交流杂散电流与应力耦合对涂层破损管道腐蚀行为影响

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作者 董欢 马贵阳 孙东旭 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第3期1039-1046,共8页

由于埋地管线与高压电线、城市轨道交通供电系统等电力设施选址类似,导致埋地管道越来越频繁地受到来自电力设施产生的杂散电流影响。通过模拟分析交流杂散电流对管道涂层破损处腐蚀量的影响,研究了交流电流大小、土壤电导率、管道内压... 由于埋地管线与高压电线、城市轨道交通供电系统等电力设施选址类似,导致埋地管道越来越频繁地受到来自电力设施产生的杂散电流影响。通过模拟分析交流杂散电流对管道涂层破损处腐蚀量的影响,研究了交流电流大小、土壤电导率、管道内压、应力、接地极距离和管道半径等参数对腐蚀的影响。结果显示,当管道应力小于屈服强度时,应力对交流杂散电流的腐蚀影响较小,但管道形变增加后,应力将引起严重腐蚀。交流电流越大,管道涂层缺陷处腐蚀量越大。交流电频率越小,管道涂层缺陷处腐蚀量越大。接地极距离管道越近,管道涂层缺陷处腐蚀量越大。土壤的电导率越大,管道涂层缺陷处腐蚀量越大。管道半径越小,管道涂层缺陷处腐蚀量越大。研究成果对确保交流杂散电流影响下油气输送管道的安全运行具有重要意义。 展开更多

关键词 交流杂散电流 应力 涂层破损 数值模拟

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交流杂散电流对X70管线钢3PE防腐层下腐蚀及剥离行为的影响 被引量：9

2

作者 王新华 王祖全 +2 位作者 陈迎春 宋旭婷 徐成 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期142-150,共9页

目的明确交流杂散电流对埋地管线防腐层剥离和破损处防腐层下腐蚀的影响规律及其导致防腐层剥离的作用机理。方法通过基于COMSOL Multiphysics有限元仿真、交流阻抗谱分析及三维体式显微镜观测等方法,研究在格尔木土壤模拟溶液中,交流... 目的明确交流杂散电流对埋地管线防腐层剥离和破损处防腐层下腐蚀的影响规律及其导致防腐层剥离的作用机理。方法通过基于COMSOL Multiphysics有限元仿真、交流阻抗谱分析及三维体式显微镜观测等方法,研究在格尔木土壤模拟溶液中,交流杂散电流干扰下,X70钢表面3PE防腐层剥离处的防腐层下腐蚀及剥离机理。结果由于防腐层破损点和剥离区域的存在,使得防腐层的防护性能明显降低,交流杂散电流在初始预留剥离处的X70钢表面呈不均匀分布,破损点处所分布电流密度明显高于剥离区边缘处。杂散电流引起的腐蚀反应主要集中在防腐层破损点处,而处于预留剥离区域下方的X70钢表现出缝隙腐蚀的现象。防腐层破损点处的腐蚀坑深度随电流密度的增加而逐渐变深,而当交流电流密度由0A/m^2增加到100 A/m^2时,防腐层剥离面积明显增大,此后,当电流密度继续增大,剥离面积基本保持不变。当施加的交流电流密度相同时,随着防腐层剥离面积的减小,杂散电流造成的防腐层剥离面积增大,X70钢试样上的最大腐蚀坑略微加深。结论造成防腐层剥离的交流杂散电流存在临界电流密度值,使得防腐层剥离面积达到最大且之后保持不变。防腐层初始剥离面积较小时,交流电所造成的X70钢腐蚀及防腐层剥离行为更为严重。 展开更多

关键词 交流杂散电流 X70管线钢 防腐层剥离 缝隙腐蚀 临界电流密度

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埋地钢质管道交流杂散电流测试分析方法及评价准则 被引量：11

3

作者 李长春 何仁洋 +1 位作者 肖勇 朱宏武 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2013年第7期597-599,648,共4页

随着国家能源工业、铁路工业的快速发展,埋地钢质管道与高压线、交流电气化铁路共用走廊的情况越来越多,埋地钢质管道上容易产生交流杂散电流。交流杂散电流从防腐蚀层破损处流出会产生交流腐蚀,并对阴极保护系统的安全运行造成不利影响... 随着国家能源工业、铁路工业的快速发展,埋地钢质管道与高压线、交流电气化铁路共用走廊的情况越来越多,埋地钢质管道上容易产生交流杂散电流。交流杂散电流从防腐蚀层破损处流出会产生交流腐蚀,并对阴极保护系统的安全运行造成不利影响,如果埋地钢质管道上交流电压达到一定限值,会威胁管道维护人员的安全。本文对交流杂散电流的腐蚀机理、检测方法、信号处理方法及评价准则进行了介绍。以期管道建设人员、检测人员、维护人员对此引起足够的重视。 展开更多

