耐腐蚀能力论文

2024-12-01

耐腐蚀能力论文（共9篇）

耐腐蚀能力论文篇1

1 工程概况

太原市某游泳馆焊接空心球网架结构建于1986年,网架采用涂料敷盖法进行防腐处理,2000年对网架进行重新涂刷。因常年湿度大,通风不畅及腐蚀性气体等原因,造成网架构件出现不同程度的腐蚀。针对此网架结构进行杆件腐蚀深度的测试和分析。

2 杆件腐蚀状况

游泳馆内常年的相对湿度大于70%,在网架杆件的表面上有凝聚态的水膜。采用玻璃钢衬里防腐涂层的杆件,大部分呈块状鼓起,有的已剥落。拨开剥离状态的涂层,里面存积有凝聚态的水且杆件锈迹斑斑呈黑褐色。“蚀坑”面积大小不同,形状各异,腐蚀深度有的已穿透杆件壁厚。检查中发现无玻璃钢衬里涂层的杆件,涂层薄而均匀的腐蚀较轻;涂层厚且不均匀的腐蚀较重。有玻璃钢衬里涂层的杆件腐蚀程度比无玻璃钢衬里涂层的杆件腐蚀大。各类构件中被评价为CS级的标准为:面漆脱落(包括起鼓面积)对普通钢结构不大于15%,对薄壁型钢和轻钢不大于10%,底漆腐蚀面积正在扩大,易锈部位的平面可以见到麻面状腐蚀。

本次共检测上弦杆的数量为153;下弦杆为153;斜腹杆为170;竖杆为170;节点为334,总计杆件数量为980。按杆件的别类,评定腐蚀等级的统计结果如图1所示,各类杆件的CS(损伤严重,需要加固或更换)级占各类杆件总检测数量的69%～78%。采用测厚仪和直径测量仪对16根原设计钢管壁厚为t=5mm,直径为d=60mm的杆件进行检测,壁厚检测结果见表1。

一般在设计涂层上要按10年～15年来考虑涂刷周期。法国埃菲尔铁塔涂刷普通红丹底漆平均13年一次,德国门斯登桥平均16年涂刷一次。此网架虽然在5年前进行重新涂刷,但涂层厚度的不均匀、流痕、橘子皮、刷纹、颜色浓淡不均等都降低了涂层的寿命。防腐涂层遭到破坏,凝聚态的水与金属材料的腐蚀就以电化学腐蚀的过程进行。金属锈层的膨胀导致防腐涂层鼓起、破裂和呈块状剥离;锈层和底部基体钢在大气中氧的作用下,锈层重新氧化成Fe3+的氧化物,在干湿交替的条件下,锈层加速钢的腐蚀,造成杆件腐蚀的面积和腐蚀深度逐渐扩展加深。金属腐蚀速度还与环境中的SO2,Cl-,S2-及尘埃等杂质关系密切,这些有害物质进入有缺陷的防腐涂层与杆件金属表面接触,形成封闭或开启的化学腐蚀环境,加剧了杆件的腐蚀速度。

3 A3(Q235)钢腐蚀速率与时间关系

根据符合标准的碳钢(A3)材料的第一年暴露数据,按照ISO09233对我国七个地区大气腐蚀性见表2。

暴露1年的碳钢的锈层疏松[1],锈层中存在着较多的孔洞和裂纹,不能起到对基体的保护作用;暴露2年的碳钢是疏松多孔的块状锈层[2];非耐候钢的4年暴露腐蚀率[3]为15μm/年～200μm/年,环境影响极为明显。对非耐候钢,污染情况下湿热条件的长远影响非常大,会造成特别严重的腐蚀。对4种钢在沈阳污染地区腐蚀随时间变化关系进行了调查与分析[4],指出碳钢和低合金钢,危害最大的污染是氧化硫及氯离子。湿热条件在短期里对腐蚀的影响并不大,但长期暴露危害作用非常大,如果同时存在污染,更会造成很严重的腐蚀。提出了碳钢的腐蚀随时间(年)的变化关系为:Δw=38.7 t0.597。

这里把相关文献[1]～[5]的大气常规环境下的A3(Q235)腐蚀状况数据绘成图2。诸如化工厂、烟厂、游泳馆、煤棚等,腐蚀环境远远超过当地的平均大气环境,其对钢材的腐蚀速率十分显著,如本次检测的游泳馆建筑。根据本次的检测结果,本次新建项目建议碳钢的腐蚀深度与时间的关系如下:Δw=86.3 t0.909(单位为μm)。

4 不同腐蚀情况下的结构承载能力计算分析

强腐蚀环境下腐蚀的结果直接造成网架构件有效截面削弱,特别是管状截面的钢结构,因管壁较薄,其腐蚀的损伤及其累积效应更为突出。针对新建网架,在设计载荷作用下,考虑腐蚀造成杆件壁厚减少来分析其对结构的影响。各类杆件壁厚平均减小0.5 mm,1.0 mm,1.5 mm,2.0 mm等情况,分别在ANSYS程序中进行计算可得相应变形和杆件屈服分布等情况。

计算结果表明,随着杆件壁厚的减小,网架的最大位移、最大应力增加明显,屈服杆件的数量增加很快,当壁厚减小从1 mm变到2 mm时,超过屈服强度的杆件数从178变到734,占总杆件比例的16%。由屈服杆件的分布图可见,随管壁厚的减小,进入屈服状态的不同类型杆件数量变化不同。壁厚减小1 mm时,屈服的下弦杆数量增加快,当壁厚减小2 mm时,屈服的腹杆数量增加快,这与设计的杆件壁厚有明显的关系,使用过薄的管壁对防锈很不利。

5 腐蚀环境下的网架非线性反应

因腐蚀导致网架杆件的应力超过屈服强度,将引起结构较大的非线性反应。以壁厚减小2 mm为例,若考虑材料的非线性特性,即材料的屈服强度为235 MPa,切线模量为6.18 GPa,对F区网架结构进行非线性分析。图3为结构的最大位移随载荷的变化关系,位移的变化明显地表现出由线性进入非线性的特征,使结构的整体位移大为增加,由不考虑非线性效应的136 mm增到351 mm,屈服的杆件由734根增到992根,已占到总杆件的1/5,对应的变形云图如图4所示。由于结构的腐蚀,其强度和刚度降低的同时,部分杆件进入屈服阶段,使结构产生更大的变形,反之,因大变形又使屈服杆件的数量增加,这种几何非线性和材料非线性的耦合作用,使结构承载能力大为降低或发生倒塌。

