[00130145]硫酸露点腐蚀平台建设与典型材料相容性研究

本项目搭建了露点腐蚀实验装置,并采用宏微观观察、丝束扫描电极、电化学评价、全浸腐蚀失重、露点腐蚀失重、氙灯老化、红外光谱评价、涂层厚度与附着力评价等方法,对Q345R、ND钢和316L的露点环境的腐蚀与传质特征、露点腐蚀差异性,及其防护涂层的防护能力与耐老化能力进行了评估,取得的成果包括： （1）搭建的腐蚀平台装置在试验腔中成可进行以下环境参数的模拟：温度至少为120-200℃,气相成分至少含100-500ppm的SO3和10-17%以下H2O的凝结酸性水溶液,且试验腔具有可视性,可以通过此装置模拟硫酸露点环境对材料进行腐蚀相关测试。 （2）在酸性露点环境下腐蚀初期电极表面电流分布整体呈现中心阴极、边缘环状阳极的分布,此时液滴下的腐蚀电流从外边缘到中心形成“阴极-阳极-阴极”的环形结构。并且随着腐蚀时间的延长电极电偶反应特征逐渐减小,腐蚀趋近自身均一化反应,最终以均匀腐蚀为主。在液滴最边缘处由于为阴极腐蚀非常轻微, 但紧邻的阳极区域洗去腐蚀产物后出现沟壑样的明显斑状腐蚀,局部还出现点蚀倾向。 （3）在试验进行的三种材料中Q345R耐蚀性最差,ND钢和316L相对腐蚀速率较Q345R低很多。其中在较低的温度与H2SO4浓度下316L的腐蚀速率比ND钢更低。但在40℃和44%H2SO4浓度后腐蚀速率316L高于ND钢。这与较高温度中H+对较为致密的Cr2O3钝化膜具有较强的破钝作用有关管。露点腐蚀失重Q345R露点失重和ND钢露点失重明显高于全浸失重,而316L则恰好相反。在不考虑成本的情况下建议在露点腐蚀环境中低温段使用316L不锈钢,高温段使用ND钢。 （4）在光氧化老化过程中,环氧富锌涂层厚度随时间的增加而增加,而横切试验和拉拔试验的粘附力同时下降。随着老化时间的延长,耐腐蚀性能下降,且在3.5%氯化钠中性溶液和酸性溶液中,耐腐蚀性能有所不同。红外光谱结果表明,随着老化时间的增加,C-O-C和C-H的峰值下降,C=O增加。结果表明,C-O-C和C-H的断链是老化过程中的主要行为。老化反应降低了涂层的耐腐蚀性和疏水性,使腐蚀液和腐蚀离子更容易渗透。因此,该涂层不适宜在露点酸性环境中使用。