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    不同浓度NaCI、NaS·9H2O溶液对316L不锈钢电化学性能影响.pdf

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    不同浓度NaCI、NaS·9H2O溶液对316L不锈钢电化学性能影响.pdf

    第43卷 第2期 2014年3月 石油化工设备 PETROCHEMICAL EQUIPMENT Vo1.43 No.2 Mar.2014 文章编号10007466201402000506 不同浓度NaCI、NaS9H2 O溶液对31 6L不锈钢 电化学性能影响 马云霖 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,甘肃兰州 730070 摘要采用动电位极化、交流阻抗和电容测量等方法,研究了316L不锈钢在不同浓度的NaC1、 NaS9H O溶液中的电化学行为以及生成钝化膜的半导体性质。试验研究结果表明①随着 NaCl浓度的增加,316L不锈钢点蚀电位及点蚀孔内溶液电阻下降很快,耐点蚀能力下降。随着 NaC1浓度增加,316L不锈钢生成半导体钝化膜困难,钝化膜结构由n、P型转化为P型,钝化膜杂 质含量增加,耐点蚀能力下降。②随着NaS9H O浓度的增加,316L不锈钢点蚀电位以及点蚀 孔内溶液电阻下降很快,耐点蚀能力下降。在不同浓度的NaS9H O溶液中,316L不锈钢生成 的半导体钝化膜均为n、P型,钝化膜杂质含量随着NaS9Hz O浓度的增加而增加,耐点蚀能力 下降。 关键词316I 不锈钢;NaC1溶液;NaS9H。O溶液;电化学性能;钝化膜;点蚀 中图分类号TQoso.9;TG172.6 文献标志码A doi10.3969/j.issn.10007466.2014.02.002 Effects of Different C0ncentratiOns Of NaCl,NaS9H2 O Solution on the Electrochemical Perance of 316L MA Yanlin Lanpec Technologies Limited,Lanzhou 730070,China AbstractUsing potentiodynamic polarization,AC impedance and capacitance measurement s to study the electrochemical behavior and generate passive film semiconductor properties of 3 1 6 L stainless steel in different concentrations of NaCl,NaS9 H2 O solution.The results show thatas the increasing of NaC1 concentration,stainless steel pitting,potential and pitting solution resistance decreased rapidly,pitting resistance decreased.It is、difficult for 316L stainless steel to generate semiconductor passivation film with the increasing of NaC1 concentration,the structure of passivation film converted from model n,model p into model P,the impurities of the passivation film increased,and the resistance to pitting corrosion decreased;With the increasing of NaS9 H2 O concentration,3 1 6 L stainless steel pitting potential and pitting hole solution re sistance decreased rapidly,pitting resistance decreased;in different concentrations of NaS-9 Hz O solution,3 1 6L stainless steel passivation film generated semiconductor model n and model P,the passivation film impurity increased as thdIcreasing of NaS9 H2 O concentration,resistance to pitting corrosion decreased. Key words3 1 6 L stainless steel;NaC1 solution;NaS9 H2 O solution;electrochemical per ance;passivation film;pitting 收稿日期20130926 作者简介马云霖1975一,男回族,甘肃临夏人,工程师,学士,主要从事压力容器设计、销售工作。 