一種預(yù)成膜-后腐蝕的鈍化膜性能檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及金屬材料腐蝕與防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種預(yù)成膜-后腐蝕的純化 膜性能檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬在自然環(huán)境中的腐蝕過程中，通常會在表面形成一層純化膜。其純化的機理 可用薄膜理論來解釋，即純化是由于金屬與環(huán)境中的腐蝕性介質(zhì)作用，作用時在金屬表面 生成一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、牢固地吸附在金屬表面上的純化膜。該層膜 成獨立相存在，通常是氧化金屬的化合物，也可W是硫化物等其他化合物。它起著把金屬與 腐蝕介質(zhì)完全隔開的作用，防止金屬與腐蝕介質(zhì)接觸，從而使金屬基本停止溶解形成純態(tài) 達(dá)到防腐蝕的作用。
[0003] 純化膜對金屬的耐腐蝕性能起著至關(guān)重要的作用。金屬在自然環(huán)境中腐蝕往往 設(shè)及到多個反應(yīng)。比如天然氣集輸管線的腐蝕同時存在C〇2腐蝕、HsS腐蝕、低分子有機酸 腐蝕。&S腐蝕形成的硫鐵化合物比較致密，可構(gòu)成腐蝕純化膜的主要成分。C〇2腐蝕在一 定情況下，會形成化C〇3腐蝕膜，也有可能通過C02腐蝕溶解硫鐵化合物膜。低分子有機酸 腐蝕不能夠形成固相的腐蝕產(chǎn)物膜，相反低分子有機酸腐蝕反應(yīng)可能破壞腐蝕產(chǎn)物膜的結(jié) 構(gòu)。常規(guī)的腐蝕純化膜研究方法是將金屬材料放在模擬自然環(huán)境的介質(zhì)中，直接進(jìn)行腐蝕 試驗，然后觀察腐蝕純化膜的結(jié)構(gòu)和組成，進(jìn)而研究純化膜的性質(zhì)。但是某些腐蝕性環(huán)境， 如果高溫硫腐蝕和環(huán)燒酸腐蝕發(fā)生在非電解質(zhì)高溫有機油環(huán)境中，受制于無法采取快速準(zhǔn) 確的電化學(xué)測量方法。此外，現(xiàn)有純化膜性能研究方法無法區(qū)別成膜反應(yīng)和純化膜溶解反 應(yīng)的各自作用和貢獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新的預(yù)成膜-后腐蝕的純化膜性能檢測 方法，采用該種方法可W更加客觀和直接地評價腐蝕過程中不同腐蝕反應(yīng)的作用，可W了 解促進(jìn)純化膜生成的腐蝕反應(yīng)，也可W研究對純化膜的溶解和破壞的腐蝕反應(yīng)。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種新的預(yù)成膜-后腐蝕的純化膜性能檢測 方法，其包括：
[0006] 第一步，金屬試樣的預(yù)成膜腐蝕，形成預(yù)成膜腐蝕試樣和標(biāo)準(zhǔn)對比試樣；
[0007] 第二步，將第一步獲得的預(yù)成膜腐蝕試樣進(jìn)行腐蝕試驗；
[0008] 第=步，將第二步腐蝕完成的樣品進(jìn)行純化膜的耐蝕性能檢測。
[0009] 所述第一步進(jìn)一步具體為將金屬試樣放置在能夠生成純化膜的腐蝕環(huán)境中，進(jìn)行 腐蝕試驗，形成表面帶純化膜的預(yù)成膜腐蝕試樣和標(biāo)準(zhǔn)對比試樣，并計算標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在 預(yù)成膜階段的腐蝕失重、腐蝕速率，觀察標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段形成的純化膜形貌和 結(jié)構(gòu)，
[0010] 標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的平均腐蝕失重計算方法如下：
[0011]
[0012] 式中；
[0013]Aw,;標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的平均腐蝕失重（g);
[0014] i;第i個標(biāo)準(zhǔn)對比試樣；
[001引 n;標(biāo)準(zhǔn)對比試樣總數(shù)量；
[0016] 第i個標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜腐蝕試驗后去除純化膜的試樣凈重（g);
[0017] Wi,。;第i個標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜腐蝕試驗前的試樣凈重（g);
[0018] 標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的腐蝕速率計算方法如下：
[0019]
【主權(quán)項】
