应力腐蚀开裂是一种危害极大的局部腐蚀,它能够导致管道破裂,使得流体外泄,特别是管道介质中存在二氧化碳及硫化氢时,会导致严重的安全事故。在管道流体中添加二氧化碳缓蚀剂或硫化氢缓蚀剂往往对均匀腐蚀有效,对SCC的抑制效果研究的较少。二氧化碳介质环境中,SCC发生的几率并不是很大,因此常规的咪唑啉类二氧化碳缓蚀剂往往仅需要考察其对二氧化碳腐蚀的功效即可。但是在硫化氢体系中,硫化氢会加剧SCC的产生,因此开发出一种硫化氢缓蚀剂后,除了考察其对硫化氢均匀腐蚀的抑制效果,还应着重考察其对SCC的抑制功效。在有些情况下,缓蚀剂不仅不能抑制SCC,反而还会加速SCC,例如对于酸化缓蚀剂,特别是高温酸化缓蚀剂,这类高温酸化缓蚀剂中含有的炔醇,就可能加速SCC。电化学噪声在缓蚀剂性能检测中有较多的应用,它的优点时不需要对测试系统施加任何干扰,不仅可以检测缓蚀剂对均匀腐蚀的抑制效果,同时可以检测缓蚀剂对局部腐蚀的抑制效果。利用电化学噪声对缓蚀剂的在线监测功能,可以更为合理地添加缓蚀剂。

       而ECN在SCC方面的应用也有很多报道。Edgenmon G. L.等用ECN监测了低碳钢在模拟国防核污水溶液中的SCC,并区分了均匀腐蚀和SCC对应的不同噪声峰,发现均匀腐蚀的ECN通常是由电极的阴阳极反应所引发的一些随机的电流电位峰,在钝化和腐蚀速率低的体系,电流基线和峰幅值较小;而裂纹引发噪声峰是一些周期性的电流与电位同步的尖峰,并且电流噪声峰平均幅值变正,电位噪声峰的平均幅值变负,并认为这些电流和电位特征峰是由裂尖的阳极溶解引起的。González-Rodriguez J. G.等用电位噪声监测了17-4PH 不锈钢在20%NaCl溶液中慢拉伸过程中裂纹的萌生和扩展,发现裂纹的发生会引起比较强的电位波动,且在出现在拉伸试样过了屈服强度以后并随着应力增加电位波动的强度和频率增加,到了断裂区时电位噪声峰强度下降但频率依然很高;然后对电位噪声数据进行了PSD频域分析,但是认为PSD数据用来预测裂纹的萌生和扩展不可靠,最好的方式是进行时域分析。Luo J. L.和Qiao L. J.研究了304不锈钢和黄铜SCC过程中的ECN,研究发现相同的腐蚀特征对应着类似的ECN,电位的快速下降和缓慢上升分别对应新鲜金属的腐蚀和钝化过程,并且在一个给定的SCC体系中,SCC过程中对应的电位噪声峰的下降和恢复速率是一致的。并且随着应力的增大噪声的波动频率也增加,因此认为SCC的萌生可以通过噪声的特征和分布进行监测和确定。Gonzalez-Rodriguez J. G.等采用慢拉伸方法研究了敏化的690镍铬合金在0.01M Na2S2O3溶液中SCC过程中的电流噪声峰,结果发现,当试样发生SCC时出现低频高强度的电流脉冲峰,当试样不出现SCC时,电流脉冲峰为高频低强度的噪声峰,这些噪声峰一般为试样钝化或出现均匀腐蚀的噪声峰。Anita T.等研究了U型316不锈钢在0.5M NaCl溶液中点蚀过程中的噪声峰及在沸腾的酸性NaCl溶液中SCC过程中的噪声峰,并对噪声峰进行了时域和频域统计分析,结果表明,点蚀和SCC所引发的噪声峰不同,SCC过程中的电流噪声峰以分段的形式呈现出迅速上升和缓慢下降的特征,并且频域分析的斜率不能有效的区分点蚀和SCC。

       采用ECN研究铝合金SCC也有一些文献报道。Liu F. L.等研究了不同的应力下7A04-T76铝合金在3.5%NaCl溶液中电位噪声峰。结果表明,应力的施加减少了高频电位波动峰,增加了低频的电位噪声峰的寿命及能量,随着应力的增加平均电位噪声峰变负,并促进了点蚀的萌生和扩展;当应力释放后电位噪声峰的波动变弱,尤其是低频电位噪声峰,且平均电位噪声峰变正。生海等研究了2024-T351铝合金WOL试样在酸性NaCl溶液中裂纹萌生和扩展的ECN,并进行了时域和频域分析。结果发现,试样在浸泡初期主要为高频小振幅的电流噪声峰,并认为此时为裂纹的萌生阶段主要发生的是膜破裂-钝化的过程。随着浸泡时间的增加电流噪声峰出现低频高能量的特征峰,并认为此时裂纹进入扩展阶段。但是该文章缺失形貌分析数据。Rathod R.C.等采用ECN研究了恒应力下AA2219、AA8090和AA5456铝合金在热处理和非热处理条件下在3.5%NaCl溶液中的SCC,对平均腐蚀电位、总腐蚀电位、氢过电位进行了统计分析,并对数据进一步的采用重标极差法(R/S)分析并得到赫斯特指数。结果表明AA2219和AA8090铝合金随着应力的增加具有较高的赫斯特指数并对应较高的SCC敏感性。目前对铝合金SCC过程中的ECN研究还比较少,需要进一步的研究。

缓蚀剂对微生物腐蚀的抑制
二氧化碳缓蚀剂的选择

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