建议高腐蚀性环境下的网架结构设计,应确定材料相应的腐蚀速率,进行不考虑锈蚀下的网架设计和相应腐蚀情况下的网架验算,通过调整相应杆件截面,达到设计目标。

6 结语

提出了高腐蚀环境下普通碳素钢的腐蚀速率公式。腐蚀情况下的网架非线性检测和计算分析表明,几何和材料非线性的耦合作用,将促使结构变形增大。建议针对高腐蚀的使用环境,确定材料相应的腐蚀速率,进行不考虑腐蚀下的网架设计和考虑腐蚀的网架验算,调整相应杆件截面以达到设计目标。

摘要：根据调查和检测结果,计算分析了网架杆件不同腐蚀深度下的承载能力和整体变形状况,腐蚀情况下的网架非线性分析表明,几何和材料非线性的耦合作用,将促使结构变形增大,提出针对高腐蚀性的使用环境,确定材料相应的腐蚀速率,进行不考虑腐蚀下的网架设计和考虑腐蚀的网架验算,调整相应杆件截面以达到设计目标。

关键词：网架,腐蚀,承载能力

参考文献

[1]张全成,吴建生,陈家光,等.暴露1年的耐大气腐蚀用钢表面锈层分析[J].中国腐蚀与防护学报,2001,21(5):297-300.

[2]杨晓芳,郑文龙.暴露2年的碳钢与耐候钢表面锈层分析[J].腐蚀与防护,2002,23(3):97-101.

[3]侯文泰,于敬敦,梁彩凤.钢的大气腐蚀性4年调查及其机理研究[J].腐蚀科学与防护技术,1994,6(2):137-142.

[4]王振尧,郑逸苹,于国才,等.钢在污染环境中的大气腐蚀[J].腐蚀科学与防护技术,1999,11(5):306-308.

[5]梁彩凤.钢在中国大陆的大气腐蚀研究[J].电化学,2001,7(2):215-219.

耐腐蚀能力论文篇2

1、阀体的结构改进过去的阀体多为铸造件,铸造过程中存在着不确定因素,如气孔、砂眼、疏松、夹渣、缩孔、裂纹等,影响阀门整体机械性能。为了向高参数及高性能方向发展,充分发挥铆焊加工能力特点,参照国内外同类产品,采用混合离散变量的最优化设计方法及韧性好的钢板材料焊接而成,见图2。与铸造件比较,钢板焊接的阀体壁厚可以减薄,且强度高、韧性好,质量比铸造的阀体可减轻约1/6。

2、阀座的结构改进阀座密封结构是球阀密封性能的关键,直接影响球阀的使用寿命。原阀座密封圈结构由于阀座密封圈角度太大,与球芯接触面积大,抱球芯抱的紧,产生的力矩相对就大。以DN400的球芯阀座为例,质量为3 kg,结构改进后的阀座密封圈与球芯为线接触,接触面积小,使得阀门开启灵活,且阀座密封圈质量降低了1/3左右。

3、球芯的结构改进原球芯直径设计过大,使用的阀体中腔过大,造成材料浪费,利用率低。原球芯质量为380kg,改进后的球芯质量为285kg,且改进后的球芯强度、密封位置都能得到保证。改进后,球芯充填层加大,使用得耐磨层材料玄武岩铸石粘贴更加牢固,不会发生耐磨材料的脱落现象的发生。根据真空技术网前文的介绍,通孔球阀内径d =DN,球体径为R= 018DN,球体面距L < 根号下（D 2-d 2）, 改进后的球芯完全满足文献的要求。D为球阀外径。

4、上阀杆的结构改进原DN400阀杆是由2Cr13 Φ150棒料车制而成,由于上阀杆的O型密封圈与DF复合轴承的尺寸一样,而DF复合轴承是开口的,装配起来很不方便,且维修起来也很麻烦。为此,对上阀杆做了改进,见图5。改进后在阀杆与阀体密封处车一个台阶,与DF复合轴承尺寸不一致,各部台阶处有圆角,避免了啃O型密封圈现象的发生。经过重新对阀杆强度计算,阀杆直径可以比原设计减少20%左右。

5、下阀杆的结构改进原下阀杆由下轴和法兰组成,首先车好下轴和法兰止口,后进行焊接,再退火处理。按图车好各部位,装配时调整很不方便,为此对下阀杆进行如下改进。

耐腐蚀能力论文篇3

卡车黑漆件防腐蚀是世界性的难题, 尽管一汽解放公司在这方面已取得了一定的成绩, 积累了一些经验, 解放卡车黑漆件的腐蚀已得到有效控制, 但也不能不看到解放卡车防腐蚀的任务还很重, 发生锈蚀的隐患还很大, 并且还有一些遗留问题没能解决, 如其制品公司的涂装工艺方式、阴极电泳线涂装质量控制等问题都没能得到根本性解决。另外, 绝大多数黑漆件供应商漆膜保护意识淡漠, 有些供应商在生产过程中很少使用工位器具, 有的甚至根本就没有器具, 能对漆膜造成磕、碰、划伤的隐患随处可见, 这些供应商只有在向解放公司运输时才用器具。如果这种情况不改变, 即使漆膜达到涂层技术标准要求, 整车锈蚀状况也难以彻底解决。

1 问题点调查与整改任务书

根据黑漆件发生腐蚀的机理与方式, 在了解各黑漆件生产线的历史与现状的基础上, 有关人员从工艺和材料两个方面对黑漆件腐蚀问题进行剖析, 查找问题点, 下发整改任务书 (示例见表1～表3) , 制定有效的整改措施, 进行科学整改。

