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腐蚀科学与防护技术  2014, Vol. 26 Issue (6): 529-532    DOI: 10.11903/1002.6495.2014.025
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CO2对X80钢在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响
张淑雁1,梁平1(),张云霞2,马大永1
1. 辽宁石油化工大学机械工程学院 抚顺 113001
2. 辽宁石油化工大学继续教育学院 抚顺 113001
Effect of CO2 on Corrosion of X80 Steel in a Simulated Soil Solution of Ku'erle Area
Shuyan ZHANG1,Ping LIANG1(),Yunxia ZHANG2,Dayong MA1
1. School of Mechanical Engineering, Liaoning Shihua University, Fushun 113001, China
2. Continual Education Institute, Liaoning Shihua University, Fushun 113001, China
全文: PDF(3094 KB)   HTML
摘要: 

通过动电位极化、电化学阻抗和浸泡失重等方法,考察了X80钢在含有不同浓度CO2的库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜对腐蚀形貌进行了观察。结果表明:当土壤模拟溶液中通入的CO2和N2的体积比分别为CO2∶N2=10∶90,20∶80和30∶70时,不同浓度的CO2都促进了X80钢在库尔勒土壤介质中的腐蚀速率。这主要是因为通入的CO2使模拟溶液的pH值显著下降,导致溶液变为酸性,腐蚀过程由原来的氧控制变为了析氢反应为主,阴极反应过程进一步加快。另一方面,溶液中存在的CO2增加了X80钢表面腐蚀产物膜的缺陷,对基体的保护作用下降。这些因素导致X80钢的腐蚀速率增大。

关键词 CO2X80管线钢库尔勒土壤    
Abstract

The influence of CO2 concentration on corrosion behavior of X80 pipeline steel in a simulated soil solution of Ku'erle area was investigated by potentiodynamic polarization curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and weight loss, and then the corroded surface morphology was observed using scanning electron microscopy (SEM). It was found that the corrosion rate of X80 steel increased with increasing the volume proportion of CO2 to N2 in the aerated gaseous flow in the simulated solution. It follows that the pH value of the solution could be decreased from 9.1 to 4.7 by inducing CO2; therewith the control step of cathodic process of steel corrosion was transferred from the oxygen reduction to hydrogen reduction, which then resulted in the increase of cathodic reaction rate. On the other hand, defects in the corrosion product film also increased due to the presence of CO2, thus exhibited lower protectiveness to X80 steel. The above two factors all promote the corrosion of X80 steel in the simulated solution.

Key wordsCO2    X80 pipeline steel    soil of Ku'erle area
    
基金资助:辽宁省教育厅一般科学研究项目 (L2012127) 资助
作者简介: 张淑雁,女,1986年生,硕士生,研究方向为管线钢土壤的腐蚀行为

引用本文:

张淑雁,梁平,张云霞,马大永. CO2对X80钢在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2014, 26(6): 529-532.
Shuyan ZHANG, Ping LIANG, Yunxia ZHANG, Dayong MA. Effect of CO2 on Corrosion of X80 Steel in a Simulated Soil Solution of Ku'erle Area. Corrosion Science and Protetion Technology, 2014, 26(6): 529-532.

链接本文:

https://www.cspt.org.cn/CN/10.11903/1002.6495.2014.025      或      https://www.cspt.org.cn/CN/Y2014/V26/I6/529

图1  X80管线钢在含有不同含量CO2的库尔勒土壤模拟溶液中的动电位极化曲线
CO2 concentration Ecoor / mVSCE Icorr / (μΑcm-2)
0% -749.4 13.67
10% -759.5 42.67
20% -748.0 70.29
30% -768.3 110.40
表1  X80管线钢在含有CO2的库尔勒土壤模拟溶液中极化曲线的拟合参数
图2  X80管线钢在含有不同含量CO2的库尔勒土壤模拟溶液中的电化学阻抗曲线
图3  溶液中CO2含量与电荷转移电阻之间的关系
图4  X80钢在含0%和20%CO2的库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀后的表面形貌
图5  X80钢在含0%CO2和20%CO2的库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀后的表面微观形貌
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