在线腐蚀监测探针电化学相关性探究

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1、国内图书分类号：TE980学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文在线腐蚀监测探针的电化学相关性探究硕士研究生：白丹导师：武俊伟申请学位：工学硕士学科：材料加工工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：20012年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学工学硕士学位论文ClassifiedIndex:TE980U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringELECTROCHEMICALCORRELATIONSTUDYOFON-LINECO

2、RROSIONMONITORINGPROBESCandidate：BaiDanSupervisor：JunweiWuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsProcessingEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2012Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology-III

3、-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要采用腐蚀探针在线监测腐蚀速度，在国内外石化行业，管道传输行业有广泛的应用。当前最常用的探针技术有：电阻探针(ER)，电化学线性极化探针(LPR)。电化学监测方法具有测量速度快，可反映腐蚀的瞬时值，能直观的处理和分析数据。除了LPR技术外，其他的弱极化技术、交流阻抗谱技术在实验室都曾广泛地应用监测腐蚀速度，但在工业界现场却很少应用。探针的结构有两电极探针和三电极探针等。不同电化学技术针对不同探针结构很少有系统的研究，为此，本课题为研究不同电化学技术在不同电化学探针结构的应用，对比测试腐蚀速度

4、的差异，研究其相关性，并研究不同测试手段导致腐蚀速度差异的原因。本课题主要从研究以下几个方面的内容：首先分析腐蚀挂片在腐蚀溶液中腐蚀速度的走势并研究腐蚀挂片上的腐蚀产物及挂片表面蚀点，研究腐蚀速度随时间的变化规律，该实验为本课题所有实验的基准，并选取标准三电极体系，同种材料两电极体系，同种材料三电极体系，三电极体系（不锈钢做参比电极）进行对比研究；然后采用弱极化法所求得电化学参数用于线性极化测试，两者所测得腐蚀速度的一致性；并探究极化法与腐蚀挂片法两者所测腐蚀速度的一致性，从而制定出与腐蚀挂片法更为一致的极化曲线测量法；其次

5、探究电化学阻抗法与腐蚀挂片法之间所测腐蚀速度的一致性，并对比电化学稳态极化曲线法，观察三者之间结果的差异性，从而为炼油厂腐蚀在线监测技术的开发提供一些数据支持。最后探究同材质的二电极和三电极探针及不锈钢为参比电极的同材质三电极探针与标准电极之间腐蚀行为的差异性，从而能指导并制定出不同腐蚀环境下与标准电极所测结果更为一致的腐蚀监测方法及所用的电极形式。本课题的研究实验结果证明：四种电极体系用电化学方法所测的腐蚀率与失重法的变化趋势一致。考虑到现场目前的腐蚀监测主要使用线性极化法，同材质三电极体系并不适合长期的在线监测，尤其是腐

6、蚀较为严重的腐蚀体系；不锈钢为参比电极的同材质三电极可以长期用在不含氯离子或者含微量氯离子的腐蚀体系中；同材质二电极可以用在任何电解质溶液的腐蚀体系中，只是需要其他的辅助方法测量腐蚀动力学参数。随着浸泡时间的延长，电极表面的吸附层对腐蚀速率的精确测量有着较大的影响，因此对于腐蚀较为严重的腐蚀体系应尽量的定期更换探头。关键词：线性极化；弱极化；电化学阻抗；同材质电极；腐蚀在线监测-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractCorrosionprobeshavebeenwidelyusedforonlinemonitor

7、ingcorrosionrateinthepetrochemicalindustry,pipelinetransmissionindustry.Themostex-tensiveusedprobesare:electricalresistance(ER)probe,electrochemicallinearpolarizationresistance(LPR)probe.Electrochemicalmonitoringmethodhashighmeasurementspeed,whichreflectstheinstant

8、aneouscorrosionrate.Be-sidesLPRtechnologyofelectrochemicaltechniques,weakpolarization(WP),electrochemicalimpedancespectroscopy(EIS)hasbeenwidelyu