2 难点及对策

难点1:部分生产厂家光喊“口号”, 不行动。

对策:召开整改促进会, 明确要求, 让生产厂家认识到不整改的后果, 放弃幻想, 认真整改。

难点2:生产厂家工位器具不足, 磕碰伤严重。

对策:小件可以采用垫软纸壳、泡沫垫、纸质瓦楞板等措施解决;大件要上专用工位器具, 并从作为源头的生产厂家抓起。

难点3:涂装工艺落后, 无法达到产品涂装技术要求。

对策:要求停止使用浸漆及阳极电泳等落后的涂装工艺, 建议上阴极电泳或粉末喷涂工艺。

3 效果验证

3.1项目整改完成情况

通过半年多的整改, 达到了预期效果。项目组共改造5条前处理线、取消1条浸漆线、改造3条喷漆线、建议改建两条电泳线;更改4家涂装材料供应商;提出并整改41个问题点;抽检24个厂家的88份样本 (29份零件样本、59份涂装材料样本) 。

3.2整改前后效果对照

整改前后效果对比见图1。

4经验与收获

耐腐蚀能力论文篇4

——《腐蚀与反腐蚀：一场没有硝烟的战争》观后感

《腐蚀与反腐蚀：一场没有硝烟的战争》，共分四集，《反腐蚀：进京赶考的挑战》、《反腐蚀之路：没有硝烟的战争》、《腐蚀者的手法：钱、权、色的渗透》、《反腐蚀的法宝》，本片运用历史实证手法和分析阐述，梳理回顾了中国共产党执政以来领导党风廉政建设和反腐败斗争的理论和实践，指出，中国共产党执政的历史，人民政权建立、巩固和发展的历史，就是一部保持中国共产党先进性和人民政权廉洁性与人民性的历史，就是一部腐蚀与反腐蚀的历史，政论片重点分析了被腐蚀者的思想根源以及腐蚀惯用的钱、权、色交易等形式，提醒广大党员干部要牢牢掌住反腐蚀的法宝，树立正确的人生观和利益观，树立正确的权力观，遏制贪欲、慎交朋友、廉洁自律、廉洁治家。

如今人们反复强调反腐败，其实腐败不过是精神家园的缺失。在物欲横流，万千诱惑的复杂社会中，我们该如何选择呢？是学陶渊明消极避世，做一个隐者，还是学周敦颐“出淤泥而不染”。人总是要有点精神的，每个人都应该有自己的精神家园。这正如中共中央政治局委员、中央书记处书记、中组部部长李源潮在中央党校第31期青年干部培训班学员座谈时指出的，中青年干部要按照胡锦涛总书记要求，做社会主义核心价值体系的积极建设者和模范实践者，要坚守中国共产党人的精神家园，坚定科学信仰，保持先进性，培养高尚品德，具有广博学识。为此，我们必须牢固树立坚定的政治立场，善于从政治上认清形势、分析问题，增强政治敏锐性和鉴别力，在大是大非面前时刻保持头脑清醒、旗帜鲜明。我们没有理由去埋怨世界为什么变得如此扑朔迷离，难以把握，也不必感叹时事弄人。一个时期有一个时期的特殊考验。作为新中国的接班人，我们有责任把李源潮同志的重要指示作为人生的座右铭，激励、警策自己，堂堂正正做人，扎扎实实做事，做一个有益于社会和人民的人。当我们用一种超然的心态对待眼前的一切，少一点计较、多一点大度，少一点浮躁、多一点务实，少一点杂念、多一点公心，不为名所累，不为利所羁，方能超越功利的境界，清正廉洁、脚踏实地的干一番事业。

水嘴表面镀层耐腐蚀性能的研究篇5

镀层耐腐蚀性能 (即酸性盐雾试验) 是考核模拟水嘴在使用环境差、空气湿度大的情况下腐蚀的程度。酸性盐雾试验等级高说明水嘴耐腐蚀性能好。酸性盐雾试验等级低的水嘴在使用一段时间后, 表面会产生“铜绿”、黑色斑点或腐蚀, 严重影响美观, 而且腐蚀后可能会带有毒性, 危害身体健康。

水嘴主要由阀体、阀盖、手柄等部分组成。水嘴阀体主要采用铜合金材质, 手柄部分主要采用锌合金材质。水嘴表面主要是电镀镍/铬。通过检测发现不同水嘴表面铬镀层厚度差异不大, 但镍镀层厚度差异较大。因此本文着重研究水嘴表面镀层耐腐蚀性等级与镍镀层厚度、基体材质的关系。

一、材料与方法

从各地抽样43批次水嘴作为检测样本。水嘴表面镀层耐腐蚀性测定和评级参见GB/T 10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》[1]和GB/T6461-2002《金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级》[2]。

水嘴表面镍镀层厚度测定采用X射线荧光光谱仪, 仪器为日本岛津公司EDX-720 X射线荧光光谱仪。

采用SPSS软件对水嘴镀层耐腐蚀性等级与镍镀层厚度的相关性进行分析。

采用金相显微镜对进行24小时酸性盐雾试验后的部分水嘴镀层表面状态进行拍摄。

二、结果与讨论

(一) 水嘴表面镀层耐腐蚀性等级与镍镀层厚度的检测结果

依据标准GB/T 10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》对43批次水嘴产品的镀层耐腐蚀性进行检测, 并按GB/T6461-2002《金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级》标准分别对阀体和手柄进行评级。采用X射线荧光光谱对阀体 (铜合金) 和手柄 (锌合金) 的镍镀层厚度进行检测, 分别记录阀体和手柄上三个不同部位镍镀层的厚度及平均厚度。具体检测结果见表1。

由表1中数据可知, 总体上来看, 在铜合金阀体上产生的腐蚀较小, 经过24小时酸性盐雾试验后, 阀体上的耐腐蚀性等级以10级、9级为主, 只有个别为8级和7级 (其中8级2批次、7级3批次) , 尽管阀体上的镍镀层厚度变化范围较宽, 但其对耐腐蚀性的影响并没有非常明显。腐蚀主要产生在锌合金的手柄上, 耐腐蚀性等级从2级到10级不等, 耐腐蚀性等级区别较大, 可以说, 整个水嘴的耐腐蚀性等级基本取决于手柄的耐腐蚀性等级。在锌合金手柄上镍镀层厚度小于3μm时, 耐腐蚀性能明显下降, 通常会小于5级。一般而言, 锌合金手柄的镀层较厚时, 水嘴耐腐蚀性较好, 但也有个别镀层厚度较厚的产品耐腐蚀性能仍旧不好, 这还与电镀前处理、手柄形状以及手柄致密度有关。