石油化工设备 2014年第43卷 316L不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,通常多用 于石油化工、煤化工、盐化工等恶劣的腐蚀环境。 316L不锈钢耐腐蚀的主要原因是其表面所形成的 钝化膜隔绝了基体与腐蚀介质的进一步接触,从而 使基体得到了保护[1 ]。然而随着原油含硫量及设 备加工负荷增大,腐蚀介质环境中的s卜、C1~、Na 大量增加,导致不锈钢设备的腐蚀环境恶化,特别是 点蚀经常发生。因此,研究不锈钢在腐蚀介质中的 耐点蚀能力及钝化膜电子结构和组成,对于研发新 型不锈钢材料以及不锈钢的腐蚀与防护具有十分重 要的意义。鉴于此,笔者研究了316L不锈钢在不 同浓度NaC1、NaS9H O溶液中电化学性能。 l 实验方法 实验材料选用316L不锈钢,其化学成分见表 1。试样加工成圆柱体,密封于环氧树脂中,露出面 积为1 cm 的工作面,水砂纸打磨至2000 ,无水乙 醇除水后,置于干燥器中待用。 表1 316L不锈钢的化学成分质量分数 电化学测量仪器采用PARSTAT2273电化学 工作站。动电位极化、交流阻抗和MottSchottky 曲线测试均采用三电极体系,参比电极为饱和甘汞 电极SCE,辅助电极为铂电极。将工作电极进行 动电位扫描,动电位扫描范围为一0.25~1.4O V 相对于开路电位,扫描速率为0.166 mVs~,频 率2 Hm进行交流阻抗曲线测试,扫描频率为 100 kHz--10 MHz,正弦波信号的幅值为10 mV。 进行Mott-Schottky测试,根据动电位极化曲线结 果,选择0.2 V作为成膜电位,将工作电极在此电位 下恒电位极化1 h,然后将附有钝化膜的试样进行 Mott-Schottky曲线测试。采用的频率为1 kHz,扰 动正弦波幅值为5 mV,电位间隔50 mV,由高电位 向低电位移动扫描,电位从0扫描至1.0 V。 实验过程中所用NaC1溶液的浓度分别为 0。000 5 mol/L、0.001 mol/L、0.001 5 mol/L、 0.002 mol/L;NaS9H2O溶液的浓度分别为 0.000 5 mol/L、0.001 mol/L、0.001 5 mol/L、 0.002 mol/L。 2结果与讨论 2.1 动电位极化曲线 316L不锈钢在不同浓度NaC1、NaS9H O溶 液中的动电位极化曲线见图1。对图1进行分析, 结果见表2,表中工。为致钝电流密度,E 。。为电流 100 A点蚀电位。从表2可以看出,随着NaC1浓 度的增加,致钝电流密度先减小再增加,因此生成的 钝化膜先容易再变难。随NaS9H O浓度增加, 致钝电流密度增加,可知生成钝化膜困难。比较二 者可以知道,NaC1主要对钝化膜的完整性破坏严 重,NaS9Hz0对钝化膜的生成影响明显,并且比 较规律。 随着NaC1、NaS9H O浓度的增加,点蚀电位 减小,316L不锈钢耐点蚀能力下降。比较二者, NaS9H O使316L不锈钢耐点蚀更差。 雹 之 基 致钝电流,A hNaS9HO 图1 316L不锈钢在不同浓度NaC1、NaS9H2O 溶液中的极化曲线 2.2交流阻抗曲线 316L不锈钢在不同浓度NaC1、NaS9HzO溶 液中的交流阻抗曲线分别见图2a、图2b,Nyquist曲 线由高频的容抗弧、低频感抗弧组成,溶液电阻变化 小,对阻抗谱的形状影响很小。 第2期 马云霖不同浓度NaC1、NaS9H O溶液对316L不锈钢电化学性能影响 7 簋 一 暮 c 一 毫 据 0 100 200 300 400 5 00 感抗弧/10 n aNaCl 为对图2曲线进行拟合,设计了如图3所示的 等效电路RCRQRW,拟合效果很好。图3中 R 为溶液电阻,C 为双电层电容,R 为蚀孑L内溶液 cd 图3拟合等效电路 欧姆电阻,R。为蚀孑L内的电极反应电阻,Q为蚀孔 内界面电容相应的CPE元件,用常相位角元件来 代替纯电容元件。 Q的阻抗Zc 为 ] Zc EEzQ 叫 ] 1 式中, 为CPE的指数。 感抗弧/ l0sn Q的形成与实验用试样的表面粗糙度、试样的 bNaS.9H O 几何尺寸以及试样钝化膜内的内电场等因素均有 图2 316I 在不同浓度NaC1、NaS.9H O 关 。 