[發(fā)明專利]一種預(yù)成膜-后腐蝕的鈍化膜性能檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410572853.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN104880399A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈定榮;蔣秀;劉小輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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
• 主分類號(hào): G01N17/00
• 分類號(hào): G01N17/00;G01N1/32
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料腐蝕與防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)成膜-后腐蝕的鈍化膜性能檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

金屬在自然環(huán)境中的腐蝕過程中，通常會(huì)在表面形成一層鈍化膜。其鈍化的機(jī)理可用薄膜理論來解釋，即鈍化是由于金屬與環(huán)境中的腐蝕性介質(zhì)作用，作用時(shí)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鈍化膜。這層膜成獨(dú)立相存在，通常是氧化金屬的化合物，也可以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鈍態(tài)達(dá)到防腐蝕的作用。

鈍化膜對(duì)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)境中腐蝕往往涉及到多個(gè)反應(yīng)。比如天然氣集輸管線的腐蝕同時(shí)存在CO₂腐蝕、H₂S腐蝕、低分子有機(jī)酸腐蝕。H₂S腐蝕形成的硫鐵化合物比較致密，可構(gòu)成腐蝕鈍化膜的主要成分。CO₂腐蝕在一定情況下，會(huì)形成FeCO₃腐蝕膜，也有可能通過CO₂腐蝕溶解硫鐵化合物膜。低分子有機(jī)酸腐蝕不能夠形成固相的腐蝕產(chǎn)物膜，相反低分子有機(jī)酸腐蝕反應(yīng)可能破壞腐蝕產(chǎn)物膜的結(jié)構(gòu)。常規(guī)的腐蝕鈍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(yàn)，然后觀察腐蝕鈍化膜的結(jié)構(gòu)和組成，進(jìn)而研究鈍化膜的性質(zhì)。但是某些腐蝕性環(huán)境，如果高溫硫腐蝕和環(huán)烷酸腐蝕發(fā)生在非電解質(zhì)高溫有機(jī)油環(huán)境中，受制于無法采取快速準(zhǔn)確的電化學(xué)測(cè)量方法。此外，現(xiàn)有鈍化膜性能研究方法無法區(qū)別成膜反應(yīng)和鈍化膜溶解反應(yīng)的各自作用和貢獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

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-后腐蝕的鈍化膜性能檢測(cè)方法，采用這種方法可以更加客觀和直接地評(píng)價(jià)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(duì)鈍化膜的溶解和破壞的腐蝕反應(yīng)。

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-后腐蝕的鈍化膜性能檢測(cè)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(duì)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(yàn)；

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(cè)。

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(yàn)，形成表面帶鈍化膜的預(yù)成膜腐蝕試樣和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試樣，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(duì)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(duì)比試樣在預(yù)成膜階段的平均腐蝕失重計(jì)算方法如下：

Δws=1n*Σi=1n(wi,1-wi,0)]]>

式中：

Δw_s：標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試樣在預(yù)成膜階段的平均腐蝕失重(g)；

i：第i個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試樣；

n：標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試樣總數(shù)量；

w_i，1：第i個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試樣在預(yù)成膜腐蝕試驗(yàn)后去除鈍化膜的試樣凈重(g)；

w_i，0：第i個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試樣在預(yù)成膜腐蝕試驗(yàn)前的試樣凈重(g)；

標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試樣在預(yù)成膜階段的腐蝕速率計(jì)算方法如下：