另外, 从三个点的镍镀层厚度数据可以看出, 阀体的镀层厚度均匀性较好, 而手柄的镀层厚度均匀性普遍较差, 当水柄的表面积越大时, 镀层厚度的均匀性越差, 镀层厚度不均匀也是导致手柄耐腐蚀性较差的原因之一。从不同水柄的检测结果上比较, 较大表面积手柄出现腐蚀的情况要多于较小表面积的手柄。同时, 由于手柄在挂具上的位置关系, 其正反面的镀层厚度也会有一定的差别, 一般其正面镍镀层厚度较厚, 反面中间部位镍镀层厚度较薄, 相差有时甚至超过50%, 这时酸性盐雾腐蚀往往就发生在手柄反面镀层的中间位置。

(二) 手柄镀层耐腐蚀性等级与镍镀层厚度相关性分析

根据表1的检验结果, 采用SPSS软件对水嘴手柄表面镍镀层厚度与耐腐蚀性等级的相关性进行分析。分析结果见表2。

**.Correlation is significant at the.01 level (2-tailed) .

表2为相关分析相关系数表, 显示了变量之间的相关系数、显著性水平值以及样本量。从相关分析表看, 水嘴手柄耐腐蚀性等级与镀层厚度之间相关系数为0.659, 因此两者之间存在正的高相关。

(三) 阀体镀层耐腐蚀性等级与镍镀层厚度相关性分析

根据表1的检验结果, 采用SPSS软件对水嘴阀体表面镍镀层厚度与耐腐蚀性等级的相关性进行分析。分析结果见表3。

**.Correlation is significant at the.01 level (2-tailed) .

表3为相关分析相关系数表, 显示了变量之间的相关系数、显著性水平值以及样本量。从相关分析表看, 水嘴阀体耐腐蚀性等级与镀层厚度之间相关系数为0.760, 因此两者之间存在正的高相关。

(四) 水嘴表面镀层经酸性盐雾试验后金相图

对经过酸性盐雾试验后的水嘴, 选取部分采用金相显微镜对其腐蚀情况进行观察, 并进行照相记录, 以便进一步阐明和研究水嘴镀层腐蚀的原因。见图1至图3。

从上述图片上可以看出, 水嘴经酸性盐雾试验后, 电镀表面出现腐蚀、鼓泡等斑点现象, 这是由于镀层表面存在微小的孔隙造成酸性盐雾侵入基体, 从而导致基体腐蚀并在电镀层上生成斑点。如果空隙率多, 则产生的腐蚀斑点也较密。因此要消除腐蚀就是要降低镀层表面的孔隙率, 这可以通过增加镀层厚度、改善打磨抛光光滑度、保持电镀过程清洁, 减少瑕疵和孔隙率的出现, 还可以通过多层电镀, 使各层之间的孔隙率相互覆盖, 减少整体孔隙率的产生来消除腐蚀。

三、结论

研究结果表明水嘴阀体主要采用铜合金材质, 耐腐蚀性等级以10级、9级为主, 只有个别为8级和7级, 等级相对较高。手柄部分主要采用锌合金材质, 耐腐蚀性等级从2级到10级不等, 等级相对较低, 区别也较大。可以说, 整个水嘴的耐腐蚀性等级基本取决于手柄的耐腐蚀性等级。在锌合金手柄上镍镀层厚度小于3μm时, 耐腐蚀性能等级明显下降, 通常会小于5级。一般而言, 锌合金手柄的镀层较厚时, 水嘴耐腐蚀性较好, 但也有个别镀层厚度较厚的产品耐腐蚀性能仍旧不好, 这还与电镀前处理、手柄形状以及手柄致密度有关。

水嘴手柄、阀体表面镀层耐腐蚀性等级与镍镀层平均厚度在0.01水平上呈现高度正相关, 相关系数分别为0.659和0.760。另外, 水嘴表面镀层存在微小的孔隙是造成耐腐蚀性等级较低的重要原因, 可通过增加镀层厚度、改善打磨抛光光滑度、保持电镀过程清洁等来降低镀层表面的孔隙率, 以提高表面镀层的耐腐蚀性能。

参考文献

[1]GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》.

耐腐蚀能力论文篇6

湿热地区的环境特征是:温度高、湿度大,有冰霜凝露,有霉菌,空气含盐度高(海滨城市),雷暴天气频繁,有害动物活动频繁(有害动物会咬电线电缆及其他非金属零件)等。有腐蚀性雾气场所(如化工厂等)的环境特征是:空气湿度大,空气环境比较恶劣,空气中含有大量带有腐蚀性的物质等。

鉴于以上原因,对用于湿热地区和有严重腐蚀性雾气场所的低压断路器,其产品和它的零部件有特殊要求,应具有“三防”性能(防潮、防霉和防盐雾)和防腐蚀能力。

2 处理方法

2.1 湿热地区用低压断路器零部件或材料的“三防”处理

(1)酚醛、聚酯等材料压制的成型品(塑壳断路器的底座、盖之类的零部件)的处理。一般应在配合面、加工面等涂覆防潮树脂漆。

(2)非电镀钢铁类部件的处理。①不(或不能)电镀的钢铁件(双金属元件、摩擦件、铁芯的主极面等)应涂覆防锈油。②铆钉铆接部位应涂覆防锈清漆。

(3)钢铁零部件的处理。①一般结构件:表面电镀锌,钝化,最小覆盖层厚度18μm;表面电镀铜+镍+铬,抛光,最小覆盖层厚度(24+12+0.3)μm;表面电镀低锡青铜+铬,抛光,最小覆盖层厚度(36+0.8)μm。②零件(如小垫圈、销等):表面电镀锌,钝化,最小覆盖层厚度12μm。③小弹性零件:表面电镀锌,驱氢+钝化,最小覆盖层厚度12μm。④紧固件:表面电镀锌,钝化,最小覆盖层厚度12μm。⑤灭弧栅片:表面电镀锌,钝化,最小覆盖层厚度12μm。⑥要求表面耐磨的零部件:表面电镀硬铬,厚度按零部件的工作条件确定。

(4)铜和铜合金零部件的处理。①一般结构件:表面电镀镍+铬,抛光,最小覆盖层厚度(9+0.3)μm;表面电镀镍或高锡青铜,最小覆盖层厚度9μm。②弹性零件:表面电镀镍,最小覆盖层厚度6μm。③紧固零件:表面电镀镍或高锡青铜,最小覆盖层厚度6μm。④电连接零件:表面电镀银,抗暗处理,最小覆盖层厚度6μm。