关键词 埋地钢质管道 交流杂散电流 检测方法

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交流杂散电流干扰对埋地管道阴极保护电位的影响 被引量：10

4

作者 鲍元飞 伍永坤 +1 位作者 高华亮 郑元杰 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2016年第2期156-159,共4页

设计室内干扰试验,模拟现实中各类因素下交流杂散电流干扰对管道阴极保护电位的影响。通过数据采集系统对电位信号的采集,滤波系统对交、直流信号的分离,分析得到交流干扰下管道真实阴极保护电位的变化。结果表明:在交流干扰下的管道阴... 设计室内干扰试验,模拟现实中各类因素下交流杂散电流干扰对管道阴极保护电位的影响。通过数据采集系统对电位信号的采集,滤波系统对交、直流信号的分离,分析得到交流干扰下管道真实阴极保护电位的变化。结果表明:在交流干扰下的管道阴极保护电位会产生较大的IR降,使得管道真实的阴极保护电位偏离地表参比法测得的电位值;同时,在交流杂散电流干扰的瞬间,将会有一个较强的电位信号产生,可能会对恒电位仪及管道防腐蚀层产生不利影响。 展开更多

关键词 交流杂散电流 埋地管道 阴极保护电位 交流干扰

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交流杂散电流对管道交流干扰电压的影响 被引量：6

5

作者 鲍元飞 李自力 +1 位作者 许甜 王吉青 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2015年第3期221-225,275,共6页

根据目前在油气管道运行过程中日益增加的交流电气化铁路与埋地管道平行或交叉等情况,通过实验室管道试验,研究了管轨并行间距、并行长度以及交叉角度对交流干扰电压的影响规律。结果表明,交流杂散电流干扰下管道交流干扰电压随并行间... 根据目前在油气管道运行过程中日益增加的交流电气化铁路与埋地管道平行或交叉等情况,通过实验室管道试验,研究了管轨并行间距、并行长度以及交叉角度对交流干扰电压的影响规律。结果表明,交流杂散电流干扰下管道交流干扰电压随并行间距和长度呈现逻辑函数变化,并随交叉角度的增大而减小。所得规律可以对管道运行过程中杂散电流的排流进行理论指导。 展开更多

关键词 交流杂散电流 管道交流干扰电压 并行间距与长度 交叉角度

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矿井供电电缆绝缘电阻不对称对交流杂散电流分布的影响 被引量：1

6

作者 张敏 武兴华 +3 位作者 耿蒲龙 宋建成 牛宏辉 田德翔 《工矿自动化》 北大核心 2019年第2期65-69,共5页

在分析矿井交流杂散电流产生机理的基础上,以某矿井交流供电系统为研究对象,结合交流杂散电流可能流通的路径,搭建了矿井交流杂散电流模型,并采用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,研究了高低压电缆绝缘电阻在不同不平衡系数下交流杂散... 在分析矿井交流杂散电流产生机理的基础上,以某矿井交流供电系统为研究对象,结合交流杂散电流可能流通的路径,搭建了矿井交流杂散电流模型,并采用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,研究了高低压电缆绝缘电阻在不同不平衡系数下交流杂散电流的分布规律。研究结果表明:当高压或低压电缆绝缘电阻发生不对称后,因其产生的交流杂散电流主要分布在绝缘电阻不对称区间内的屏蔽层/地线芯、金属网等结构上;当整条电缆绝缘电阻不对称时,交流杂散电流在返回电网的回流路径中不断增大;随着电缆绝缘电阻不平衡系数的增大,流经屏蔽层/地线芯、金属网及各接地极的交流杂散电流有效值均增大。 展开更多

关键词 矿井交流供电系统 矿井供电电缆 交流杂散电流 绝缘电阻不对称 绝缘电阻不平衡系数

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交流杂散电流密度对X80管线钢腐蚀行为的影响 被引量：12

7

作者 寇杰 付禹 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2018年第2期124-128,共5页

采用自主设计的试验装置,通过电化学试验和浸泡试验对不同交流杂散电流密度下X80管线钢的腐蚀行为进行了研究。结果表明:交流干扰对X80管线钢阴极极化的影响程度远大于对其阳极极化的影响,在产物膜的形成速率与溶解速率相差不大时,极化... 采用自主设计的试验装置,通过电化学试验和浸泡试验对不同交流杂散电流密度下X80管线钢的腐蚀行为进行了研究。结果表明:交流干扰对X80管线钢阴极极化的影响程度远大于对其阳极极化的影响,在产物膜的形成速率与溶解速率相差不大时,极化曲线表现为两个零电流电位;交流杂散电流密度较高时,最大蚀坑深度显著增加,X80管线钢的腐蚀形态由均匀腐蚀向点蚀转变;交流杂散电流密度大于100A/m2时,用局部腐蚀速率评价X80管线钢的腐蚀程度更合理。 展开更多

