壳聚糖缓蚀剂与阴极保护对管线钢的联合作用机制研究

	壳聚糖缓蚀剂与阴极保护对管线钢的联合作用机制研究
	蔡国伟1
学位类型	硕士
导师	李言涛
	2015-05-21
学位授予单位	中国科学院大学
学位授予地点	北京
学位专业	环境工程
关键词	羧甲基壳聚糖钨酸钠海水 X70 缓蚀剂
摘要	在中国，沿海城市大多采用海水作为循环冷却水来减少淡水的使用。为了保证海水循环冷水管道的正常运行和使用寿命，设计一种绿色环保、经济适用的保护方法是非常必要的。阴极保护是一种常用的管道腐蚀防护手段。羧甲基壳聚糖是壳聚糖的衍生物，具有无毒，可生物降解性。在应用绿色缓蚀剂的同时对金属设施加阴极保护可有效地提高保护效果，减缓腐蚀。本文采用电化学试验、扫描电子显微镜、XRD和FTIR等技术研究了羧甲基壳聚糖及其复配缓蚀剂对海水中碳钢的缓蚀效果及其与阴极保护的协同作用。结果表明：羧甲基壳聚糖的缓蚀剂效率随着浓度的升高而升高，在5g•L^-1时缓蚀效率达到43.4%，继续升高时缓蚀效率增加不显著。添加钨酸钠后的复配缓蚀剂使腐蚀速度进一步降低，缓蚀效率达57.4%。FTIR、SEM和XRD测试表明羧甲基壳聚糖可在吸附在金属表面，形成致密的保护膜。X70钢在施加恒电位-0.85V外加电流阴极保护的情况下，添加缓蚀剂羧甲基壳聚糖极其复配缓蚀剂后，金属表面既没有发现腐蚀产物，也未发现钙质沉积层。说明羧甲基壳聚糖极其复配缓蚀剂具有缓蚀剂与阻垢剂的双重功效，且与外加电流阴极保护存在着良好的协同作用。
其他摘要	Seawater has been used more in power plants constructed at seaside in China to decrease loss of water sources. Green, economical and suitable methods is necessary to ensure the safety of seawater cooling systems. Application of corrosion inhibitors and cothodic protection are very preventative methods which have been reported to be helpful in cooling systems. Carboxymethyl chitosan (CMCS) is a kind of chitosan derivative with better water solubility. It is nontoxic and biodegradable. The application of CMCS and cathodic protection can effectively improve the protection effect and reduce the corrosion rate. In this study, the inhibition efficiency of carboxymethyl chitosan and its composite inhibitor for steel X70 was studied using electrochemical test, scanning electron microscopy, XRD and FTIR. The results showed that the corrosion efficiency increased with the concentration of CMCS and reached 43.4% at the concentration of 0.5g•L^-1. With further increase in concentration, the efficiency didn’t change very much. The addition of Na₂WO₄Na₂WO₄ in CMCS inhibitor acted well in reducing corrosion rate. Corrosion efficiency reached 57.4% at the composite of 0.25 g•L^-1CMCS and 0.1g•L^-1Na₂WO₄. FTIR, SEM and XRD analysis showed that CMC adsorb on the metal surface and formed a protective dense film. Combined inhibitor and cathodic protection have a synergistic effect on the protection of X70 pipeline steels. Calcareous deposit only forms on the metal surface in blank seawater, but cannot form in the presence of CMCS and Na₂WO₄, and there was no sign of corrosion.
学科领域	海洋腐蚀与防护
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/22741
专题	海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室
作者单位	1.中国科学院海洋研究所 2.中国科学院大学
第一作者单位	中国科学院海洋研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	蔡国伟. 壳聚糖缓蚀剂与阴极保护对管线钢的联合作用机制研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2015.

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壳聚糖缓蚀剂与阴极保护对管线钢的联合作用（4900KB）	学位论文		限制开放	ODC PDDL	浏览