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管线钢在沉积物下的腐蚀行为及有机膦缓蚀剂的作用效果

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金属学报 2016年第3期52卷 320-330页

作者：徐云泽黄一盈亮杨飞李兵王晓娜大连理工大学船舶工程学院大连116024 大连理工大学材料科学与工程学院大连116024 大连理工大学物理与光电学院大连116024

利用动电位扫描(PDS),电化学阻抗谱(EIS)和线性极化电阻法(LPR),研究了石英砂沉积物覆盖下的X65管线钢在含氧盐溶液中的腐蚀行为及有机膦缓蚀剂乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)的作用效果.通过丝束电极(WBE)对沉积物所导致的电偶效应进行... 详细信息

利用动电位扫描(PDS),电化学阻抗谱(EIS)和线性极化电阻法(LPR),研究了石英砂沉积物覆盖下的X65管线钢在含氧盐溶液中的腐蚀行为及有机膦缓蚀剂乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)的作用效果.通过丝束电极(WBE)对沉积物所导致的电偶效应进行了测试.结果表明,沉积物覆盖下的X65钢平均腐蚀速率变缓,但伴随有局部腐蚀发生.在溶液中加注35 mg/L的EDTMPS后,裸露的X65钢电极的腐蚀速率在3 h内由0.17 mm/a降低并稳定在0.082 mm/a,沉积物覆盖下的X65钢电极在6 h内腐蚀速率由0.051 mm/a降低到0.026 mm/a并保持稳定,EDTMPS对裸钢和沉积物覆盖下的碳钢均有良好的缓蚀效果.WBE电偶效应测试结果表明,沉积物覆盖区域电位较低,表现为阳极区并伴随有严重的局部腐蚀发生.在注入35 mg/L缓蚀剂后,WBE平均电位迅速下降,阳极区域逐渐减小,在加入EDTMPS缓蚀剂24 h后,最大阳极电流密度和阳极总电流分别从0.21 m A/cm2和0.056 m A降低至0.078 m A/cm2和0.021 m A.监测数据表明,EDTMPS对沉积物覆盖所引起的电偶效应也有一定的抑制作用.

关键词：管线钢沉积物腐蚀 EDTMPS 电偶效应丝束电极

SO_4^(2-)对模拟孔隙液中Q235B钢筋腐蚀行为的影响

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金属学报 2019年第4期55卷 457-468页

作者：李恺强杨璐嘉徐云泽王晓娜黄一大连理工大学船舶与海洋工程学院大连116024 大连理工大学创新创业学院大连116024 大连理工大学物理与光电学院大连116024

通过阳极极化曲线、EIS、Mott-Schottky (M-S)以及恒电位极化测量研究了不同pH值模拟混凝土孔隙溶液中SO_4^(2-)对Q235B钢筋钝化和腐蚀行为的影响。极化曲线测量结果表明,在pH值高于11的模拟孔隙液中,SO_4^(2-)对Q235B钢的钝化膜没有破... 详细信息

通过阳极极化曲线、EIS、Mott-Schottky (M-S)以及恒电位极化测量研究了不同pH值模拟混凝土孔隙溶液中SO_4^(2-)对Q235B钢筋钝化和腐蚀行为的影响。极化曲线测量结果表明,在pH值高于11的模拟孔隙液中,SO_4^(2-)对Q235B钢的钝化膜没有破坏作用,而在pH值为10的模拟孔隙液中,少量SO_4^(2-)的存在就会造成Q235B钢表面钝化膜的破裂,从而导致点蚀的萌发。EIS和M-S测量结果表明,碳钢表面的钝化膜在低pH值的模拟孔隙液中稳定性较差并具有更高的缺陷浓度,从而促进了SO_4^(2-)对碳钢的侵蚀性。结合恒电位极化测试和SEM观测进一步研究了SO_4^(2-)对碳钢钝化膜的破坏作用。在高pH值的模拟孔隙液中,SO_4^(2-)在钝化膜的形成阶段能够抑制钝化膜的生长,造成亚稳态点蚀的出现,而在低pH值的模拟孔隙液中,SO_4^(2-)可以聚集在钝化膜的缺陷处,造成钝化膜的破损和稳态点蚀的发展。

