CN103602994A - 抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法 - Google Patents
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Abstract
抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法，包括下述步骤：将含氯离子溶液以合适的流量循环流动，施加合适的交变电磁场并调控合适的温度，通过控制合适的循环时间使溶液的温度、电导率、pH值、溶解氧达到合适的指标数值，完成抑制含氯离子溶液腐蚀性。本发明方法纯物理法操作，具有工艺过程简便、抑制腐蚀性时间可控、环保的特点，经实际测试证明，抑制腐蚀性效果好。
Description
技术领域
本发明属于腐蚀与防护技术领域，涉及一种通过施加交变电磁场和调控温度抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法。
背景技术
工业及生活用水中含有氯离子，含氯离子溶液腐蚀性的影响表现在两个方面：一是降低材质表面钝化膜形成的可能或加速钝化膜的破坏，从而促进局部腐蚀；另一方面使得H2S、CO2在水溶液中的溶解度降低，从而缓解材质的腐蚀。氯离子具有离子半径小、穿透能力强，并且能够被金属表面较强吸附的特点。氯离子浓度越高，水溶液的导电性就越强，电解质的电阻就越低，氯离子就越容易到达金属表面，加快局部腐蚀的进程；酸性环境中氯离子会在金属表面形成氯化物盐层，并替代具有保护性能的表面膜，从而导致高的点蚀率。腐蚀过程中，氯离子不仅在点蚀坑内富积，而且还会在未产生点蚀坑的区域处富积，基体与腐蚀产物膜的界面处的双电层结构容易优先吸附氯离子，使得界面处氯离子浓度升高。在部分区域，氯离子会积聚成核，导致该区域阳极溶解加速，形成点蚀坑，加速氯离子透过腐蚀产物膜扩散到点蚀坑内，属于氯离子催化机制，在氯离子的催化作用下，点蚀坑会不断扩大、加深。
目前，抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法主要有：1.采用耐蚀合金、易钝化的金属或金属镀层处理，造成材料成本的增加；2.表面涂层，如涂料、塑料、橡胶等有机材料覆盖层或玻璃、陶瓷等无机材料，可以隔绝金属与腐蚀介质的接触，但使用寿命不足；3.缓蚀剂，主要是咪唑、噻唑以及亚砜等的衍生物，阻止或减缓氯离子对材料的腐蚀速度，但所使用化学药剂的后续处理排放会对环境造成二次污染；4.电化学保护，包括阴极保护和阳极保护，阴极保护简单易行，对应力腐蚀、腐蚀疲劳、孔蚀等特殊腐蚀均有效，可用于保护中性、碱性和弱酸性含氯离子介质中的各种构件，阳极保护存在危险性，对于不能钝化的体系或者含氯离子的溶液不能应用。
发明内容
为了解决含氯离子溶液腐蚀性的问题，本发明的目的在于提供一种通过施加交变电磁场和调控温度抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法。
本发明方法按以下步骤进行抑制含氯离子溶液腐蚀性：将含氯离子溶液以合适的流量循环流动，施加合适的交变电磁场并调控合适的温度，通过控制合适的循环时间使溶液的温度、电导率、pH值、溶解氧达到合适的指标数值，完成抑制含氯离子溶液腐蚀性。
本发明中所述的含氯离子溶液可以是液态、气-液混合态或液-固混合态。
本发明中所述的含氯离子溶液可以是酸性、碱性或中性。
本发明中所述的交变电磁场是可以调节交变频率和磁场强度。
本发明中所述的调控温度是通过加热或冷却的方式。
本发明方法纯物理法操作，具有工艺过程简便、抑制腐蚀性时间可控、环保的特点。
附图说明
图1是交变电磁场磁场强度随时间的变化图。图中，X1为时间，Y1为磁场强度。
具体实施方式
本发明方法在以下所列举具体实施方式中，试验水样采用NaCl分析纯和去离子水配置的质量浓度3.5％NaCl溶液，初始温度20.5℃，初始电导率为55.75mS／cm，初始pH值为5.67，初始溶解氧浓度为7.51mg／L，循环流量为1m3／h。
具体实施方式一
本实施方式中按交变电磁场的频率为50Hz，施加磁场强度幅值为0.3T，调控升温速率1.7℃／h至30.5℃，循环时间3h进行处理。
处理后溶液的电导率为54.75mS／cm，pH值为7.23，溶解氧浓度为6.76mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低83.60％。
具体实施方式二
本实施方式中按调控升温速率0.9℃／h至30.8℃，循环时间6h进行处理。其它与具体实施方式一相同。
处理后溶液的电导率为54.94mS／cm，pH值为7.29，溶解氧浓度为6.54mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低78.02％。
具体实施方式三
本实施方式中按调控升温速率0.6℃／h至31.1℃，循环时间9h进行处理。其它与具体实施方式一相同。
处理后溶液的电导率为54.85mS／cm，pH值为7.35，溶解氧浓度为6.46mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低6.40％，H62黄铜的腐蚀速率降低69.78％。
具体实施方式四
本实施方式中按调控升温速率0.5℃／h至30.9℃，循环时间12h进行处理。其它与具体实施方式一相同。
处理后溶液的电导率为55.17mS／cm，pH值为7.44，溶解氧浓度为6.44mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低40.67％，H62黄铜的腐蚀速率降低85.76％。
具体实施方式五
本实施方式中按交变电磁场的频率为100Hz，施加磁场强度幅值为0.3T，调控升温速率5.5℃／h至36.9℃，循环时间3h进行处理。
处理后溶液的电导率为53.80mS／cm，pH值为7.3，溶解氧浓度为5.97mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低56.97％，H62黄铜的腐蚀速率降低58.56％。