溶液中的交流阻抗曲线图 图3等效电路的总阻抗z可以用下式表示 7。I R1RzZcdZQR1Zcd ZQZcd ZwZQZwZcd ZQZw r。、 R1R2Zc,ZQR1Zc,ZQZw 式中,Z ,为双电层电容下的阻抗,Zw为单位线路 者阻抗相关,但影响材料耐点蚀能力的关键是蚀孑L 宽度下的阻抗,Z。为蚀孔内界面电容下的阻 内溶液欧姆电阻R 。 抗,Q。 对图2阻抗曲线拟合,其结果见表3。从表3 由式2可知,在常顶空冷器腐蚀环境中,控制 可知,NaC1、NaS9H O溶液浓度的增加对溶液电 电极发生反应快慢的主要步骤与溶液电阻R。、蚀孔 阻影响很小,蚀孔内溶液欧姆电阻尺 随着浓度增 内溶液欧姆电阻R 、蚀孔内的电极反应电阻R 三 加变小,316L不锈钢耐点蚀能力下降。 表3 316L不锈钢在不同浓度NaCI、NaS9ItO溶液中的交流阻抗曲线拟合结果 石油化工设备 2014年第43卷 2.3 MottSchottky曲线 通过MottSchottky曲线来研究316L不锈钢 钝化膜的半导体性质有助于进一步了解其腐蚀行 为。通常空间电荷层的电容随电极电位的变化可通 过MottSchottky曲线来表示,MottSchottky曲线 可用Mott-Schottky方程来表述 。对于n型半 导体,MottSchottky方程为 1_一 . fEE 一 1 4C sc £e0PND\ B e / 对于P型半导体,其MottSchottky方程为 l_一 fEE 一 1 5C sc。 £eoeNA\ e/ 式4~式5中,C 为空间电荷层的电容,F.£n为 真空电容率,£为室温下钝化膜的介电常数,F/m; N。为施主密度,N 为受主密度,cm~;E 为平带 电位,E为成膜电位,V;忌为玻尔兹曼常数,J/K;T 为绝对温度,K;e为电子电量,C。 将316L不锈钢试样置于不同浓度NaC1、NaS 9H。O的溶液中进行MottSchottky测试,得到的 宝 X 脚 啮 握 厘 电极电位,V a0.000 5 mol/L 电极电位/v c0.001 5mo1/L MottSchottky曲线分别见图4和图5。由图4和 图5可以看出,MottSchottky曲线均呈两段线性关 系,直线斜率为正,表现为n型半导体,直线斜率为 负,表现为FI型半导体。从图4中可以看出,316L 不锈钢在NaC1浓度低于0.001 5 mol/L的溶液中 钝化膜表现为n、P型半导体,在NaC1浓度高于 0.001 5 mol/L的溶液中钝化膜表现为P型半导体。 从图5中可以看出,316L不锈钢在NaS9H。O溶 液中钝化膜表现为n、P型半导体。 对图4和图5曲线进行分析,在不同区域的斜 率用K①、K②表示,其结果见表4。由表4可知,对 于不同介质、不同浓度环境,其MottSchottky曲线 斜率不同,当假定测量的电容对应于空间电荷层的 电容时,可由MottSchottky曲线所得C~一E直线 的斜率知道施主密度N。或受主密度N 。随 NaCI、NaS9H O浓度增加,n型半导体斜率减小 而杂质含量都增加,P型半导体的斜率增加而杂质 含量增加,生成的钝化膜不耐腐蚀。 } 一 豫 嗵 控 厘 } 一 弥 噬 嬗 厘 电极电位,V b0.001 moIlL 电极电位,V fd1 0.002 mo1/L 图4不同浓度NaC1溶液中316L不锈钢试样Mott-Schottky曲线 3 结论 1随着NaC1、NaS9H O浓度的增加,316L 不锈钢钝化膜生成趋于困难,耐点蚀能力下降。 NaS9HzO对钝化膜的生成影响显著,NaC1对钝 化膜的完整性破坏更严重。 2316L不锈钢耐点蚀能力受溶液电阻R 、蚀 孔内溶液欧姆电阻R 以及蚀孔内的电极反应电阻 R 三者影响,但蚀孔内溶液欧姆电阻R 是影响钝 化膜耐点蚀能力的关键。 3随着NaC1、NaS9H O浓度的增加,溶液 电阻R 变化不大,蚀孔内溶液欧姆电阻R 下降很 ∞ 加醯 矾 鲫 矾 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 一 0_【,谁 耀印厘 第2期 马云霖不同浓度NaC1、NaS9H O溶液对316L不锈钢电化学性能影响 9 】.68 6.85 一c 1.66 . 八 笔6.80 / \ . / \ 1.64 . / \K② 意6.75 / } 皿 / \ 鐾1.62 / \ .70 \ 口1 60 - \ 厘6.65 \ 1.58 0 2 0.4 0.6 0.8 1.0 I 0 2 0.4 0.6 0.8 1.0 电极电位/v 电极电f,Z/V fa1 0.000 5 mol/I b0.001 mol/L 9.90 一 3.64 / j .63 八 9.80 ‘ // \② 景s 62 / \国 谁9.70 \ 蠢3.61 \ / { \ 3.60 . } 唑9.60 。 \ s.59 。 \\ 墨 58 日9.50 3.57 “n 0 2 0.4 0.6 0.8 1.0 ‘ ~0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 电极电位/V 电极电位/V c0.00l 5 mol/1. d0.002 mol/L 图5 不同浓度NaS9H 20溶液中316I 不锈钢试样Mott Schottky曲线 表4 316L不锈钢试样Mott-Schottky曲线分析结果 溶质 斜率 浓度/ 。I。L 0.000 5 0.001 0.001 5 0.002 NaC1 K① 1.2210。4.6510 一1.24l0。 一l_2410。 NaC1 K② 一9.021O8 5.79l0s 一4.7010s 一4.7010s NaS9H 2O K① 1.0710。 3.92lOs 3.7010。8.5310 NaS9H zO K② 一1.6310 9 5.2410s 一7.87l0s 一2.70l0s 快,316L不锈钢耐点蚀能力下降很快。 4随着NaC1浓度增加,316L不锈钢生成的 半导体钝化膜由n、P型双层结构转化为P型,随着 NaS9HzO浓度变化,316L生成的半导体钝化膜 均为n、P型双层结构。 5随着NaC1、NaS9H。O浓度的增加,316L 不锈钢生成的半导体钝化膜杂质含量增加,钝化膜 r ] 导电性增强,耐点蚀能力下降。 参考文献 [1]程学群,李晓刚,杜翠微,等.316L在醋酸溶液中的钝 [2] 化膜电化学性质[J].北京科技大学学报,2007,29 9911-915. CHENG Xuequn,LI Xiaogang,DU Cuiwei,et a1. Electrochemical Properties of Passivation Film ed on 316L Stainless Steel in Acetic Acid EJ].Journal of University of Science and Technology Beijing,2007,29 9911915. 程学群,李晓刚,杜翠微.316L和2205不锈钢在醋酸 [4] 溶液中的钝化膜的生长及其半导体属性的研究[J]. 科学通报,2009,541104109. CHENG Xuequn,LI Xiaogang,DU Cuiwei.Study on Growth of the Passive Film on 316L and 2205 Stainless Steel in Acetic Acid Solution and Its Semicon ductor Properties[J].Science Bulletin,2009,541 104-109. 李谋成,曾潮流,林海潮,等.316不锈钢在F/c1 酸性 溶液中的腐蚀行为[J].中国腐蚀与防护学报,2002, 2232225. LI Moucheng,ZENG Chaoliu,LIN Haichao,et a1. Corrosion Behavior of 3 1 6 Stainless Steel in Solutions Containing F/Clions[J].Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection,2002,22322-25. 姚远,乔利杰,孙冬柏.氢对不锈钢钝化膜破裂应力的 影响VJ].金属学报,2003,398855~858. YA0 Yuan,QIA0 LiJie,SUN Dongbai.Effect of Hydrogen oll Fracture Stress of Passive Film of Type 3 1 6 Stainless Steel[J].Acta Metallurgica Sinica, 2003,398855858. 第43卷第2期 2014年3月 石油化工设备 PETR0-CHEMICAL EQUIPMENT Vo1.43 No.2 Mar.2O14 文章编号10007466201402001004 可燃气体或蒸汽最大试验安全间隙测试装置研发 喻健良,王培昕,闰兴清 大连理工大学化工机械学院,辽宁大连 116024 摘要参照IEC79 of Test for Ascertainment of Maximum Experimental Safe Gap以及 GB 3836.11--2008由隔爆外壳“d”保护的设备最大试验安全间隙测定方法,并将标准中的手动 间隙调整结构自动化,设计开发了一套自动化程度高的可燃气体或蒸汽的最大试验安全间隙测 试装置。对不同浓度的C。H 气体最大试验安全间隙值进行了测定并与标准值进行了比较。结果 表明,该装置具有较高精度。 