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強腐蝕地區(qū)的大氣環(huán)境對輸電設(shè)施的腐蝕影響
腐蝕,這一共同面對的問題,涉及資源消耗、環(huán)境污染、人類健康等諸多問題。腐蝕產(chǎn)生的重金屬離子會污染土壤、植物、水,同時還會威脅人類健康。據(jù)統(tǒng)計,2014年由于腐蝕引起的經(jīng)濟損失約占各國每年GDP的3%~5%,我國腐蝕總成本約為GDP的3.34%,腐蝕代價大于所有自然災(zāi)害損失的總和。隨著我國大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,這一數(shù)據(jù)仍會不斷上升。
近年來,我國電力事業(yè)不斷發(fā)展,承載電力輸送任務(wù)的輸電網(wǎng)線路建設(shè)里程也快速增長,為使輸電設(shè)施具有輕自重和高支撐強度的優(yōu)點,結(jié)構(gòu)件多采用鍍鋅鋼、碳鋼、鋁線等金屬材料,但這些設(shè)施多暴露于戶外露天環(huán)境中,常年遭受不同自然條件的侵蝕。輸電網(wǎng)線路各部件的腐蝕與損耗較為廣泛,且很難進行全天候管理,這嚴重威脅了輸電設(shè)施的運行安全,嚴重時甚至會造成人員傷亡。
不同于內(nèi)陸地區(qū),我國南方沿海地區(qū)由于特殊的氣候原因,導致該地區(qū)的大氣環(huán)境濕度和溫度相對較高,且隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,逐漸形成了典型濕熱工業(yè)的強腐蝕環(huán)境,使該地區(qū)的金屬構(gòu)件較易發(fā)生嚴重腐蝕。
鋁鎂雙金屬反向等溫包覆擠壓棒材耐腐蝕性能
利用反向等溫包覆擠壓技術(shù)制備了直徑38 mm的鋁包覆鎂合金復(fù)合擠壓棒材,采用浸泡實驗和電化學工作站進行腐蝕分析,對比研究鋁鎂雙金屬反向等溫擠壓棒材表層、芯部及鋁鎂包覆結(jié)合界面層在3.5%NaCl溶液中腐蝕前后的微觀組織形貌、腐蝕失重率、極化曲線、阻抗譜等。結(jié)果表明:鋁鎂合金在擠壓過程中發(fā)生再結(jié)晶,包覆結(jié)合界面層析出β (Al3Mg2) 相和γ (Mg17Al12) 相,而未包覆擠壓鎂合金,在晶界處析出γ (Mg17Al12) 相。相比于未包覆狀態(tài)而言,反向等溫包覆擠壓棒材在腐蝕過程中,包覆鋁表面層更容易富集腐蝕產(chǎn)物形成鈍化膜抑制腐蝕進行。因此這一雙金屬包覆反向等溫復(fù)合擠壓技術(shù)有利于提高AZ31鎂合金型材的耐腐蝕性能。
【科技】納米技術(shù)如何解決保溫層下的腐蝕問題?
腐蝕是指由于金屬與周圍環(huán)境發(fā)生反應(yīng)而導致其基本性能的下降。通常用這個詞來表示金屬與水或氧氣反應(yīng)而失去一個電子。保溫層下腐蝕(CUI)是指發(fā)生在金屬表面與保溫材料接觸面上的一種腐蝕現(xiàn)象。這是一種特別嚴重的腐蝕形式,因為難以檢測到保溫層下的腐蝕。
由于拆除、更換保溫材料的費用與人工成本的原因,通常無法定期檢查保溫層下的腐蝕,從而無法避免該問題。
01. 誘因
保溫層下腐蝕(CUI)的大多數(shù)誘因與其他類型的腐蝕相似,大的區(qū)別是環(huán)境。
當然,水分與氧氣是腐蝕的大因素。管道、儲罐或設(shè)備的保溫材料形成的封閉環(huán)境會創(chuàng)造條件,造成水分積聚,進而導致腐蝕。由于保溫材料會阻止水分蒸發(fā),且保溫材料又可充當載體,使一個區(qū)域的水分通過其移動至另一個區(qū)域,從而導致腐蝕更迅速地擴散,因此腐蝕往往更加嚴重。(見下圖)
海上壓力容器腐蝕行為的風險與檢驗研究
基于API 581標準,結(jié)合壓力容器現(xiàn)場所處環(huán)境和對應(yīng)腐蝕機理,采用定量分析方法對壓力容器各類損傷系數(shù)、失效概率和失效后果進行分析與計算。同時結(jié)合制定的風險可接受準則,對壓力容器風險等級進行高低劃分,針對風險高的設(shè)備及組件,結(jié)合其各類損傷系數(shù)和失效后果,制定針對性的未來檢驗周期、檢驗計劃、檢驗措施和相關(guān)后果監(jiān)控措施。研究結(jié)果能實現(xiàn)對壓力容器及組件的風險準確定量評估,并針對風險制定相應(yīng)檢驗周期和檢驗計劃。此方法對合理分配現(xiàn)場檢驗人力、財力和控制平臺安全生產(chǎn)具有重要意義。且該方法已成功應(yīng)用于中國海域FPSO,可供其他工程借鑒參考。
關(guān)鍵詞: API 581標準; 壓力容器; 風險; 檢驗
在能源交通、陸上石油化工、海上油氣生產(chǎn)等重要領(lǐng)域中,壓力容器被廣泛地使用。尤其在海上油氣生產(chǎn)領(lǐng)域,壓力容器是常見且的設(shè)備,控制壓力容器的風險對控制平臺安全生產(chǎn)具有重要作用,因此對壓力容器進行定量風險評估具有重要意義。