关键词 交流杂散电流密度 X80管线钢 土壤模拟溶液 极化曲线

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交流杂散电流对环氧树脂涂层浸泡失效的影响 被引量：1

8

作者 丁清苗 李自力 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2018年第10期776-781,787,共7页

利用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱研究了交流杂散电流对环氧树脂涂层在不同pH和氯离子环境中的浸泡失效的影响。结果表明:在1~5 V交流干扰情况下,环氧树脂涂层比没有干扰情况下的更快失效,并且随着交流干扰电压的增大,涂层吸水量增加... 利用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱研究了交流杂散电流对环氧树脂涂层在不同pH和氯离子环境中的浸泡失效的影响。结果表明:在1~5 V交流干扰情况下,环氧树脂涂层比没有干扰情况下的更快失效,并且随着交流干扰电压的增大,涂层吸水量增加,基体金属腐蚀更加严重;在3 V交流干扰条件下,酸性环境和氯离子含量的增大,都会使该涂层更容易失效,金属基体腐蚀也更加严重。 展开更多

关键词 环氧树脂涂层 失效 交流杂散电流 PH 氯离子

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交流杂散电流腐蚀室内实验 被引量：7

9

作者 田家祥 林洪山 +2 位作者 张玉龙 李福军 鲍春雷 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2004年第6期101-102,共2页

通过室内模拟交流杂散电流腐蚀实验,分析了交流杂散电流对电泵井套管的腐蚀影响,对比了室内实验结果与现场套管的腐蚀情况.结果表明:腐蚀速率随着电压的增加而增大,随介质电阻率的增大而减小,电泵井套管的腐蚀存在交流杂散电流腐蚀和电... 通过室内模拟交流杂散电流腐蚀实验,分析了交流杂散电流对电泵井套管的腐蚀影响,对比了室内实验结果与现场套管的腐蚀情况.结果表明:腐蚀速率随着电压的增加而增大,随介质电阻率的增大而减小,电泵井套管的腐蚀存在交流杂散电流腐蚀和电化学腐蚀,其中交流杂散电流腐蚀可加剧电化学腐蚀过程. 展开更多

关键词 电泵井 套管 交流杂散电流 腐蚀速率

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交流杂散电流对X80管线钢腐蚀行为的影响 被引量：11

10

作者 刘骋 郭岩宝 +1 位作者 王德国 刘书海 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2015年第3期213-217,229,共6页

采用失重法研究了不同电流密度（0～200 A/m2）的交流杂散电流对X80管线钢腐蚀的影响,并且采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和能谱仪（EDS）观察分析X80管线钢腐蚀后基底的微观形貌以及腐蚀产物的表面形貌、结构组成和物相成分... 采用失重法研究了不同电流密度（0～200 A/m2）的交流杂散电流对X80管线钢腐蚀的影响,并且采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和能谱仪（EDS）观察分析X80管线钢腐蚀后基底的微观形貌以及腐蚀产物的表面形貌、结构组成和物相成分.结果表明,随着交流杂散电流密度的增加,X80钢的腐蚀速率先是缓慢增大,随后快速增大,最后增大趋势减缓,并不会无限制增大.腐蚀产物分为两层,外层是红棕色的Fe2 O3和棕黄色的FeOOH混杂在一起的疏松多孔的结构,内层是黑色的Fe3O4形成的致密结构.低电流密度时,腐蚀形式主要是均匀腐蚀;高电流密度时,腐蚀形式转变为局部腐蚀. 展开更多

关键词 交流杂散电流 X80管线钢 腐蚀 失重试验

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交流杂散电流对金属腐蚀电化学行为的影响 被引量：10

11

作者 和宏伟 曹备 +1 位作者 白冬军 冯文亮 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2014年第7期721-724,728,共5页