关键词可燃气体;最大试验安全间隙;测试;隔爆外壳 中图分类号TQ541 文献标志码A doi10.3969/j.issn.10007466.2014.02。003 Development of Maximum Experimental Safe Gap Test Equipment YU Jianliang,WANG Pei-xin,YAN Xing-qing School of Chemical Machinery,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China AbstractReferring to IEC79 of Test for Ascertainment of Maximum Experimental Snfe Gap and GB 3836.112008 Equipment Protection by Flameproof Enclosures“d”一MP≠ 0 of Test for Ascertainment of Maximum Experimental Safe Gap,the gap adj ustment structure automatic is made,which is adj usted by hand in the standard.The maximum experimental safe I-5] r-6] E7] [8] 葛红花,周国定,吴文权.316不锈钢在模拟冷却水中 的钝化模型EJ3.中国腐蚀与防护学报,2004,242 65-71. GE Honghua,ZHOU Guoding,WU Wen-quan. Passivation Model of Stainless Steel in Simulated Cool ing Water EJI.Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection,2004,24265-7l_ 曹楚南.腐蚀电化学原理EM].北京化学工业出版 社,2008171194. CAO Chu-nan.Principle of Corrosion Electrochemistry EM].BeringChemical Industry Press,2008171194. MULDERW H,SLUTERS JH.Tafel Current at Frac- tale LectrodesConnection with Admittance Spectra EJ].J.Electroanal Chem.,1990,27282285. Alves V A.Brett C M A.Characterisation of Passive Filmes ed on Mild Steels in Bicarbonate Solution by EIS EJ].Electrochimiea Acta,2002,471314 20812O9】. [9] [1O] [11] Sikora J,Sikora E,Macdonald D D.The Electronic Structure of the Passive Film on Tungsten EJ].Elec trochimica Acta,2000,451218751883. 罗检,王毅,蒋继波,等.不同晶粒度螺纹钢的电化学 行为及其钝化膜的MottSchottky研究[J].化学学 报,2012,701O12131220. LU0 Jian,WANG Yi,jiANG jibo,et a1.Elec- torchemistry Behavior of Rebars with Different Grain Size and Mott-Schottky Research of Passice Films[J1. Acta Chimica Sinica,2O12,701O1213-1220. 张云莲,史美伦,陈志源.钢筋钝化膜半导体性能的 MottSchottky研究[J].机械工程材料,2006,307 7-11. ZHANG Yun-lian,SHI Mei-lun,CHEN Zhi-yuan. Mott-Schottky Investigation of Passivation Film of Re bar in Simulated Concrete Pore Solution FJ].Materials for Mechanical Engineering,2006,3077-11. 杜编 收稿日期20130925 作者简介喻健良1963一,男,湖南益阳人,教授,博士,主要研究方向为可燃介质燃爆机理及防治技术。

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