程子非
,
金文倩
,
马春红
,
莫东平
,
侯峰
电镀与涂饰
地热系统的腐蚀与结垢严重影响了地热资源的开发利用.为了解决该问题,在20碳钢基底上进行化学镀,制备了Ni-P-SiO2复合镀层,通过对流传热阻垢试验对比研究了浸泡于模拟地热水中的Ni-P-SiO2复合镀层和316不锈钢的污垢诱导期、污垢热阻和传热系数,采用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和能谱仪(EDS)对2种材料的表面污垢层进行了表征,利用全浸腐蚀试验和电化学测试研究了其在模拟地热水中的耐蚀性能.结果表明,Ni-P-SiO2复合镀层的表面污垢主要是文石和球霰石,分布不均匀,易剥离,而316不锈钢表面生成的污垢主要是方解石和文石,分布集中,不易剥离.相比于316不锈钢,Ni-P-SiO2复合镀层的污垢诱导期得到延长,污垢热阻减小,传热系数增大,自腐蚀电流密度减小,阻抗值增大,表现出更加优异的耐蚀阻垢性能.
关键词:
镍-磷合金
,
化学镀
,
二氧化硅
,
复合镀层
,
不锈钢
,
地热水
,
防腐
,
阻垢
朱立群
,
吴坤湖
,
李卫平
,
刘慧丛
功能材料
在地热水的抽取和输送过程中,金属管道和泵的结垢是最普遍的问题.对比研究了聚苯硫醚(PPS)涂层,PPS/聚全氟乙丙烯(FEP)涂层和PPS/聚四氟乙烯(PTFE)涂层在循环模拟地热水环境中的阻垢性能.结果表明,含氟树脂掺杂聚苯硫醚获得的复合涂层表面能较低,其阻垢效果优于单纯的PPS涂层;流水的冲刷和表面能的降低对垢层晶核的生长形貌产生一定的影响;同时,PPS/FEP涂层在地热水环境中具有较好的耐蚀性.
关键词:
地热水
,
聚苯硫醚复合涂层
,
阻垢性
,
耐蚀性
程子非
,
金文倩
,
马春红
,
莫东平
,
侯峰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.08.017
目的：地热水的腐蚀和结垢是地热资源开发利用的核心问题,研究几种常见金属材料在地热水中的腐蚀和结垢规律,为地热资源开发利用提供理论依据。方法通过扫描电子显微镜,X射线衍射仪、动态挂片试验、极化和交流阻抗测试等方法,对比研究紫铜、304不锈钢和20#碳钢在模拟地热水溶液中的腐蚀和结垢情况。结果3种金属材料表面的结垢产物均为CaCO3,20#碳钢表面的CaCO3均为方解石相,304不锈钢和紫铜表面的CaCO3包含方解石相和少量文石相,304不锈钢表面的CaCO3分布较紫铜疏松,且含垢量较小。20#碳钢表面腐蚀产物的内层主要是黑色的Fe3 O4,外层主要是黄色的Fe2 O3；紫铜表面的腐蚀产物主要是铜的氧化物；304不锈钢表面无腐蚀产物。浸泡期间,304不锈钢未发生腐蚀且腐蚀电流密度最小；紫铜的整体耐蚀性能不及304不锈钢,但耐点蚀性能最佳；20#碳钢腐蚀严重,腐蚀电流密度较大。结论在模拟地热水溶液中,304不锈钢拥有比紫铜和20#碳钢更好的耐腐蚀性能和阻垢性能。
关键词:
地热水
,
紫铜
,
不锈钢
,
碳钢
,
腐蚀
,
结垢
陈伟
,
李卫平
,
刘慧丛
,
朱立群
腐蚀与防护
针对地热水环境中镀锌钢管的腐蚀结垢问题,将镀锌钢管分别置于流动和静止的地热水环境中,观察其自腐蚀电位、质量、微观形貌以及地热水中结垢离子浓度等变化.研究发现,在流动的地热水环境中镀锌钢管主要以腐蚀为主,质量增加较快;在试验77 h后,地热水中的Ca2+和Mg2+离子不再消耗.而在静止地热水环境中镀锌钢管以表面结垢为主,质量增加速度慢,在同样的试验时间(77 h),表面结垢仍在进行,地热水中的Ca2+和Mg2+离子仍在消耗.另外,流动地热水环境中镀锌钢管表面自腐蚀电位变化与静止地热水环境中的电位变化不同,流动地热水加速了镀锌钢管表面的冲刷,使得表面结垢物沉积量降低,甚至会影响结垢物的形貌.
