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《中国石油大学(华东)》 2016年
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淡化海水对核电厂输水管材及设施的腐蚀性研究

张搏  
【摘要】:淡水资源的紧缺是制约人类社会发展的一个关键问题,淡化海水作为淡水资源的补充目前应用的越来越广泛,但是淡化海水对相关设施管材腐蚀现象突出,相关研究资料缺乏,海水淡化水利用系统的腐蚀问题仍没有得到有效解决;本文采用腐蚀失重,电化学测试等研究方法,结合三维电子显微镜评价了20#钢、HSi80-3黄铜、S304不锈钢、球墨铸铁、镀锌钢和非金属PE在静态、静压、带压冲刷三种条件下的腐蚀性和腐蚀机理;从不同的调质方案中筛选出降低淡化海水腐蚀性的最佳方案,并对选出的调质方案的效果进行评价。主要研究结果如下:(1)在静态二级反渗透装置产水(二级RO水)中,20#钢的耐蚀性为4水平,可以用作静态储存设备的制造,HSi80-3的腐蚀速率达1级水平。在静压二级RO水中,20#钢和球墨铸铁的腐蚀速率均为5级水平,需要加强腐蚀防护;镀锌钢腐蚀速率均低于0.03mm/a,耐蚀性较好;在带压冲刷条件下中,20#钢的腐蚀速率为5~6级水平,需要进行腐蚀防护处理;S30408的腐蚀速率达1级水平,基本不发生腐蚀,同种材料在三种试验状态下的腐蚀速率为:带压冲刷腐蚀最严重,静压腐蚀次之,静态腐蚀最轻。(2)通过对二级RO水的调质方案进行筛选:调质方案(0.3ppm NaClO+Ca(OH)_2(pH值调到8.5))能有效降低二级RO水的腐蚀性,调质后几种金属在二级RO水中的静态、静压和冲刷腐蚀速率均有所降低。调质处理后,20#钢和球墨铸铁的腐蚀速率均不超过5级,铜合金和不锈钢处于1级水平,均可用作二级反渗透装置的储存设施或输送管材。(3)20#钢和球墨铸铁在二级RO水中大多呈现均匀溶解的形貌,球墨铸铁腐蚀速率略低于20#钢;镀锌钢的表面镀层可在一定程度上减缓基材的腐蚀过程,基材腐蚀轻微;HSi80-3黄铜表面有轻微腐蚀,有脱锌现象;S30408无明显腐蚀现象发生;非金属PE经过带压冲刷后力学性能未发生大的变化。(4)几种材料在二级反渗透装置出水中的腐蚀电化学行为规律表明:随着浸泡时间延长,金属材料的自腐蚀电流密度变大,腐蚀速率变快,但S30408由于表面钝化膜的形成,自腐蚀电流密度降低,腐蚀倾向降低。
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TG172.5;P747

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