大气环境保护论文提纲

2022-11-15

论文题目：Q345钢南海环境关键腐蚀因子及其协同作用机理研究

摘要：随着国家开放开发的全面推进和“十三五”规划全面实施,海洋战略不断成熟,并在国家发展总体战略中的地位和作用越来越重要,我国现阶段对于在沿海地区进行大量基础设施投资,如码头、港口、海洋平台、船舶等成为发展海洋经济、建设海洋强国的主力军,而在这些主力军中钢材功不可没。这些钢材大多数都是在海洋大气环境中服役。因此由海洋大气环境而导致的钢材腐蚀问题已成为现在研究的热点。海洋大气环境下湿度、温度、盐度及光照强度等腐蚀因子对钢材造成了很大程度的损坏与破坏,因此由海洋大气环境而导致的钢材腐蚀问题已成为现在研究的热点。为了研究海洋大气环境下单一腐蚀因子及协同因子对Q345钢腐蚀行为的影响,采取了室内加速模拟试验进行研究,并利用失重分析、XRD（X-ray diffraction）、SEM（Scanning Electronic Microscopy）及电化学分析等方法对腐蚀动力学、锈层成分、锈层形貌及腐蚀电化学进行分析。以单一关键腐蚀因子（湿度、温度、氯离子质量分数、光照强度）作为腐蚀因素,模拟海洋大气环境中在单一腐蚀因子作用下Q345钢的腐蚀。以协同腐蚀因子（氯离子质量分数+湿度、氯离子质量分数+温度、氯离子质量分数+光照）作为腐蚀因素,模拟海洋大气环境中在协同腐蚀因子作用下Q345钢的腐蚀。腐蚀失重结果表明在海洋大气环境中单一腐蚀因子作用下,Q345钢在1.75%氯离子质量分数时腐蚀速率产生峰值,说明在该条件下Q345钢腐蚀倾向性最高;温度和湿度的越高,Q345钢的腐蚀速度加快;光照幅度在70W/m2时,腐蚀速率值最小,说明在此条件下,Q345钢的腐蚀倾向性较低。在海洋大气环境中单一腐蚀因子协同作用下,在3.5%+75%时,Q345钢腐蚀速率达到最小值,此条件下Q345钢抗腐蚀性能最好;3.5%+35℃时腐蚀速率最大,说明在该条件下基体腐蚀反应加快;在3.5%+65W/m2过程腐蚀速率逐渐减小,试样表面形成了一定厚度的锈层,此时锈层具有很好的保护性能。腐蚀产物成分的XRD分析表明:在海洋大气环境中单一腐蚀因子作用时,Q345 钢表面的腐蚀产物主要为 γ-FeOOH,Fe3O4,Fe2O3·H2O,β-FeOOH,α-FeOOH。其中γ-FeOOH和β-FeOOH具有还原性,其产生会使得腐蚀加剧。在海洋大气环境中单一腐蚀因子协同作用下,Q345钢基体表面产生的腐蚀产物与单一腐蚀因子作用时相同,但含量有所不同,由于Cl-的存在诱导腐蚀不断的发生,使得γ-FeOOH增多,Q345钢基体遭受腐蚀程度更大。锈层形貌的SEM结果表明:随着氯离子质量分数、湿度、温度、光照强度的增加表面锈蚀面积增加,虽锈层较厚且有裂缝和孔洞出现,说明单一腐蚀因子的增加使得锈层保护性能变弱。电化学测试结果表明:在模拟海洋大气环境中在单一因子作用下Q345钢的腐蚀试验中,随着腐蚀的进行,锈层保护性能的变化趋势为先增强,后减弱。在模拟海洋大气环境中在协同因子作用下Q345钢的腐蚀试验中,由于Cl-的存在致使钢基体腐蚀加快,在不同湿度作用下,当试验条件在3.5%+75%时,腐蚀电位值和容抗弧半径最大,此时锈层的保护性能最强;不同温度作用下,温度的增加使得基体表面产生锈层的保护性趋势是先增强,后减弱,最后又增强;光照强度的增加时因Cl-的存在,导致容抗弧半径为先增大,后减小,其锈层保护性表现为先增强,后减弱。

关键词：Q345钢;海洋大气腐蚀;腐蚀因子;腐蚀产物

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

abstract

第一章绪论

1.1 海洋环境及腐蚀性

1.1.1 海洋环境

1.1.2 海洋环境的腐蚀性概述

1.2 大气腐蚀特征及分类

1.2.1 大气腐蚀特征

1.2.2 大气腐蚀分类

1.3 海洋大气腐蚀环境因素及特征