(5)铝和铝合金一般结构件处理。阳极氧化,封闭,厚度不作规定。

(6)弹簧表面的处理。①碳钢类:表面电镀锌;表面电镀铬或电镀镍,最小覆盖层厚度6μm。②不锈钢:不电镀。

(7)钢纸板类部件(只对性能要求高的重要零部件)处理。①浸渍或涂覆混合防霉剂的防潮、防霉清漆。②用加有玻璃丝的三聚氰胺板置换钢纸板类材料。

(8)酚醛层压板类部件处理。加工面上涂覆酚醛清漆。

(9)棉及绢带类部件(欠电压、分励脱扣器线圈)处理。线圈层间绝缘用棉及绢类涂覆或浸渍防霉用线圈清漆或环氧灰瓷(H31-4)等。

(10)铭牌的处理。①金属铭牌以铜代铝、镀铬,表面喷一薄层环氧清漆。②纸铭牌表面喷一层防霉清漆。

2.2 有腐蚀性雾气场所用断路器的表面处理

(1)普通钢材、冷轧钢板、碳素钢铸件的处理。镀锌,铬酸盐彩色钝化,最小覆盖层厚度12μm。

(2)琴钢丝、碳素弹簧钢丝的处理。镀锌,驱氢,铬酸盐彩色钝化。

(3)不锈钢的处理。①1Cr13不锈钢和2Cr13不锈钢:镀锌,铬酸盐彩色钝化,最小覆盖层厚度12μm。②12Cr18Ni9Ti不锈钢:不电镀。

(4)双金属元件的处理。①一般的:镀锡。②高比弯曲的:不电镀,涂覆防锈油。

(5)螺钉、螺母、垫圈的处理。镀锌,铬酸盐彩色钝化,弹簧垫圈镀锌后驱氢再铬酸盐彩色钝化。

(6)冷轧钢板制造的灭弧栅片的处理。镀铜后镀镍。

(7)碳素工具钢,断路器四连杆中锁扣部分的处理。镀硬铬,最小覆盖层厚度6μm。

(8)以铜及黄铜为主体的导电零部件的处理。①一般零部件:镀锡或镀银,在与弹簧接触处涂以保护剂。②不接触部分的零部件:不电镀仅酸洗(大电流规格的塑壳断路器镀银)。③导电连接板的零部件:搪锡,对软连接端部加热后压平搪锡。④黄铜结构部分:镀镍,最小覆盖层厚度6μm。

(9)以铜及黄铜为主体的导电零部件的处理。①锡磷青铜(一般用)零部件:镀镍(尽量用12Cr18Ni9Ti不锈钢代替)。②标准件(紧固件外):镀镍,最小覆盖层厚度6μm。

(10)触头(选用银-钨、银-碳化钨材料)的处理。表面镀银,小型断路器不电镀的地方研磨触头面,在触头面上涂触头保护剂。一般情况下触头保护剂(防锈用)必须3个月或6个月加涂一次。

耐腐蚀混凝土工作性研究篇7

1 原材料及试验方案

1.1 原材料

本课题采用永登水泥厂生产的祁连山牌32.5级普通硅酸盐水泥。

粗集料为石灰岩碎石,连续级配,最大粒径20 mm。为了增加混凝土的密实度,根据最小空隙率原则,在混凝土配制时,粗骨料配比应为小碎∶细碎=45%∶55%。

细集料采用霸河江砂,细度模数为2.82,砂密度为2.69 g/cm3,吸水率为0.75%,含泥量为1.5%。

按照文献[2]配制耐腐蚀混凝土外加剂,将所配制的复合外加剂按照《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》[3]和《公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南》[4]检验其各项相关指标项目(如表1所示)。

1.2 试验配合比

耐腐蚀混凝土胶凝材料用量较大,水胶比较低,骨料粒径较小,而且添加了复合外加剂,其各组分对物理力学性能的影响与普通混凝土相比有显著差异。本研究考察了C20,C25及C30三种常用强度等级混凝土的工作性。试验选取粉煤灰及外加剂掺量作为两因素,每一因素安排四个水平,按这三种强度等级要求设计正交试验(见表2)。

1.3 评定方法

在评价高性能混凝土的工作性时,国外多用坍落度(Slump,简称SL,mm),结合坍落流动度(Slump Flow,简称SF,mm)来评定。在试验时,拌合料在它的自重作用下,克服拌合料内部颗粒间摩擦而流淌,同时,测定拌合物坍落稳定时所铺展的直径,称为坍落流动度试验。当SL/SF大,拌合物粘稠,SL/SF小,拌合物离析,当SL/SF≈0.4,拌合物工作性好。本研究亦采用坍落度结合坍落流动度来评价所配制的耐腐蚀混凝土的工作性。

2 工作性评价

2.1 流动性试验结果及分析

按照表2制作的耐腐蚀混凝土,其坍落度与坍落流动度试验实测结果如表3所示。由表3可以看出掺粉煤灰后的2号,3号混凝土坍落度有了明显的改善,比未掺粉煤灰的基准混凝土坍落度明显提高。而且,3号混凝土掺加高效复合外加剂后坍落度比未掺加外加剂的2号混凝土的坍落度又有所提高。这说明掺加粉煤灰有利于新拌混凝土流动性的提高,经过混凝土搅拌机充分拌和后,耐腐蚀混凝土的和易性很好,能达到自流平,并铺满整盘。这是由于使用了高效减水剂后,排放出水泥浆体中的自由水分,使水泥粒子间连接紧密,并且掺加了优质粉煤灰,其细小的球状颗粒填充粗颗粒水泥之间的部分空间,其结果就使细颗粒的粒度分布更合理,且能置换出部分水泥颗粒间的填充水分,这些都有助于改善混凝土的流动性。

