304不銹鋼脈沖電流陰極保護規(guī)律的研究.pdf

1、本文采用方波脈沖電流陰極保護方法(Square Wave Pulse Current CathodicProtection，SWPCCP)對在含氯離子環(huán)境中的304不銹鋼進行陰極保護試驗研究，并和傳統(tǒng)的直流陰極保護方法(Direct Current Cathodic Protection，DCCP)進行了比較。
　　 文中采用電化學動電位測試方法和腐蝕失重試驗確定了304不銹鋼在3.5％氯化鈉溶液中的陰極保護參數(shù)和保護效率。通過

2、三因素三水平的正交試驗對方波脈沖電流的三個主要參數(shù)(脈沖頻率f、占空比P和平均電流I)進行了優(yōu)化。在此基礎上，采用模擬管線試驗體系對脈沖電流陰極保護的規(guī)律進行了研究，采用電化學充放氫的方法對方波脈沖和直流陰極保護下304不銹鋼吸氫的敏感性進行了研究。采用計時電位法、EIS、SEM、XPS對方波脈沖電流陰極保護的機理進行了探討。
　　 電化學動電位試驗和腐蝕失重試驗結果表明304不銹鋼在3.5％氯化鈉溶液中(30～90℃)達到0.

3、1mm.a-1耐蝕標準時，陰極保護的最小保護電位為(Ec-200)mV，此時所需的最小保護電流密度為5.89×10-2mA·cm-2。在98.34％保護度條件下(對應于0.085mm·a-1的腐蝕速度)，方波脈沖電流陰極保護(f=2000Hz，P=20％)能量消耗為6.29×10-5W，而直流陰極保護則高達2.387×10-4w，兩者相差接近4倍，說明方波脈沖電流陰極保護所需的能量消耗明顯低于直流保護。同時試驗結果也表明達到相同保護度條

4、件下，方波脈沖電流陰極保護所需極化值(△φ)小于直流陰極保護。
　　 正交試驗結果表明方波脈沖電流陰極保護的最優(yōu)參數(shù)為f=2000Hz，P=40％，I越大，則保護效果越好。但是綜合耗能因素，在保護電位范圍以內(nèi)以設備整體能達到預期保護效果的前提下，選用較低的極化電流是經(jīng)濟的選擇。
　　 模擬管線陰極保護試驗表明隨著方波脈沖電流頻率和平均電流的增加，陰極電位分布曲線負移，最小保護半徑(rmin)增大，其中平均電流的作用最為明

5、顯。隨著占空比的增加，最小保護半徑先增大后減小。當方波脈沖電流參數(shù)為f=1000Hz、P=40％、I＝8mA時，最小保護半徑是同樣電流條件下直流陰極保護的2.5倍。脈沖電流陰極保護具有延長保護半徑，均勻電位分布，節(jié)能和簡化保護體系等優(yōu)點。
　　 電化學充放氫試驗結果表明方波脈沖電流陰極保護較直流陰極保護可降低析氫的危險性，且頻率越低，這種危險性越小。氫吸收濃度CH和庫侖效率η隨著方波脈沖頻率的增加而增加。
　　 計時電位