程子非
,
金文倩
,
马春红
,
莫东平
,
侯峰
电镀与涂饰
地热系统的腐蚀与结垢严重影响了地热资源的开发利用.为了解决该问题,在20碳钢基底上进行化学镀,制备了Ni-P-SiO2复合镀层,通过对流传热阻垢试验对比研究了浸泡于模拟地热水中的Ni-P-SiO2复合镀层和316不锈钢的污垢诱导期、污垢热阻和传热系数,采用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和能谱仪(EDS)对2种材料的表面污垢层进行了表征,利用全浸腐蚀试验和电化学测试研究了其在模拟地热水中的耐蚀性能.结果表明,Ni-P-SiO2复合镀层的表面污垢主要是文石和球霰石,分布不均匀,易剥离,而316不锈钢表面生成的污垢主要是方解石和文石,分布集中,不易剥离.相比于316不锈钢,Ni-P-SiO2复合镀层的污垢诱导期得到延长,污垢热阻减小,传热系数增大,自腐蚀电流密度减小,阻抗值增大,表现出更加优异的耐蚀阻垢性能.
关键词:
镍-磷合金
,
化学镀
,
二氧化硅
,
复合镀层
,
不锈钢
,
地热水
,
防腐
,
阻垢
程子非
,
金文倩
,
马春红
,
莫东平
,
侯峰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.08.017
目的：地热水的腐蚀和结垢是地热资源开发利用的核心问题,研究几种常见金属材料在地热水中的腐蚀和结垢规律,为地热资源开发利用提供理论依据。方法通过扫描电子显微镜,X射线衍射仪、动态挂片试验、极化和交流阻抗测试等方法,对比研究紫铜、304不锈钢和20#碳钢在模拟地热水溶液中的腐蚀和结垢情况。结果3种金属材料表面的结垢产物均为CaCO3,20#碳钢表面的CaCO3均为方解石相,304不锈钢和紫铜表面的CaCO3包含方解石相和少量文石相,304不锈钢表面的CaCO3分布较紫铜疏松,且含垢量较小。20#碳钢表面腐蚀产物的内层主要是黑色的Fe3 O4,外层主要是黄色的Fe2 O3；紫铜表面的腐蚀产物主要是铜的氧化物；304不锈钢表面无腐蚀产物。浸泡期间,304不锈钢未发生腐蚀且腐蚀电流密度最小；紫铜的整体耐蚀性能不及304不锈钢,但耐点蚀性能最佳；20#碳钢腐蚀严重,腐蚀电流密度较大。结论在模拟地热水溶液中,304不锈钢拥有比紫铜和20#碳钢更好的耐腐蚀性能和阻垢性能。
关键词:
地热水
,
紫铜
,
不锈钢
,
碳钢
,
腐蚀
,
结垢
金文倩
,
马春红
,
莫东平
,
程子非
,
侯峰
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201609003
利用雷诺兹指数(Ryznar)对所研究的模拟地热水溶液的类型做出判断.通过在20号碳钢上进行化学镀得到镀层均匀的镀镍磷钢,并采用体式显微镜、全浸均匀腐蚀试验、电化学试验研究了镀镍磷钢、304不锈钢和20号碳钢三种常用金属管材在模拟地热水中的腐蚀结垢性能.结果表明:镀镍磷钢在模拟地热水中浸泡后所得表面垢层分散且量少,而304不锈钢表面生成的污垢较厚且集中,20号碳钢表面则生成了大量腐蚀与结垢产物.此外,镀镍磷钢和304不锈钢在全浸试验后未发生宏观腐蚀,但通过电化学试验进一步比较,镀镍磷钢的自腐蚀电流密度小于304不锈钢的,且其阻抗值明显大于304不锈钢的.因此,与304不锈钢和20号碳钢相比镀镍磷钢具有更优良的耐蚀阻垢性能.
关键词:
地热水
,
镀镍磷钢
,
304不锈钢
,
腐蚀
,
结垢