2.2 坍落度经时损失

水泥加水搅拌后即开始水化。混凝土中的水由于水泥的水化而逐渐被消耗,同时也在空气中逐渐被蒸发,拌合料逐渐变稠,流动性(坍落度)逐渐降低,这就是所谓的“坍落度损失”。如果从搅拌到现场浇筑的时间过长,环境气温又过高,则坍落度损失可能很大,会给泵送、振捣等施工过程带来很大困难,或者造成振捣不密实,甚至出现蜂窝状缺陷,这将使混凝土强度和耐久性降低,严重的甚至造成质量事故。耐腐蚀混凝土由于掺入高效外加剂而使其流动性随时间下降很快,流动性保持的时间大大低于施工各工序要求的时间。流动性急剧损失的原因是加入高效减水剂的混凝土拌合物所特有的行为,它会给商品混凝土施工造成很大的困难。减水剂的减水率越大,这种损失越明显;温度越高,流动性损失越快。这是由于在第二阶段水化反应开始时,掺减水剂的拌合物中C3A与石膏反应生成的细小钙矾石不断形成,迅速从拌合物中吸水,从而使坍落度损失迅速增大。本研究考虑1号～3号混凝土的坍落度经时损失的变化(见图1)。

由图1分析可知,混凝土中掺加一定量的粉煤灰后,2 h以内两种拌合料的坍落度几乎没有什么损失,或者损失很小。这说明粉煤灰的掺入有利于减少混凝土拌合料的坍落度损失,使得在一定时间内混凝土拌合料具有比较好的工作性能。掺加外加剂后混凝土的坍落度损失与单掺粉煤灰的混凝土基本相当,但是坍落度比各阶段的前两种混凝土要大10 mm左右,可见,随粉煤灰和外加剂的加入,混凝土坍落度具有比较大的经时保留值,也说明该外加剂与水泥有很好的相容性。

3 结语

1)粉煤灰细小的球状颗粒对掺加复合高效外加剂的新拌耐腐蚀混凝土的工作性有明显的改善。

2)由于掺入高效外加剂而使混凝土流动性随时间下降很快,流动性保持的时间大大低于施工各工序要求的时间。

3)随粉煤灰和外加剂的加入,耐腐蚀混凝土坍落度具有比较大的经时保留值,也说明该外加剂与水泥有很好的相容性。

参考文献

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[4]交通部公路科学研究院,公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南[S].

耐腐蚀能力论文篇8

1 实验

实验用电镀钨合金试样,采用70MPa、250℃动态高温高压釜。将试样固定在试样夹具上整体放入高温高压釜中进行动态腐蚀实验,腐蚀介质为饱和NaCl溶液,流体流速为2m/s,先通入高纯氮气2h充分除氧,温度为35℃,实验总压力为9MPa,其中H2S分压为1.35MPa,CO2分压为3.5MPa, CH4气体分压为4.15MPa,持续时间14d。上述条件近似于某气田含硫天然气输送工况。

采用Quanta 450(FEI)环境扫描电子显微镜及EDAX能谱分析仪分析镀层表面形貌、断面形貌及元素成分。采用DX-2000型X射线衍射仪分析镀层的相成分。采用FV-700维氏硬度计测量镀层及基体表面的显微硬度。

2 结果与讨论

2.1 表面形貌

图1是经电镀、淬火处理的试样在腐蚀实验前后表面形貌对比图(图1(a)-(c)是腐蚀前试样形貌,图1(d)-(f)是腐蚀后试样形貌)。分析发现试样在电镀、淬火处理时出现表面均匀开裂现象,并且这种开裂现象遍布于试样全表面,表明淬火工艺对镀层整体性能有很大影响。通过腐蚀前后100倍(图1(a)、(d))、1000倍(图1(b)、(e))、4000倍(图1(c)、(f))的不同倍数形貌图对比发现腐蚀前后裂缝尺寸几乎没有变化,说明H2S-CO2并没有造成镀层裂缝的进一步破裂和扩展,但裂缝深度有一定程度的增加,在裂缝内部可以明显看到腐蚀产物的存在。

对腐蚀前后试样进行能谱分析,图1(b)、图1(e)中各点处能谱分析结果如表1所示。3#位置为镀层,所含成分主要为Ni、W、Fe;而位于开裂位置裂缝内部的1#、2#位置处Ni、W、Fe含量明显降低,并含有C、O、Al等其他杂质元素,1#、2#位同处裂缝内部,成分及含量保持一致,但较镀层表面3#位处O含量高、Ni和W含量低,这说明淬火过程中镀层开裂导致碳钢基体中部分成分析出,造成裂缝处成分与镀层成分含量相差较大;而经过H2S、CO2腐蚀实验后,裂缝内部几乎不含W,Ni含量也较镀层降低很多,而出现Si、P、S等元素,分析认为裂缝内部产物溶解于腐蚀产物中,裂缝深度进一步增加,裂缝底部已达到碳钢基体,而镀层表面被一层均匀、致密的主要成分为硫化物的腐蚀产物膜所覆盖。根据显微硬度数据结果,电镀淬火后表面硬度为372~413HV1,而腐蚀实验后硬度降低为324~341HV1,说明镀层经过腐蚀作用后力学性能有所降低,这是由于腐蚀作用造成裂缝周围的镀层开始进一步破裂所致。

通过以上分析,试样经腐蚀实验后表层成分与开裂裂缝底部成分有较大区别,进一步分析发现电镀层表面仅含有C、O、W、S、Fe、Ni等元素,说明该电镀层主要为W、Ni合金,其他为部分腐蚀产物;而裂缝底部含有大量元素,主要包括C、O、Mg、Al、Si、P、S、Fe、Ni等元素,电镀层主要成分Ni含量明显降低,不含W,进一步证实开裂是在电镀之后的淬火过程中产生,并且裂缝底部已不是电镀层,而是碳钢基体,因而含有Mg、Al、Si、P、S等微量元素。

2.2 断面形貌

试样侧面经处理后断面形貌如图2所示(图中(a)、(b)为腐蚀前,(c)、(d)为腐蚀后)。分析发现,镀层厚度在120~150μm之间,并且可以明显看到,镀层表面的裂缝一直延伸至碳钢基体后终止,裂缝并没有向碳钢基体内部继续扩展,碳钢基体完好,没有开裂现象,并且可以推断镀层与基体结合牢固,没有观察到明显的脱离现象。从试样侧面可以明显看出碳钢基体、镀层及其分界线,分别对基体、镀层、以及裂缝部位进行能谱分析,结果与上述推断一致。