架空高压交流输电线路或交流电气化铁路会对附近埋地管道产生交流干扰,导致邻近的水平埋地管道加速腐蚀。研究了交流杂散电流的相对方向性,采用自制的模拟交流杂散电流干扰的试验系统,测量试样在不同旋转角度下的电化学极化曲线,分析和... 架空高压交流输电线路或交流电气化铁路会对附近埋地管道产生交流干扰,导致邻近的水平埋地管道加速腐蚀。研究了交流杂散电流的相对方向性,采用自制的模拟交流杂散电流干扰的试验系统,测量试样在不同旋转角度下的电化学极化曲线,分析和研究了不同矢量的外部杂散电流对金属腐蚀电化学行为的影响规律。结果表明,交流杂散电流通过促进氧扩散过程对金属腐蚀反应起到去极化作用,这种促进作用随杂散电流强度增大而强化。在分析交流杂散电流时,可以将干扰电场分解为垂直于金属表面的垂直场(垂直分量)和平行于金属表面的水平场(水平分量)。对于阳极过程来说,水平场能够使金属表面的离子产生交变激荡,扩散路径发生改变,加速金属离子或者腐蚀产物脱离金属本体表面进入环境介质,促进了阳极溶解过程;垂直场对阳极溶解过程的促进作用不明显。 展开更多

关键词 交流杂散电流 方向 干扰 阴极过程 阳极过程

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榆济天然气管道交流杂散电流的检测与防护 被引量：2

12

作者 吕义超 沈卫凯 钱玉华 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2018年第5期355-358,共4页

基于国内外交流杂散电流的研究成果,阐述了目前天然气管道交流杂散电流干扰的判据和常见检测方法。介绍了榆济天然气管道JLS110-JFY127段交流杂散电流的干扰现状,选取裸铜线作为接地极结合固态去耦合器进行排流施工。利用HC-069储存式... 基于国内外交流杂散电流的研究成果,阐述了目前天然气管道交流杂散电流干扰的判据和常见检测方法。介绍了榆济天然气管道JLS110-JFY127段交流杂散电流的干扰现状,选取裸铜线作为接地极结合固态去耦合器进行排流施工。利用HC-069储存式杂散电流测试仪对11个测试桩管地交流电位进行连续监测,对比分析了排流前后的交流电压和交流电流密度。结果表明:固态去耦合技术的排流效果良好,可对今后交流干扰的解决处理提供参考。 展开更多

关键词 管道 交流杂散电流 固态去耦合器 排流

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矿用橡套屏蔽电缆绝缘不平衡对杂散电流分布的影响 被引量：3

13

作者 庞丹 耿蒲龙 +4 位作者 田慕琴 宋建成 杜亚昆 李鑫 呼守信 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1614-1619,共6页

在分析煤矿交流杂散电流产生机理的基础上,以矿用橡套屏蔽电缆为研究对象,建立了交流杂散电流分布参数模型,并通过理论计算与Matlab仿真分析以及RTDS实时仿真验证,研究了交流杂散电流沿着电缆长度方向的分布规律,总结了屏蔽电缆相间绝... 在分析煤矿交流杂散电流产生机理的基础上,以矿用橡套屏蔽电缆为研究对象,建立了交流杂散电流分布参数模型,并通过理论计算与Matlab仿真分析以及RTDS实时仿真验证,研究了交流杂散电流沿着电缆长度方向的分布规律,总结了屏蔽电缆相间绝缘参数不平衡对交流杂散电流的影响。结果表明:沿着屏蔽电缆长度方向,流经屏蔽层、金属网的交流杂散电流有效值都先减小再增大,且在线路中点处均达到最小值;当电缆的相间绝缘电阻或分布电容不平衡度增大时,流经屏蔽层与金属网的交流杂散电流有效值均整体增大,不平衡系数K从1.25变为3,其增幅达到了10倍左右。 展开更多

关键词 矿用橡套屏蔽电缆 绝缘不平衡 交流杂散电流 数学模型 分布规律

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电泵井套管杂散电流现场测试 被引量：1

14

作者 陈会军 孙洪志 +2 位作者 张庆 李福军 鲍春雷 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2004年第6期103-104,共2页

现场测试了萨北油田北部过渡带区域电泵井套管附近的杂散电流.测试结果表明:该区域电泵井套管存在交流杂散电流腐蚀.通过现场布点测试发现该区域土壤具有较强的腐蚀性,高压线附近存在强杂散电流,电位梯度为1.30～15.00mV/m;地下50m处有... 现场测试了萨北油田北部过渡带区域电泵井套管附近的杂散电流.测试结果表明:该区域电泵井套管存在交流杂散电流腐蚀.通过现场布点测试发现该区域土壤具有较强的腐蚀性,高压线附近存在强杂散电流,电位梯度为1.30～15.00mV/m;地下50m处有中等强度杂散电流,电位梯度为2.34～2.60mV/m;地下100m处有弱杂散电流存在.虽然杂散电流并不连续,但可加剧土壤电化学腐蚀. 展开更多