关键词： Q235B钢钝化膜 SO4^2- 点蚀

X65管线钢在沉积物下腐蚀与缓蚀剂作用效果

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材料工程 2016年第10期44卷 100-108页

作者：徐云泽黄一盈亮王晓娜杨飞大连理工大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116024 大连理工大学材料科学与工程学院辽宁大连116024 大连理工大学物理与光电工程学院辽宁大连116024

通过电化学阻抗谱和动电位扫描法研究X65管线钢在含氧氯化钠溶液中沉积物对电化学参数的影响。采用电阻法(ER)结合零电阻电流计(ZRA)研究X65钢在沉积物覆盖下的电偶腐蚀行为与不同浓度有机膦缓蚀剂的作用效果。结果表明:X65钢在SiO_2沉... 详细信息

通过电化学阻抗谱和动电位扫描法研究X65管线钢在含氧氯化钠溶液中沉积物对电化学参数的影响。采用电阻法(ER)结合零电阻电流计(ZRA)研究X65钢在沉积物覆盖下的电偶腐蚀行为与不同浓度有机膦缓蚀剂的作用效果。结果表明:X65钢在SiO_2沉积物覆盖时腐蚀电位负移,腐蚀速率降低。当有沉积物覆盖与无沉积物覆盖的电偶试片相连时,X65钢在沉积物下发生阳极极化,阳极电偶电流密度在18h内由120μA/cm^2衰减到50μA/cm^2并保持稳定。依次加入5×10^(-5),8×10^(-5)和3×10^(-4)浓度的PBTCA后,电偶电流在最高升至1300μA/cm^2后逐渐下降并稳定在610μA/cm^2附近,沉积物下X65钢腐蚀速率达到6.11mm/a,PBTCA加速了X65钢在含氧溶液中沉积物下的腐蚀。通过对试片表面进行观察,沉积物下X65钢表面发生了严重的局部腐蚀。

关键词： X65管线钢沉积物下腐蚀 PBTCA 电偶腐蚀

碳钢焊缝在混凝土孔隙液中的优先腐蚀行为与亚硝酸盐缓蚀剂作用效果

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材料导报 2017年第18期31卷 119-124,130页

作者：刘梁徐云泽王晓娜贺丽敏黄一大连理工大学船舶工程学院大连116024 大连理工大学物理与光电学院大连116024

通过8通道耦合阵列多电极系统以及腐蚀试片的浸泡实验研究了碳钢焊缝在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀行为以及亚硝酸盐缓蚀剂的作用效果。通过测量开路电位、耦合电位以及电偶电流观测焊缝区域(Weld metal)、热影响区域(Heat affected zone... 详细信息

通过8通道耦合阵列多电极系统以及腐蚀试片的浸泡实验研究了碳钢焊缝在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀行为以及亚硝酸盐缓蚀剂的作用效果。通过测量开路电位、耦合电位以及电偶电流观测焊缝区域(Weld metal)、热影响区域(Heat affected zone)与母材区域(Base metal)之间的电偶腐蚀以及亚硝酸盐缓蚀剂对焊缝部位的作用效果。耦合阵列多电极系统以及腐蚀试片的浸泡实验结果共同表明,在含有Cl-的模拟混凝土孔隙液中,Q235的WM及其附近区域会发生优先腐蚀。同时,亚硝酸盐缓蚀剂能够明显减小不同区域之间的电偶电流,从而减小焊缝处的局部腐蚀风险。

关键词：焊缝腐蚀耦合阵列多电极亚硝酸盐局部腐蚀

溶液pH和温度对X65管线钢焊缝非均匀腐蚀的影响

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材料导报 2022年第1期36卷 150-156页

作者：朱烨森刘梁徐云泽王晓娜刘刚黄一大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122 大连理工大学物理学院辽宁大连116024

本工作利用阵列多环组腐蚀监测传感器对X65管线钢焊缝在不同溶液pH和温度的饱和二氧化碳溶液中的非均匀腐蚀行为进行了研究。实验结果表明,管线钢焊缝的360°全周向区域以及沿管长轴向区域的非均匀腐蚀情况可以被有效监测。结合电化学... 详细信息

