碳钢容器腐蚀模式[1]

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1、第23卷第5期(总第137期)辐射防护通讯2003年10月·综　　述·①碳钢容器腐蚀模式CorrosionModelsofCarbonSteelContainer王志明(中国辐射防护研究院,太原,030006)WangZhiming(ChinaInstituteforRadiationProtection,Taiyuan,030006)摘　要　碳钢是用于低中放废液贮存或低中放固体废物处置包装容器的一种常用材料。容器的完整性是阻滞废液向外泄漏或者被处置废物中放射性核素向外释放的一个重要因素。包装容器损坏的主要机制是腐蚀。在废液储存或废物处置条件下,所关心的是容器的点蚀和均匀腐蚀。本文介绍了有关这

2、方面的情况和一些点蚀模式和均匀腐蚀模式。关键词:　碳钢容器　腐蚀　模式　点蚀　均匀腐蚀+中图分类号:TL942.1文献标识码:A文章编号:100426356(2003)0520019206AbstractCarbonsteelisonekindofthecommonpackagematerialsusedforstorageoflowandintermediatelevelradioactiveliquidwasteordisposaloflowandintermediatelevelradioactiveso2lidifiedwaste.Theintegrityofthepackagecon

3、tainerisanimportantfactorpreventingradionu2clidereleasingfromthecontainer.Themainmechanismofpackagecontainerbreakageiscorro2sion.Andtheconcernedmattersarepittinganduniformcorrosionsofpackagecontainerunderstorageordisposalofthewaste.Thesituationconcerningthisaspectandbothpittingcorrosionmodelsandunif

4、ormcorrosionmodelsareintroducedinthispaper.Keywords:CarbonsteelcontainerCorrosionModelsPittingcorrosionUniformcorrosion1　引言匀腐蚀模式,并作了简单的评述。碳钢是用于低中放废液贮存或低中放固体废铁质金属腐蚀的主要原因是电化学过程。点物处置包装容器的一种常用材料。容器的完整性蚀的发生是由于相接触的两点间的电位差引起是阻滞废液向外泄漏或者被处置废物中放射性核的。而电位差是由于同一金属的不同点,或者不同素向外释放的一个重要因素。换言之,容器的破损金属的接触、夹杂物或杂质、金属间化合

5、物、应力将降低废液贮存或固体废物处置的安全性。容器以及均质组分和结构的差异引起的。的破损不仅影响核素的初始释放时间,也影响核影响金属在地下环境中腐蚀的因素可分为4[1]素的释放量。然而,在贮存或者处置条件下,容器大类:的破损是不可避免的。破损的主要原因之一是金(1)通气因素属与地下水的接触和在内部与废液或固化体的接它影响着到达金属的氧气量和水量。土壤的触等因素造成的金属腐蚀。因此,研究容器腐蚀,通气性质主要依赖于土壤颗粒的大小及分布。例开发腐蚀模式,预测容器的可能破损及其发展,是如,像沙子一类粗结构的土壤具有低的持水能力放射性废液贮存或废物处置源项释放模式中不可和好的通气性能,而像粘土一类细结

6、构却具有高缺少的组成部分。本文介绍了一些点蚀模式和均的持水能力和差的通气性能。①收稿日期:2003206225作者简介:王志明(19392),男,1964年毕业于清华大学,研究员。—19—辐射防护通讯　2003年10月第23卷第5期(2)电解因素关系。它与土壤水化学性质(例如Eh、pH值、电阻1933年,Scott给出了低碳钢在土壤中腐蚀[3]率以及诸如氯化物、硫酸盐和碳酸盐一类凝聚物的第一个经验公式:m的产生等)有关。hmean=bAS(1)(3)电因素式中,hmean是在若干相同的标称样品上测量到最它可以确定阳电区域的大小、数量及位置。大蚀坑深度的平均值,AS是每个试验样品的表面(4)其它

7、因素积,b和m均为常数。包括微生物侵蚀,导致不同通气状况的非均对于低碳钢在土壤中的腐蚀,Ewing于1945[3]匀回填以及区域效应等。年提出了另一个公式:腐蚀的一般化学反应可表达如下:hmean=c+dlnAS(2)x+阳极反应:M=M+xe式中,c和d均为常数。阴极反应:美国国家标准局(NBS,现易名为NIST)于+氢析出:2H+e=H21957年发表了他们的许多试验数据。所用的试验+氧化还原