海水管系材料電偶腐蝕及電絕緣控制技術(shù)研究.pdf

1、海水冷卻管路系統(tǒng)簡(jiǎn)稱海水管系，是船舶、濱海電廠、海上油氣田等常用的冷卻系統(tǒng)。目前我國(guó)的海水管路材料逐漸以耐蝕性更好的銅鎳合金(B10)替代傳統(tǒng)的管系材料，而管系附件及設(shè)備的主體材料卻沒有新的變化，不可避免出現(xiàn)新的電偶腐蝕問題，因此急需開展B10與其他管系材料在工作條件下的電偶腐蝕及控制技術(shù)的研究工作。本文在研究B10-H62、B10-Tup和B10-TA2電偶對(duì)在不同面積比，不同流速海水中電偶腐蝕規(guī)律的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了不同面積比電偶對(duì)在不

2、同流速海水中的模擬電絕緣試驗(yàn)，探討串聯(lián)不同電阻值對(duì)電偶腐蝕的影響，得到了各電偶對(duì)間實(shí)現(xiàn)電絕緣的最小電阻值，基本明確了電絕緣判據(jù)，指導(dǎo)電絕緣技術(shù)在海水管系中的應(yīng)用。 各試驗(yàn)材料在不同流速海水中的自然腐蝕試驗(yàn)研究表明，不同流速海水中四種試驗(yàn)材料的電偶序均為：TA2＞B10＞Tup＞H62。各面積比電偶對(duì)在不同流速海水中的電偶腐蝕規(guī)律研究表明，隨陰陽(yáng)極面積比增大，電偶腐蝕效應(yīng)增大；H62黃銅發(fā)生明顯的脫鋅腐蝕；當(dāng)B10/Tup面積比為

3、5：1和10：1時(shí)均出現(xiàn)短時(shí)間的電極反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。隨海水流速增加，B10-H62電偶對(duì)的電偶腐蝕效應(yīng)先減小后增大；B10-TA2電偶對(duì)的電偶腐蝕效應(yīng)隨流速增加而減小。當(dāng)B10/Tup面積比為1：1時(shí)，電偶腐蝕效應(yīng)減小，面積比為5：1時(shí)，3m/s流速中電偶腐蝕效應(yīng)呈現(xiàn)最小值；與H62和Tup偶接時(shí)B10在1m/s海水中的腐蝕速率均大于同流速下的自然腐蝕速率。 不同流速海水中的模擬電絕緣試驗(yàn)結(jié)果表明，電絕緣技術(shù)是有效控制異種金屬間電偶腐

4、蝕的有效方法之一。B10-H62電偶對(duì)的電偶腐蝕效應(yīng)隨串聯(lián)電阻增大而減小，B10-Tup電偶對(duì)的電偶腐蝕效應(yīng)隨串聯(lián)電阻增大而先增大后減?。划?dāng)B10/Tup面積比為1：1，串聯(lián)電阻R=5KΩ時(shí)，呈現(xiàn)最大值；面積比為5：1和10：1，串聯(lián)電阻R=1KΩ時(shí)，呈現(xiàn)最大值；串聯(lián)電阻為R≥20KΩ時(shí)，可實(shí)現(xiàn)B10與H62和Tup分別偶接時(shí)的電絕緣連接，20KΩ電阻可作為判斷兩種材料間是否實(shí)現(xiàn)電絕緣連接的電阻判據(jù)，且與面積比、海水流速及試驗(yàn)時(shí)間無(wú)關(guān)。

5、B10-TA2電偶對(duì)的偶合電流隨串聯(lián)電阻增大而逐漸減小，但當(dāng)串聯(lián)電阻R≤5KΩ時(shí)，偶合電流均大于直接偶合時(shí)的電流；電偶腐蝕效應(yīng)隨串聯(lián)電阻增大而先最大后減小，串聯(lián)電阻R=1KΩ時(shí)，表現(xiàn)為最大值；在所有試驗(yàn)條件下，所選阻值電阻都不能實(shí)現(xiàn)兩種材料間的電絕緣連接。 綜上所述，B10與其他三種材料間都具有較大的電偶腐蝕趨勢(shì)與程度，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)盡量避免直接偶接。一般情況下電絕緣技術(shù)是控制電偶腐蝕的有效方法之一，但不同材料間實(shí)現(xiàn)電絕緣連接的