1. 一種新的預(yù)成膜-后腐蝕的鈍化膜性能檢測方法，其特征在于，包括： 第一步，金屬試樣的預(yù)成膜腐蝕，形成預(yù)成膜腐蝕試樣； 第二步，將第一步獲得的預(yù)成膜腐蝕試樣進(jìn)行腐蝕試驗； 第三步，將第二步腐蝕完成的樣品進(jìn)行鈍化膜的耐蝕性能檢測。
2. 如權(quán)利要求1所述的鈍化膜性能檢測方法，其特征在于：所述第一步進(jìn)一步具體為 將金屬試樣放置在能夠生成鈍化膜的腐蝕環(huán)境中，進(jìn)行腐蝕試驗，形成表面帶鈍化膜的預(yù) 成膜腐蝕試樣和標(biāo)準(zhǔn)對比試樣，并計算標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的腐蝕失重、腐蝕速率， 觀察標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段形成的鈍化膜形貌和結(jié)構(gòu)， 標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的平均腐蝕失重計算方法如下：
式中： Aws:標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的平均腐蝕失重（g); i :第i個標(biāo)準(zhǔn)對比試樣； η :標(biāo)準(zhǔn)對比試樣總數(shù)量； Wi,1:第1個標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜腐蝕試驗后去除鈍化膜的試樣凈重（g); Wi,μ第i個標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜腐蝕試驗前的試樣凈重（g); 標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的腐蝕速率計算方法如下：
式中： CRs:標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的腐蝕速率（mm/y); T1:標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的腐蝕試驗時間（h); P :試驗材料的密度（g/cm3); S :試樣的表面積（cm2); Aw3:標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的平均腐蝕失重（g)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的鈍化膜性能檢測方法，其特征在于：所述第二步進(jìn)一步具 體為將第一步獲得的預(yù)成膜腐蝕試樣取出，放入含有溶解鈍化膜的腐蝕性環(huán)境中繼續(xù)進(jìn)行 腐蝕試驗。
4. 如權(quán)利要求1至3所述的鈍化膜性能檢測方法，其特征在于：所述第三步進(jìn)一步具 體為腐蝕試驗完成后，取出試樣，通過稱重，計算第二步的腐蝕失重和腐蝕速率，評估鈍化 膜的耐蝕性能； 第二步試樣的平均腐蝕失重計算方法如下：
式中： Δ W2:試樣在第二階段的平均腐蝕失重（g); j :第j個實驗試樣； m :實驗試樣總數(shù)量； Wj,2:第j個實驗試樣腐蝕試驗完成后去除鈍化膜的試樣凈重（g); Wj,C1:第j個實驗試樣在預(yù)成膜腐蝕試驗前的試樣凈重（g); Aws:標(biāo)準(zhǔn)對比試樣在預(yù)成膜階段的平均腐蝕失重（g)。 第二階段試樣的腐蝕速率計算方法如下：
式中： CR2:第二階段試樣的腐蝕速率（mm/y): T2:第二階段試樣的腐蝕試驗時間（h); P :試驗材料的密度（g/cm3); S :試樣的表面積（cm2); Aw2:試樣在第二階段的平均腐蝕失重（g)。
5.如權(quán)利要求1至4所述的鈍化膜性能檢測方法，其特征在于：在所述第三步中稱量 完成后通過掃描電鏡觀察腐蝕產(chǎn)物形貌。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新的預(yù)成膜-后腐蝕的鈍化膜性能檢測方法，其包括：第一步，金屬試樣的預(yù)成膜腐蝕，形成預(yù)成膜腐蝕試樣和標(biāo)準(zhǔn)對比試樣；第二步，將第一步獲得的預(yù)成膜腐蝕試樣進(jìn)行腐蝕試驗；第三步，將第二步腐蝕完成的樣品進(jìn)行鈍化膜的耐蝕性能檢測。采用這種方法可以更加客觀和直接地評價腐蝕過程中不同腐蝕反應(yīng)的作用，可以了解促進(jìn)鈍化膜生成的腐蝕反應(yīng)，也可以研究對鈍化膜的溶解和破壞的腐蝕反應(yīng)。
【IPC分類】G01N1-32, G01N17-00
【公開號】CN104880399
【申請?zhí)枴緾N201410572853
【發(fā)明人】屈定榮, 蔣秀, 劉小輝
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2014年10月23日