关键词 电泵井 套管 交流杂散电流腐蚀 电化学腐蚀

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漏磁场对鹰潭土壤模拟液中管线钢交流腐蚀行为的影响

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作者 杨永 冉文燊 +2 位作者 李林涛 孙明 贺小刚 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期189-196,225,共9页

目的 探究管体磁化产生的磁场对油气管道交流杂散电流腐蚀行为的影响。方法 采用自行设计试验装置模拟管道真实漏磁场,以开路电位、高频电位测量、动电位极化、电化学阻抗谱、表面分析技术及失重法,研究了鹰潭土壤模拟液中磁化和未磁化... 目的 探究管体磁化产生的磁场对油气管道交流杂散电流腐蚀行为的影响。方法 采用自行设计试验装置模拟管道真实漏磁场,以开路电位、高频电位测量、动电位极化、电化学阻抗谱、表面分析技术及失重法,研究了鹰潭土壤模拟液中磁化和未磁化的X52管线钢试样交流腐蚀行为的差异。结果 磁化管体的磁场使交流腐蚀电位先负移后正移,交流幅值电位增大,极化电流增加,反应界面电容减小,法拉第电阻增大,交流平均腐蚀速率增大,对腐蚀产物形貌有一定影响,但对腐蚀形貌基本无影响。磁场作用机理分析表明,磁场产生的洛伦磁力驱动反应界面附近腐蚀介质运动而增加反应粒子的扩散速率及减小界面扩散层厚度,从而增大交流腐蚀速率。磁场梯度力在一定程度上抑制了阳极反应,促进了阴极反应。结论 漏磁场使管线钢交流杂散电流腐蚀速率大幅提升,但是不改变其均匀腐蚀的形貌,应提高开展过漏磁内检测的油气管道交流杂散电流评价标准。 展开更多

关键词 磁场 X52管线钢 交流杂散电流 腐蚀行为 鹰潭土壤模拟液

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埋地钢质管道受高铁交流干扰的数值模拟 被引量：6

16

作者 孙兆强 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2020年第8期39-45,共7页

利用数值模拟软件建立了埋地钢质管道受高速铁路输电系统的交流杂散电流干扰(交流干扰)的模型,通过模型计算预测了高铁机车运行至不同位置时对管道造成的干扰情况。根据相关标准要求,对交流干扰进行分析评价,得到超出标准限值要求的管... 利用数值模拟软件建立了埋地钢质管道受高速铁路输电系统的交流杂散电流干扰(交流干扰)的模型,通过模型计算预测了高铁机车运行至不同位置时对管道造成的干扰情况。根据相关标准要求,对交流干扰进行分析评价,得到超出标准限值要求的管道范围。针对超出安全限值的管线,利用水平敷设锌带的方式设计缓解方案,实现了高速铁路对埋地钢质管道的腐蚀干扰防护,保障埋地钢质管道的安全运行。 展开更多

关键词 高速铁路 钢质管线 交流杂散电流 数值模拟 腐蚀

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输油管道交流干扰检测评价的一个案例

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作者 王成 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期105-109,116,共6页

对库鄯线输油管道进行了电力输送线路和交流牵引铁路干扰的测试评价,对电气化铁路引起的冲击式交流干扰进行了研究讨论,并指出了当前国内外交流干扰评价标准中关于电气化铁路干扰评价的缺项。

关键词 输油管道 交流杂散电流干扰 电气化铁路

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机场供油管线X52钢腐蚀的影响因素 被引量：4

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作者 丁清苗 范玥铭 +2 位作者 沈陶 张亮亮 张璇 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2016年第4期345-349,353,共6页

通过极化曲线和电化学阻抗谱研究了交流杂散电流、温度、pH和氯离子含量对天津机场供油管线钢X52钢腐蚀行为的影响。结果表明:在交流干扰情况下X52钢的腐蚀速率要比没有干扰情况下更快,且随着干扰电压的增大而增大;在15V交流干扰电压条... 通过极化曲线和电化学阻抗谱研究了交流杂散电流、温度、pH和氯离子含量对天津机场供油管线钢X52钢腐蚀行为的影响。结果表明:在交流干扰情况下X52钢的腐蚀速率要比没有干扰情况下更快,且随着干扰电压的增大而增大;在15V交流干扰电压条件下,改变温度、pH和氯离子含量都会使X52钢的腐蚀速率发生变化,且腐蚀产物不同;此供油管线的最佳保护电位应该在-987^-1 006mV(SCE),且腐蚀控制形式都偏向于阳极控制。 展开更多

关键词 交流杂散电流 温度 PH 氯离子浓度 腐蚀速率 最佳保护电位 阳极控制

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