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输油管道中流体流动带电现象对管道腐蚀的影响

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摘要

1.1研究背景

1.2本文研究内容

第2章文献综述

2.1输油管道腐蚀的介绍

2.1.1输油管道腐蚀现状

2.1.2输油管道腐蚀类型

2.1.3输油管道腐蚀的影响因素

2.1.4输油管道腐蚀的控制方法

2.2金属腐蚀的本质

2.3电流对腐蚀的影响机理

2.3.1腐蚀原电池

2.3.2腐蚀电池的极化

2.3.3杂散电流腐蚀机制

2.4输油管道界面的性质

2.4.1相界面

2.4.2双电层

2.4.3固/液摩擦产生静电荷的机制

2.5本章小结

第3章输水金属管道中的摩擦带电

3.1实验装置

3.2实验过程

3.3实验结果及讨论

3.3本章小结

第4章界面性能对金属管道中油流带电的影响

4.1实验装置

4.2实验过程

4.3实验结果与讨论

4.4本章小结

第5章腐蚀实验

5.1腐蚀速率检测

5.2 SEM分析

5.3能谱分析

5.4本章小结

第6章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

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摘要

管道因其具有经济、快捷、连续等一系列优点而成为目前油品输送的重要工具。但由于油品的腐蚀性以及管道铺设环境的复杂性使管道极易产生腐蚀,并且成为影响输送效率以及管道安全的重要问题。管道腐蚀主要包括电化学腐蚀和化学腐蚀,其中关于腐蚀的影响因素也多种多样,但管油界面的流动带电现象对腐蚀的影响几乎鲜有人研究。本文主要阐述了埋地输油管道的腐蚀过程和机理,分析了腐蚀发生的原因,并提出了防护手段和方法,重点探讨了管道界面双电层的形成和分离导致的管内壁的带电性能对管道腐蚀的影响,这为腐蚀与防护提供了一个新的研究方向和理论依据,对延长输油管道的使用寿命具有重要的指导意义。 本文以水溶液与绝缘油为液体流动介质,探究不同介质与管道摩擦产生静电荷对管道腐蚀的影响,得出以下结论: (1)当液体介质与金属管道接触时,由于固体和液体表面的性能不同,会在其界面处形成双电层;当两者发生相对运动时,双电层分离,使金属表面带电。 (2)当金属管道接地时,测量的泄漏电流和电压随流速的增加而增加;且不同液体通过管道时,测量值亦有不同。 (3)在不同的流动状态下,随着流速的增加,湍流状态的电流和电压变化大于层流状态。 (4)安装电荷捕捉器时产生的电流和电压比不加电荷捕捉器时要小,这是因为流动介质中的一些电荷被电荷捕捉器捕捉后传送到金属表面去中和其上的等量静电荷。 (5)当金属管道接地时,产生的泄露电流加速管道腐蚀;且泄露电流越大,对管道腐蚀的影响越大。

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