不同水化學(xué)工況下金屬氧化膜的特性研究.pdf

1、在不同的水工況形成的氧化膜形貌以及其保護(hù)作用是不同的,有的氧化膜致密均勻,阻擋了水汽的沖刷和陰離子的腐蝕,而有些氧化膜不僅沒有起到保護(hù)水冷壁管的作用,還會(huì)產(chǎn)生沉積下的腐蝕。本文使用電化學(xué)方法、X射線衍射分析(XRD)、掃描電鏡(SEM)和能譜(EDS)等測(cè)試手段,研究了600MW鍋爐水冷壁管在協(xié)調(diào)-pH值磷酸鹽處理(CPT)、氫氧化鈉處理(CT)、還原性全揮發(fā)處理AVT(R)和弱氧化性全揮發(fā)處理AVT(O)四種水工況下條件,300℃反應(yīng)

2、18小時(shí)所形成的氧化膜的形貌、結(jié)構(gòu),并分析了氧化膜成膜機(jī)理,其結(jié)果如下:
　　 常溫電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:由塔菲爾和交流阻抗數(shù)據(jù)可知,在常溫CT水工況條件下,金屬的腐蝕電流最大,交流阻抗值最小,抗腐蝕能力最弱,其腐蝕的程度是最嚴(yán)重的,得到的氧化產(chǎn)物是最多的;AVT(R)和AVT(O)因?yàn)榘钡囊种谱饔?腐蝕電位較低,電流也很小,其在常溫下腐蝕很微弱,但不同之處在于AVT(O)中存在少量的氧,提高了腐蝕電位,引起腐蝕電流變大,其抗腐蝕

3、能力比AVT(R)要弱,腐蝕產(chǎn)物相對(duì)多一些;CPT。的抗腐蝕能力介于CT和AVT(O)之間。
　　 高溫氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　 (1)CPT水工況條件下金屬內(nèi)壁表層形成的氧化膜呈現(xiàn)了較深的腐蝕坑(腐蝕深度達(dá)到了200gin)和凹凸不平的特征,有明顯的沖刷痕跡,不均勻的氧化物顆粒鑲嵌在金屬表層處,根據(jù)常溫電化學(xué)結(jié)論得到CPT的腐蝕介于CT和AVT(O)之間,但高溫該條件的腐蝕程度卻是最嚴(yán)重的,因?yàn)樵诟邷貢r(shí)磷酸鹽的隱藏現(xiàn)象

4、才會(huì)發(fā)生。
　　 (2)相比較CPT水工況,CT處理時(shí)金屬表面生成的氧化膜顆粒較大,呈8面體結(jié)構(gòu),顆粒間的孔隙較大,而且腐蝕較深(腐蝕深度達(dá)到10μm),隨溶液的流動(dòng)氧化物很溶液被剝落,從而把坑洼的表面暴露出來,同時(shí)各種腐蝕性離子滲透至金屬氧化膜內(nèi)部,加速金屬的腐蝕。
　　 (3)AVT(R)水工況條件下,金屬表面覆蓋了一層均勻平整的氧化膜(大約5μm左右),這層膜把金屬完全包裹住,防止與溶液直接接觸,起到了較好的保護(hù)作