本工作利用阵列多环组腐蚀监测传感器对X65管线钢焊缝在不同溶液pH和温度的饱和二氧化碳溶液中的非均匀腐蚀行为进行了研究。实验结果表明,管线钢焊缝的360°全周向区域以及沿管长轴向区域的非均匀腐蚀情况可以被有效监测。结合电化学测试及腐蚀形貌表征发现,在溶液pH为5.85时,管线钢焊缝表面难以形成具有保护性的腐蚀产物膜,随着溶液温度升高,焊缝三个区域(母材区、热影响区和焊缝区)的二氧化碳腐蚀加剧,其中焊缝区腐蚀最为严重;在溶液pH为6.86时,随着溶液温度升高,焊缝三个区域的腐蚀速率由于保护性腐蚀产物膜的形成而降低。魏氏体和针状铁素体在焊缝区的富集,导致焊缝区的成膜时间滞后于母材区和热影响区。

关键词：阵列多环组腐蚀监测传感器管线钢焊缝二氧化碳腐蚀非均匀腐蚀

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基于经验模态分解的地震相分析技术

石油地球物理勘探 2010年第A01期45卷 145-149页

作者：刘庆敏杨午阳田连玉徐云泽李琳中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730000

经验模态分解(EMD)方法是希尔伯特—黄变换的核心部分,可以将地震数据分解为多阶内蕴模态函数(IMF)分量,不同IMF分量具有不同的频率特性,不同的IMF分量对地震相的敏感程度不同,反映不同的地质信息。利用EMD方法结合kohonen神经网络的地... 详细信息

经验模态分解(EMD)方法是希尔伯特—黄变换的核心部分,可以将地震数据分解为多阶内蕴模态函数(IMF)分量,不同IMF分量具有不同的频率特性,不同的IMF分量对地震相的敏感程度不同,反映不同的地质信息。利用EMD方法结合kohonen神经网络的地震相分析可进行断层识别以及储层预测。文中将EMD方法应用于中国西部的实际地震资料分析,利用重构信号和分解得到的IMF分量进行波形地震相分析。模型试算和实际资料应用结果表明,用感兴趣的IMF分量能够重构信号,重构后的地震信号能够更加清晰地显示断层展布特征、有利储层范围等,提高了地震资料的信噪比和分辨率,对断层展布特征的认识和油气预测具有重要的参考价值。

关键词：希尔伯特—黄变换经验模态分解内蕴模态函数波形分类地震相分析

921A高强碳素钢在天然流动海水中的腐蚀行为

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材料导报 2023年第18期37卷 178-185页

作者：姜万珩张奇亮牛璐刘梁黄一徐云泽大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 中国船舶工业集团公司第七○八研究所上海200011 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

921A碳素钢作为海洋工程用高强钢,被广泛应用于水下海洋装备的建造。921A钢在服役期间内会遭受恶劣海洋环境以及复杂流场作用,其在流动海水中的腐蚀行为是影响水下海洋装备安全运行的重要因素。为了明晰921A钢在流动海水中的腐蚀规律,... 详细信息

921A碳素钢作为海洋工程用高强钢,被广泛应用于水下海洋装备的建造。921A钢在服役期间内会遭受恶劣海洋环境以及复杂流场作用,其在流动海水中的腐蚀行为是影响水下海洋装备安全运行的重要因素。为了明晰921A钢在流动海水中的腐蚀规律,利用射流喷射系统研究了海洋工程用921A高强碳素钢在不同流速(1~8 m/s)天然海水中的腐蚀行为,并结合电化学测量、微观形貌分析和计算流体力学(CFD)仿真分析了海水中流场、传质和锈层分布对921A钢腐蚀行为的交互影响机制。实验结果表明,随着海水流速从1~3 m/s升高至5~8 m/s,钢材的腐蚀损伤形貌由“流痕”转变为点蚀,海水流速增加会导致更为致密的球状锈层形成。921A钢在流动海水中的腐蚀行为受到流速、传质、壁面切应力、正应力和锈层的协同作用,锈层积累和局部腐蚀更倾向于出现在同时具有低流速、低切应力和高正应力、高传质速率特征的区域。高流速下正应力和切应力的大幅升高是导致致密锈层和点蚀形成的重要原因。921A钢的腐蚀速率在浸泡初期受活性溶解区域的发展控制,实验后期传质和锈层成为影响921A钢腐蚀速率的主要因素。在下一步工作中,将继续围绕流动海水中碳钢材料表面不同形貌锈层的形成机制与局部腐蚀发展规律开展研究。

