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1、分類號：P734密級：公開UDC：550.4學(xué)號：2111507011碩士學(xué)位論文湛江灣海洋腐蝕環(huán)境及其對管線鋼腐蝕行為的影響劉泉兵指導(dǎo)教師：陳法錦副教授鄧培昌副教授申請學(xué)位類別：理學(xué)碩士專業(yè)名稱：海洋化學(xué)研究方向：海洋生物地球化學(xué)過程與機(jī)制學(xué)院名稱：海洋與氣象學(xué)院中國·湛江2018年6月湛江灣海洋腐蝕環(huán)境及其對管線鋼腐蝕行為的影響摘要本文對湛江灣展開腐蝕環(huán)境調(diào)查，進(jìn)行了海洋環(huán)境腐蝕性的定性分析與評價(jià)，并探究管線鋼在湛江灣海洋環(huán)境下的腐蝕行為規(guī)律與機(jī)理，研究腐蝕因子之間的相關(guān)性及對管線鋼腐蝕的影響，對海洋環(huán)境腐蝕性進(jìn)行定量分析，結(jié)合管線鋼腐蝕規(guī)律，提出
2、合理的管線鋼防腐措施。本文在湛江灣選取具有代表性的8個(gè)站位展開海洋環(huán)境調(diào)查，分別采集了不同層位的水樣及海底表層沉積物，分析了海洋環(huán)境的pH值、電導(dǎo)率、Eh、溫度、鹽3+2+度、溶解氧、海底沉積物類型、Fe/Fe比和有機(jī)碳含量等腐蝕因子的特征，劃分了海底沉積物的氧化還原環(huán)境，運(yùn)用軟測量模型和統(tǒng)計(jì)法分別評價(jià)了海水和海底沉積物的腐蝕性。研究結(jié)果表明：湛江灣海水的腐蝕性較弱，其中站位Z19的海水腐蝕性最強(qiáng)，站位Z4次之，站位Z25的海水腐蝕性最弱；湛江灣海底沉積物的腐蝕性較強(qiáng)，易發(fā)生電偶腐蝕和微生物腐蝕，其中站位Z4和Z23的海底沉積物腐蝕性較強(qiáng)，而站位Z25
3、的沉積物為氧化性環(huán)境且腐蝕性較弱，與腐蝕因子特征分析得到的分布規(guī)律具有良好的一致性。利用陣列電極技術(shù)、線性極化和電化學(xué)阻抗技術(shù)，并結(jié)合失重法、腐蝕形貌觀察法和腐蝕產(chǎn)物分析法等豐富的研究方法，對X70管線鋼在海水/大氣環(huán)境和海洋水底邊界層的腐蝕行為規(guī)律與機(jī)理進(jìn)行了探討和分析，研究發(fā)現(xiàn)：X70管線鋼在海水/大氣環(huán)境中形成宏觀腐蝕電池，發(fā)生電偶腐蝕，在水線區(qū)附近為陰極區(qū)，臨水線區(qū)或遠(yuǎn)水線區(qū)為陽極區(qū)，受溶解氧的垂直分布關(guān)系，腐蝕過程形成了水線區(qū)富氧，水線區(qū)下貧氧的氧濃差電池，水線區(qū)的腐蝕速率較小，腐蝕程度較輕微，遠(yuǎn)水線區(qū)腐蝕速率隨著距水線距離增加而增大，腐蝕程
4、度加重，隨著周期的增加，X70管線鋼在海水/大氣環(huán)境中的腐蝕速率呈下降趨勢。X70管線鋼在海洋水底邊界層形成宏觀腐蝕電池，發(fā)生電偶腐蝕，陰陽極面積不等，腐蝕初期體系形成水線/海水區(qū)域和海水/海泥兩個(gè)氧濃差電池，且前者作用更強(qiáng)，隨著腐蝕過程的進(jìn)行，海水中的電極腐蝕速率大于海泥中電極的腐蝕速率，在腐蝕后期，硫酸鹽還原菌(SRB)參與腐蝕反應(yīng)形成局部電池，體系逐步混合為兩個(gè)氧濃差電池及SRB電池的多電極體系，處于近海水/海泥界面區(qū)域的電極受多個(gè)腐蝕電池的作用，導(dǎo)致該區(qū)域電極的腐蝕程度較嚴(yán)重。X70管線鋼在海水/大氣環(huán)境和海洋水底邊界層中腐蝕程度較嚴(yán)重的區(qū)域選
5、擇涂層-電化學(xué)聯(lián)合保護(hù)的防腐措施，腐蝕程度較輕微的區(qū)域選擇涂層防腐或電化學(xué)保護(hù)等措施。關(guān)鍵詞：腐蝕因子；海水腐蝕性；海底沉積物；X70管線鋼；腐蝕行為ItheMarineCorrosiveEnvironmentinZhanjiangBayanditsInfluenceonCorrosionBehaviorofthePipelineSteelAbstractInthispaperacorrosiveenvironmentalinvestigationisconductedinZhanjiangBay,toqualitativelyanalyzeandev
6、aluatethecorrosivityofmarineenvironment.ThelawofcorrosionbahaviodrandthemechanismofcorrosiononpipelinesteelarealsostudiedinthemarineenvironmentofZhanjiangBay,thecorrosivityofthemarineenvironmentisquantitativelyanalyzedbystudyingthecorrlationofcorrosionfactorsanditsinfluenceonthe
7、corrosionofpipelinesteel,thereasonableanti-corrosionmeasurementsofpipelinesteelareputforwardbasedonthelawofcorrosion.Inthispaper8representativepositionschoseareinvestigatedinZhanjiangBay,duringtheprocess,thewatersamplewithdifferentdistancesfromsealevelandsubmarinesedimentarecoll
8、ected,thecorrosionfactorssuchasthevalueofpHandE