进一步观察发现部分裂缝是从镀层表面向金属基体扩展、延伸,而另一部分裂缝则是从碳钢基体与镀层的交界处向镀层外表面扩展延伸,并且镀层与碳钢基体没有明显脱离现象,可以推断镀层与基体结合牢固。由于腐蚀作用,腐蚀产物在裂缝内堆积富集,氢、甲烷沿裂缝进入裂缝底部并与基体发生反应,随着氢等气体的聚集,内压逐渐升高,最终导致裂缝从基体内部向镀层表面扩展的现象发生。并且镀层上的裂缝不仅仅沿单一方向向碳钢基体扩展,而是同时沿平行于镀层方向进一步延伸扩展,由此导致镀层与基体之间存在一定的切应力,最终促使裂缝在镀层与基体交界处形成,并从内向外扩展。根据能谱分析(表2),腐蚀前碳钢基体主要含有Fe、C以及少量Si、Cr、Mn等微量元素,如图2(b)中的1#位置;镀层Ni-W含量较高,两者质量分数之和达70.2%,如图2(b)中的2#位置;而图2(b)中的3#位置处镀层裂缝内部含有大量氧,并且Ni-W含量较镀层明显降低。经过H2S-CO2腐蚀实验后,碳钢基体及镀层成分保持不变,而镀层裂缝内部成分有较大变化,主要是S含量急剧增加,而腐蚀前裂缝内部没有S,说明裂缝内部发生腐蚀反应,S沉积于裂缝中,并且诱发碳钢基体的溶解和腐蚀过程的加速。

2.3 镀层XRD分析

图3是碳钢表面电镀镍钨合金H2S-CO2腐蚀实验前后XRD图。由于纯金属Ni的3强峰为2θ1=44.62°、2θ2=51.94°、2θ3=76.14°,对应纯金属Ni的(111)、(200)、(220)晶面;而纯金属W的3强峰为2θ1=40.26°、58.36°、73.38°,分别对应W的(111)、(200)、(211)晶面。但与腐蚀前(图3(a))明显不同之处在于,腐蚀后Ni-W镀层图(图3(b))中只出现与之相近的3强峰,分析认为腐蚀前镀层主要成分为W2C和(Fe,Ni)化合物,而腐蚀后镀层主要成分为W2C、Ni2S3和(Fe,Ni)等化合物,这说明上述推断的正确性,腐蚀实验后,表面形成硫化物腐蚀产物导致S含量急剧增加。

3 结论

(1)表面电镀W合金镀层的质量是影响耐H2S-CO2腐蚀性能的主要因素。实验揭示镀层与基体结合性能良好,但镀层表面发生全面龟裂现象,腐蚀性较强的H2S-CO2气体综合作用于裂缝内部使离子浓度急剧增加,为缝隙腐蚀提供良好滋生环境,裂缝深度进一步增加导致碳钢基体暴露,腐蚀加速。

(2)镀层其他部位腐蚀较轻,并且表面形成Ni2S3腐蚀产物膜,使得镀层具有较好的耐H2S-CO2腐蚀性能,

(3)电镀W合金镀层在油气田开发中具有良好的应用前景。但若用于酸性环境,尚需优化配方、降低硬度、增加韧性。此外还应检测基材屈服强度85%拉应力下的镀层在NACE A法条件下的应力腐蚀开裂行为。

摘要：主要分析了电镀钨合金镀层质量及其耐H2S-CO2腐蚀性能。通过SEM、EDX和XRD分析发现镀层与基体结合强度较高,但镀层淬火处理时出现龟裂现象,裂纹均匀排布于镀层表面。腐蚀评价表明腐蚀作用只发生在镀层淬火所形成的裂缝部位,造成裂缝内部充满大量腐蚀产物,非裂纹表面未见腐蚀。指出镀钨合金若用于酸性环境,尚需优化配方、降低硬度、增加韧性,此外还应检测基材屈服强度85%拉应力下的镀层应力腐蚀开裂行为。

关键词：电镀,钨合金,镀层质量,耐蚀性能

参考文献

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耐腐蚀能力论文篇9

关键词：湿法脱硫,烟囱防腐,玻璃钢

0 引言

烟气对烟囱的液态腐蚀是烟囱遭腐蚀的主要原因。本文首先探讨烟囱的腐蚀机理, 进而研究电厂烟囱内筒型式的选择, 本文认为玻璃钢烟囱是火力发电厂烟囱内壁耐腐蚀材料的较佳选择。

1 电厂烟囱腐蚀的机理

电厂多采用湿法脱硫工艺。

电厂烟囱主要有以下几种运行情况: (1) 排放未经脱硫的烟气。因为温度高 (110℃左右) , 烟囱内壁干燥, 烟气对烟囱内壁产生轻微的腐蚀。 (2) 在经过湿法处理后, 除去烟气中所含的硫成分, 此种情况下, 烟气的温度一般控制在80℃左右, 这时就会出现结露现象。液态介质腐蚀比较严重, 部分烟气通过烟囱内衬缝隙到达内壁内部结露而产生腐蚀。在燃煤电厂烟气中的SOx、NOx具有腐蚀性, 湿法脱硫后烟气中10%的SOx残留, 并有HCl和水等成分, 湿烟气在电厂烟囱内壁凝结形成酸液腐蚀。所以电厂烟囱内壁腐蚀环境恶劣。

2 电厂烟囱内筒型式的选择

对于湿法脱硫的电厂, 烟囱内筒防腐问题比较严重。进行内筒型式的选择时, 需要考虑电厂烟囱内筒的耐腐蚀性能, 另外需要考虑电厂烟囱内筒使用寿命, 以及电厂烟囱内筒检修便利等。除此之外, 还需要考虑电厂烟囱内筒经济性。

我国经常采用的电厂烟囱内筒方案有: (1) 钢内筒内侧衬Henkel防腐玻璃砖; (2) 复合钛板; (3) 钢内筒内侧衬防腐玻化砖。上述电厂烟囱内筒的方案均存在一些缺点:钢内筒内侧衬Henkel防腐玻璃砖效果较好, 但是电厂烟囱内筒施工难度大, 钢内筒内侧衬Henkel防腐玻璃砖施工质量控制要求很高, 钢内筒内侧衬Henkel防腐玻璃砖材料主要靠进口, 施工周期长;钢内筒内侧衬防腐玻化砖是国产材料, 但钢内筒内侧衬防腐玻化砖对于电厂烟囱防腐效果不好;复合钛板造价高昂, 复合钛板内筒存在薄弱环节, 复合钛板焊接接头、复合钛板膨胀节等处防护能力弱, 容易成为电厂烟囱腐蚀的发生点。