关键词： 921A钢天然海水流速锈层点蚀 CFD

基于双环电阻传感器的管道内壁腐蚀监测技术研究

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机械工程学报 2015年第24期51卷 15-23页

作者：黄一徐云泽王晓娜李小龙涂三山大连理工大学船舶工程学院大连116024 大连理工大学物理与光电工程学院大连116024 中海石油深海开发有限公司珠海519000

为实现管道内壁腐蚀的全周向在线监测并提高测量精度,在传统电阻法的基础上提出一种基于双环电阻探针的腐蚀监测方法。双环电阻探针解决了由于几何限制和管道内外壁温差所带来的测量误差。通过对双环探针进行多象限分区,求解各分区的电... 详细信息

为实现管道内壁腐蚀的全周向在线监测并提高测量精度,在传统电阻法的基础上提出一种基于双环电阻探针的腐蚀监测方法。双环电阻探针解决了由于几何限制和管道内外壁温差所带来的测量误差。通过对双环探针进行多象限分区,求解各分区的电阻比值,实现了管道全方位的在线腐蚀监测。通过双环探针可以同时实现对管道内外壁的温差计算与实时监测,为湿蒸汽管道冷凝液膜的形成起到预报作用。基于以上研究基础,在实验室X65模拟管路中,分别布置四象限分区双环电阻传感器、传统丝状电阻传感器和高精度热电偶对管道的腐蚀和内外壁温差进行实时监测。试验结果表明:基于新型双环探针的管道内壁腐蚀监测方法,可以完成管道内外壁温差和局部分区腐蚀状态的在线监测,并在腐蚀深度和腐蚀速率的测量上比传统丝状电阻探针具有更高的监测精度。

关键词：管道腐蚀深度双环探针电阻法温差

EH36钢在不同粒径沙砾冲击下的冲刷腐蚀耦合损伤行为

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金属学报 2023年第7期59卷 893-904页

作者：张奇亮王玉超李光达李先军黄一徐云泽大连理工大学船舶工程学院大连116024 中广核新能源海上风电(汕尾)有限公司汕尾516600 深圳中广核工程设计有限公司深圳518000

利用电化学和失重测量、形貌表征以及计算流体力学仿真研究了EH36碳钢材料在含有不同粒径沙砾3.5%NaCl溶液中的低流速冲刷腐蚀行为。仿真结果表明,2 m/s较低流速下沙砾粒径的增大(100~850μm)仍然能够提升沙砾的冲击能量。电化学和失重... 详细信息

利用电化学和失重测量、形貌表征以及计算流体力学仿真研究了EH36碳钢材料在含有不同粒径沙砾3.5%NaCl溶液中的低流速冲刷腐蚀行为。仿真结果表明,2 m/s较低流速下沙砾粒径的增大(100~850μm)仍然能够提升沙砾的冲击能量。电化学和失重测量结果表明,腐蚀是低流速下导致EH36钢在含沙盐溶液中发生材料损伤的最主要因素。同时,腐蚀也是引起严重磨损发生的前提条件。随着沙砾粒径的增大,碳钢的冲刷腐蚀形貌从典型的“沿流体迹线腐蚀”转变为点蚀,表明沙砾冲击能量的增加引起点蚀萌发,进而加剧局部腐蚀。对比纯腐蚀、纯磨损和冲刷腐蚀的实验结果发现,沙砾粒径的增大导致腐蚀与磨损的协同作用效果增强。沙砾的冲击能量、局部阳极溶解和阳极液的转移共同决定了低流速下冲刷腐蚀的发展过程。

关键词： EH36钢 CFD 冲刷腐蚀沙砾粒径点蚀