
1.5.2 室内加速试验法 |
1.5.3 电化学研究方法 |
1.6 研究内容和意义 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究目的及意义 |
1.7 本课题来源 |
第二章 实验方法与设备 |
2.1 实验材料及处理 |
2.2 实验方案 |
2.3 环境数据统计 |
2.4 户外暴露实验 |
2.4.1 实际服役环境暴露实验 |
2.4.2 大气腐蚀试验站暴露实验 |
2.5 室内加速实验 |
2.6 腐蚀样品分析方法 |
2.6.1 失重分析 |
2.6.2 腐蚀产物物相分析(XRD) |
2.6.3 腐蚀产物微观形貌及成分分析(SEM) |
第三章 暴露试验架的设计 |
3.1 大气腐蚀试验站暴露试验架 |
3.2 大尺寸新型暴露试验架 |
3.3 小尺寸新型暴露试验架 |
第四章 输电杆塔材料在海南省的大气腐蚀等级评估及腐蚀行为研究 |
4.1 前言 |
4.2 环境数据统计 |
4.3 户外暴露实验 |
4.3.1 东方线和万宁线的实际服役环境暴露实验 |
4.3.2 万宁大气腐蚀试验站暴露实验 |
4.4 海洋大气环境对杆塔材料腐蚀失重及腐蚀速率的影响 |
4.4.1 腐蚀失重及腐蚀速率分析 |
4.4.2 大气腐蚀等级评估 |
4.5 海洋大气环境对杆塔材料腐蚀产物物相的影响 |
4.5.1 东方线和万宁线中Q235的腐蚀产物物相分析 |
4.5.2 万宁试验站中不同材料的腐蚀产物物相分析 |
4.6 海洋大气环境对杆塔材料腐蚀产物微观形貌的影响 |
4.6.1 腐蚀产物表面微观形貌及能谱分析 |
4.6.2 锈层截面形貌特征分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 输电杆塔材料在云南省的大气腐蚀等级评估及腐蚀行为研究 |
5.1 前言 |
5.2 环境数据统计 |
5.3 户外暴露实验 |
5.3.1 昆明线和西双版纳线的实际服役环境暴露实验 |
5.3.2 西双版纳大气腐蚀试验站暴露实验 |
5.4 城市及热带雨林大气环境对杆塔材料腐蚀失重及腐蚀速率的影响 |
5.4.1 腐蚀失重及腐蚀速率分析 |
5.4.2 大气腐蚀等级评估 |
5.5 城市及热带雨林大气环境对杆塔材料腐蚀产物物相的影响 |
5.5.1 昆明线和西双版纳线中Q235的腐蚀产物物相分析 |
5.5.2 西双版纳试验站中不同材料的腐蚀产物物相分析 |
5.6 城市及热带雨林大气环境对杆塔材料腐蚀产物微观形貌的影响 |
5.6.1 腐蚀产物表面形貌及能谱分析 |
5.6.2 锈层截面形貌特征分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 输电杆塔材料在模拟工业环境中的大气腐蚀行为研究 |
6.1 前言 |
6.2 室内加速试验腐蚀介质的拟定 |
6.3 加速试验箱的运行实验 |
6.4 模拟工业环境对杆塔材料大气腐蚀行为的影响 |
6.4.1 腐蚀试样宏观形貌与腐蚀失重分析 |
6.4.2 腐蚀产物物相分析 |
6.4.3 腐蚀产物表面微观形貌分析 |
6.5 本章小结 |
全文总结 |
工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
四、凝露状态下SO_2对A3钢腐蚀机理的影响(论文参考文献)
- [1]大气腐蚀监测技术在武汉大气环境下腐蚀监测分析研究[D]. 王一品. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [2]化工大气酸性腐蚀环境下管翼缘组合钢梁稳定性能研究[D]. 刘迎春. 东北石油大学, 2021(02)
- [3]腐蚀环境下基于全寿命设计需求与时变可靠度的钢结构性能退化规律研究[D]. 陈尧. 东南大学, 2021(02)
- [4]Q690E钢板腐蚀损伤及其腐蚀后力学性能研究[D]. 贾晨. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [5]变电站室外钢构件腐蚀状况分析及镀锌钢涂层粘附力的研究[D]. 王文君. 华南理工大学, 2020(05)
- [6]空气中CO2、SO2、NOx对塑像地仗及其贴金的影响机理研究[D]. 张小燕. 长安大学, 2020(06)
- [7]多介质交互作用下碳钢的腐蚀行为及机理研究[D]. 张少华. 太原理工大学, 2020
- [8]环境空气污染物对文物贴金(金箔)的影响机理研究[D]. 吕瑞亮. 长安大学, 2019(01)
- [9]高湿热沿海工业大气中桥梁钢的腐蚀行为与耐蚀机理研究[D]. 李东亮. 东北大学, 2018(01)
- [10]南网区域输电杆塔大气腐蚀等级评估及腐蚀行为研究—海南省和云南省[D]. 蒋武斌. 华南理工大学, 2017(07)