而玻璃钢烟囱内筒, 具有高效、经济、施工简单的优点, 成为电厂烟囱内筒的较佳选择。

3 玻璃钢材料做为电厂烟囱内筒的适用性

玻璃钢由耐高温树脂和纤维制成, 所以玻璃钢耐腐蚀性较强。玻璃钢化学惰性强, 具有较好的耐化学腐蚀能力, 另外玻璃钢还有轻质、使用寿命长、强度高、热率导低的优点。但是从机械性能看, 玻璃钢耐高温能力不强, 所以使用玻璃钢作为电厂烟囱内筒时, 需要控制烟气温度, 主要应用于低温烟囱, 采用玻璃钢作为烟囱内筒材料非常适合。

玻璃钢应用于工业企业洗涤塔、烟道、烟囱的时间比较长, 已经有了较多的使用经验, 所以玻璃钢用做火电厂烟囱内筒在技术上是可行性的。玻璃钢作为一种在力学性能上的各向异性材料, 经过我国科技人员近50年的不断研究, 对玻璃钢力学性能已基本掌握。虽然玻璃钢有刚度不足的弱点, 但是应用时可以在玻璃钢刚度不足的部位设计出加强筋、中空结构提高玻璃钢整体刚度。我国有着较高的玻璃钢制造技术, 40年前我国冶建总院的技术人员就制造成玻璃钢烟囱, 并安全使用11年而未见损坏。玻璃钢沿纤维方向上的抗拉强度可达300MPa以上, 玻璃钢的抗压强度一般在80MPa以上, 玻璃钢烟囱的自支撑高度可达40m左右。玻璃钢烟囱内筒的特殊优点是内壁摩擦力极小, 绝热性能好。玻璃钢烟囱内筒有利于高含水烟气的流动、排放, 节省保温费用。

4 电厂玻璃钢烟囱内筒的施工

4.1 生产工艺的选择

电厂玻璃钢烟囱内筒直管段通常采用缠绕工艺制作。电厂玻璃钢烟囱及使用的弯头、法兰及内筒现场的联接采用手糊工艺。根据电厂玻璃钢烟囱内筒直径的大小, 可现场制作或在电厂内制作电厂玻璃钢烟囱内筒。电厂玻璃钢烟囱内筒成型所需的环境条件为环境温度不低于10℃~35℃, 另外电厂玻璃钢烟囱内筒制作时要求湿度不大于75%。因为湿度过大, 电厂玻璃钢烟囱内筒固化过程中会吸收水分, 影响电厂玻璃钢烟囱内筒的质量。过低的温度会使电厂玻璃钢烟囱内筒固化不充分, 电厂玻璃钢烟囱内筒无法达到要求的强度。同时, 电厂玻璃钢烟囱内筒固化是一个放热过程, 如果制造时温度过高, 电厂玻璃钢烟囱内筒会因放热炸裂。所以电厂玻璃钢烟囱内筒生产过程中需要较好的温度、湿度条件。缠绕电厂玻璃钢烟囱内筒目前有立式和卧式两种工艺。立式和卧式两种工艺各有优缺点。立式缠绕工艺缠绕电厂玻璃钢烟囱内筒组装快, 脱模方便。但是生产时有较多的单向布用于增强制品的轴向强度, 卧式工艺缠绕电厂玻璃钢烟囱内筒比较容易操作。

4.2 烟囱之间的联接

电厂玻璃钢烟囱内筒与钢制脱硫塔通常采用法兰联接, 电厂玻璃钢烟囱内筒与混凝土脱硫塔之间采用承插对接。电厂玻璃钢烟囱内筒本体之间可采用法兰联接, 另外电厂玻璃钢烟囱内筒本体间可以用手糊对接及锥度承插联接。电厂玻璃钢烟囱内筒本体之间采用法兰联接, 安装方便, 减少了高空手糊工作强度, 但电厂玻璃钢烟囱内筒本体之间用法兰连接, 增加了电厂烟囱施工过程中的吊装次数。电厂玻璃钢烟囱内筒本体之间锥度承插联接, 优点是烟囱接口内外部不需再进行手糊工作, 施工时比较方便, 但电厂玻璃钢烟囱内筒本体之间锥度承插联接对烟囱支撑的固定及导向支撑要求较高。电厂玻璃钢烟囱内筒本体之间手糊对接施工简单, 接头强度好, 电厂玻璃钢烟囱内筒本体之间手糊对接缺点是, 内部较难操作, 需要搭设专门的施工平台。

4.3 烟囱之间的固定支撑与导向支撑

这两支撑的设计, 主要目的在于防止烟囱的环向及轴向产生不合理的位置移动, 如果出现较大幅度的位置移动, 就会影响烟气的实际排放效果。

5 电厂玻璃钢烟囱内筒的质量控制

5.1 电厂玻璃钢烟囱内筒质量控制要求

目前国内无专门针对电厂玻璃钢烟囱内筒质量要求的国家及行业标准, 电厂玻璃钢烟囱内筒的制作及检验, 可参照其它玻璃钢或储罐的标准。

5.2 电厂玻璃钢烟囱内筒内衬层质量要求

电厂玻璃钢烟囱内筒的内衬质量十分重要, 电厂玻璃钢烟囱内筒内表面应质地细腻、平滑, 色泽鲜丽, 没有硬伤, 电厂玻璃钢烟囱内筒裂纹深度不得大于2mm。

5.3 结构层质量要求

对于结构层的质量控制, 必须严格按照相关技术要求, 提高层间之间的胶接密度, 防止出现缝隙, 不要出现颗粒超出规定范围的夹杂物。

6 结束语

对于湿法脱硫的电厂烟囱, 采用玻璃钢内筒具有造价相对较低、防腐性能优异、耐久性好的优点, 随国内工程实践的逐步开展, 玻璃钢烟囱在设计、制作等方面的问题将逐步得到解决, 这一新型的烟囱型式存在巨大的发展空间。

参考文献