變電站金屬部件在污染大氣中腐蝕特性研究.pdf

1、變電站作為能源輸出輸入窗口，一般建在高能耗企業(yè)集中區(qū)域或人口相對集中的區(qū)域，這些區(qū)域由于人類活動或工業(yè)排放的污染性氣體如H2S和SO2使變電站金屬材料長期暴露在含有腐蝕性氣體中而引起材料的腐蝕。站內(nèi)設(shè)備運行的高效性和安全性對于電力輸送以及社會發(fā)展等有著直接作用。因此，研究污染性氣體對變電站常見金屬部件的腐蝕行為，并利用實驗得到的金屬腐蝕速率建立一種金屬腐蝕速率預(yù)測模型，通過預(yù)測模型的建立可以對金屬實施長期預(yù)測，同時對金屬腐蝕數(shù)據(jù)進行分析

2、，利用相關(guān)的表征手段對金屬腐蝕形貌進行觀察，分析金屬大氣腐蝕機理，為今后研究金屬防腐提供一些理論上的數(shù)據(jù)支持和指導(dǎo)意見。
　　本文以SO2和H2S作為污染大氣中金屬部件加速腐蝕介質(zhì)，通過控制SO2和H2S的濃度，維持恒定的溫度和濕度，分別對銅、Q235碳鋼、鋅、鍍鋅銅、鍍鋅鋼和鋁在SO2環(huán)境中以及銅和銀在H2S環(huán)境中進行加速腐蝕實驗，采用電化學(xué)方法對不同時間下的金屬工作電極進行電化學(xué)測試，運用微觀表征對加速腐蝕實驗的試片進行形貌分

3、析和腐蝕產(chǎn)物分析，并研究其腐蝕機理。
　　（1）腐蝕動力學(xué)結(jié)果表明，銅、Q235碳鋼、鋅、鍍鋅銅、鍍鋅鋼和鋁在SO2環(huán)境中腐蝕速率在初期階段增加，到腐蝕后期逐漸降低；銅在H2S環(huán)境中腐蝕速率在初期階段增加緩慢，而在后期急劇增加，銀在H2S環(huán)境中腐蝕速率在初期階段增加，到腐蝕后期逐漸降低。
　?。?）建立銅在H2S環(huán)境中非等間距GM(1，1)灰色預(yù)測模型，并分析模型的精度同時利用720h腐蝕增重量對模型的合理性進行相關(guān)驗證。結(jié)

4、果表明，殘差的相對誤差基本上均在±10％以內(nèi)，后驗差C為0.132，小誤差概率P為100%，預(yù)測精度等級為“好”。預(yù)測結(jié)果的相對誤差為7.16%，誤差范圍控制在合理區(qū)域內(nèi)，因此，非等間距GM(1，1)灰色預(yù)測模型具有良好的預(yù)測可靠性。
　?。?）對加速腐蝕實驗的試片進行電化學(xué)測試以及SEM和EDS分析，結(jié)果表明，在SO2環(huán)境下，銅的腐蝕產(chǎn)物緊密呈圓形狀，主要是Cu4SO4(OH)6和Cu2O，同時，銅的阻抗值倒數(shù)1/Rct先增大后

5、減??；Q235碳鋼的腐蝕產(chǎn)物緊密呈胞狀形，主要是FeSO4、γ-FeOOH和 Fe3O4，1/Rct先增大后減??；鋅的腐蝕產(chǎn)物緊密覆蓋在基體上，主要是Zn4SO4(OH)6，1/Rct先增大后減小，這是因為初期形成的腐蝕產(chǎn)物不具保護性，導(dǎo)致腐蝕速率加快從而使1/Rct增大，到后期形成具有保護性腐蝕產(chǎn)物層，保護基體，使1/Rct減小；銅在H2S環(huán)境下腐蝕產(chǎn)物破裂出現(xiàn)分層，上層腐蝕產(chǎn)物斷裂，與基體形成一道很深的槽，上層腐蝕產(chǎn)物元素主要為Cu