关键词:
镀锌钢管
,
地热水
,
腐蚀
,
结垢
周远喆
,
信石玉
,
类歆
,
高文金
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201511007
采用高温高压釜进行模拟试验,并结合腐蚀形貌宏观观察、SEM、EDS、XRD方法研究了Q235、Q245R、Q345R及石油套管J55四种钢材在地热水环境中的腐蚀行为.结果表明,河南兰考地区地热水对材料的腐蚀速率最低,但是其结垢现象十分严重;四种材料中Q235耐地热水腐蚀的能力最强,能够替代石油套管在地热开发CO2工况下使用.
关键词:
地热水
,
腐蚀
,
结垢
,
碳钢
,
低合金钢
蔡培培
,
李卫平
,
陈贻炽
,
朱立群
,
胡伟
腐蚀与防护
针对地热能源利用过程中钢管材料出现的腐蚀结垢问题,模拟中部平原地热水的环境条件,探讨了地热水的结垢趋势以及20#钢、镀锌钢在80℃、65℃、50℃下的腐蚀和结垢规律.结果表明,在模拟地热水中,65℃、50℃试验条件下,20#钢表面形成的腐蚀结垢产物疏松,导致其腐蚀速率较快;而镀锌钢表面的锈垢混合物致密,有效减缓了镀锌钢的腐蚀速率.在80℃试验条件下,镀锌钢在模拟地热水中的表面电位较正,镀锌层失去阴极保护作用,从而加速了钢铁的腐蚀.
关键词:
地热水
,
碳钢
,
镀锌钢
,
腐蚀
,
结垢
吴坤湖
,
朱立群
,
李卫平
,
刘慧丛
复合材料学报
针对地热水环境中金属管道和设备常见的结垢问题,采用图像二值化处理法、扫描电子显微镜、能谱仪、电化学测试等方法对比研究了304不锈钢管、环氧有机硅涂层、聚苯硫醚(PPS)涂层和聚四氟乙烯(PTFE)/PPS复合涂层在静态模拟地热水中的阻垢性能.结果表明:地热水中不同涂层表面结垢物质的微观形貌为"针"形物,组成主要为CaCO3;PTFE/PPS涂层的表面能低于单纯的PPS涂层,可以有效地抑制结垢晶核在其表面的形成;实验10天的PTFE/PPS涂层表面的结垢质量为304不锈钢管表面结垢质量的37.3%;同时,PTFE/PPS涂层在模拟地热水中具有较好的耐蚀性.
关键词:
地热水
,
金属管道
,
PTFE/PPS复合涂层
,
阻垢性
,
耐蚀性
孙秀秀
,
刘明言
,
宋军超
腐蚀科学与防护技术
doi:10.11903/1002.6495.2015.349
采用环境友好的硫酸羟胺为主要促进剂,避免使用强氧化性物质,并以超声处理来改进磷化工艺.通过动电位极化曲线方法研究了超声、促进剂、pH值和磷化时间对磷化膜耐蚀性能的影响.结果表明,超声处理能够细化磷化颗粒,提高其耐蚀性能.pH值和磷化时间显著影响磷化膜的耐蚀性,需保持在较优的范围.采用电化学阻抗谱研究了优化工艺得到的磷化膜在模拟干热岩地热水中的耐蚀性,发现其电荷转移电阻由碳钢的1.44× 103 Ω·cm2增加到3.39× 106 Ω·cm2.
关键词:
超声
,
磷化
,
干热岩
,
地热水
,
腐蚀
金文倩
,
马春红
,
莫东平
,
程子非
,
侯峰
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201609003
利用雷诺兹指数(Ryznar)对所研究的模拟地热水溶液的类型做出判断.通过在20号碳钢上进行化学镀得到镀层均匀的镀镍磷钢,并采用体式显微镜、全浸均匀腐蚀试验、电化学试验研究了镀镍磷钢、304不锈钢和20号碳钢三种常用金属管材在模拟地热水中的腐蚀结垢性能.结果表明:镀镍磷钢在模拟地热水中浸泡后所得表面垢层分散且量少,而304不锈钢表面生成的污垢较厚且集中,20号碳钢表面则生成了大量腐蚀与结垢产物.此外,镀镍磷钢和304不锈钢在全浸试验后未发生宏观腐蚀,但通过电化学试验进一步比较,镀镍磷钢的自腐蚀电流密度小于304不锈钢的,且其阻抗值明显大于304不锈钢的.因此,与304不锈钢和20号碳钢相比镀镍磷钢具有更优良的耐蚀阻垢性能.
关键词:
地热水
,
镀镍磷钢
,
304不锈钢
,
腐蚀
,
结垢
