高剪切力流场下X80管线钢局部腐蚀深坑诱导局部湍流交互机理研究

• 作者: 谭卓伟 杨留洋 王振波 豆肖辉 张大磊 张明阳 金有海
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 流场 局部腐蚀坑 腐蚀产物膜 传质过程
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 表面与界面工程
• 页码范围: 2203-2212
• 页数: 9页
• 分类号: TE832
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201046

摘要

天然气管道内表面局部腐蚀缺陷会诱发局部流场突变影响局部腐蚀进程，利用高剪切力的冲刷腐蚀实验装置进行流动状态下的电化学腐蚀在线测试，研究了局部腐蚀深坑对局部腐蚀进程的影响。试样在冲刷腐蚀过程中的界面腐蚀电化学信号通过电化学阻抗谱进行分析，腐蚀产物膜的成分及特征通过扫描电子显微镜（SEM）、能量衍射谱图（EDS）以及X射线衍射（XRD）表征，并结合计算流体力学（CFD）分析了流场参数对腐蚀传质过程的影响。结果表明，表面缺陷会诱导局部位置流场发生变化，增强局部位置的传质作用，缺陷表面腐蚀产物也因此随着流速的变化而呈现不同的微观形态。在较高强度流场下，局部增强的壁面剪切力会剥离部分致密腐蚀产物膜，导致测试表面形成大阴极小阳极的电化学分布，促进局部位置的腐蚀进程，从而加速局部腐蚀发生。