具体实施方式六
本实施方式中按调控升温速率2.9℃／h至37.9℃，循环时间6h进行处理。其它与具体实施方式五相同。
处理后溶液的电导率为54.16mS／cm，pH值为7.52，溶解氧浓度为5.93mg/L，T2紫铜的腐蚀速率降低68.84％，H62黄铜的腐蚀速率降低72.29％。
具体实施方式七
本实施方式中按调控升温速率1.9℃／h至37.8℃，循环时间9h进行处理。其它与具体实施方式五相同。
处理后溶液的电导率为54.51mS／cm，pH值为7.65，溶解氧浓度为5.84mg/L，T2紫铜的腐蚀速率降低66.10％，H62黄铜的腐蚀速率降低81.77％。
具体实施方式八
本实施方式中按调控升温速率1.4℃／h至37.7℃，循环时间12h进行处理。其它与具体实施方式五相同。
处理后溶液的电导率为55.09mS／cm，pH值为7.75，溶解氧浓度为5.74mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低35.77％，H62黄铜的腐蚀速率降低57.16％。
具体实施方式九
本实施方式中按交变电磁场的频率为150Hz，施加磁场强度幅值为0.3T，调控升温速率8.0℃／h至44.5℃，循环时间3h进行处理。
处理后溶液的电导率为54.44mS／cm，pH值为7.32，溶解氧浓度为6.40mg/L，T2紫铜的腐蚀速率降低1.44％，H62黄铜的腐蚀速率降低92.84％。
具体实施方式十
本实施方式中按调控升温速率4.1℃／h至44.8℃，循环时间6h进行处理。其它与具体实施方式九相同。
处理后溶液的电导率为55.03mS／cm，pH值为7.53，溶解氧浓度为6.16mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低17.66％，H62黄铜的腐蚀速率降低71.58％。
具体实施方式十一
本实施方式中按调控升温速率2.7℃／h至44.8℃，循环时间9h进行处理。其它与具体实施方式九相同。
处理后溶液的电导率为55.47mS／cm，pH值为7.71，溶解氧浓度为6.30mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低51.96％，H62黄铜的腐蚀速率降低87.40％。
具体实施方式十二
本实施方式中按调控升温速率2.0℃／h至44.5℃，循环时间12h进行处理。其它与具体实施方式九相同。
处理后溶液的电导率为55.79mS／cm，pH值为7.8，溶解氧浓度为6.14mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低26.41％，H62黄铜的腐蚀速率降低87.63％。
具体实施方式十三
本实施方式中按交变电磁场的频率为200Hz，施加磁场强度幅值为0.3T，调控升温速率10.5℃／h至51.9℃，循环时间3h进行处理。
处理后溶液的电导率为54.65mS／cm，pH值为7.28，溶解氧浓度为7.55mg／L，H62黄铜的腐蚀速率降低56.04％。
具体实施方式十四
本实施方式中按调控升温速率5.1℃／h至51℃，循环时间6h进行处理。其它与具体实施方式十三相同。
处理后溶液的电导率为55.12mS／cm，pH值为7.51，溶解氧浓度为7.51mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低73.34％，H62黄铜的腐蚀速率降低78.28％。
具体实施方式十五
本实施方式中按调控升温速率3.4℃／h至51.3℃，循环时间9h进行处理。其它与具体实施方式十三相同。
处理后溶液的电导率为55.48mS／cm，pH值为7.6，溶解氧浓度为7.40mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低74.49％，H62黄铜的腐蚀速率降低72.38％。
具体实施方式十六
本实施方式中按调控升温速率2.5℃／h至50.9℃，循环时间12h进行处理。其它与具体实施方式十三相同。
处理后溶液的电导率为55.94mS／cm，pH值为7.72，溶解氧浓度为7.39mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低20.59％，H62黄铜的腐蚀速率降低14.87％。
具体实施方式十七
本实施方式中按交变电磁场的频率为50Hz，施加磁场强度幅值为0.3T，调控升温速率0.9℃／h至30.9℃，循环时间12h进行处理，然后撤除交变电磁场，降温速率0.3℃／h至27.1℃，循环时间3h进行处理。
处理后溶液的电导率为55.20mS／cm，pH值为7.93，溶解氧浓度为6.82mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低40.50％，H62黄铜的腐蚀速率降低83.82％。
具体实施方式十八
本实施方式中按交变电磁场的频率为100Hz，施加磁场强度幅值为0.3T，调控升温速率1.4℃／h至37.7℃，循环时间12h进行处理，然后撤除交变电磁场，降温速率1.1℃／h至24.1℃，循环时间9h进行处理。
处理后溶液的电导率为56.02mS／cm，pH值为7.85，溶解氧浓度为7.18mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低64.26％，H62黄铜的腐蚀速率降低55.65％。
具体实施方式十九
本实施方式中按交变电磁场的频率为150Hz，施加磁场强度幅值为0.3T，调控升温速率2.0℃／h至44.5℃，循环时间12h进行处理，然后撤除交变电磁场，降温速率1.5℃／h至26.1℃，循环时间6h进行处理。
处理后溶液的电导率为57.07mS／cm，pH值为8.08，溶解氧浓度为6.74mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低57.84％，H62黄铜的腐蚀速率降低96.82％。
具体实施方式二十
本实施方式中按交变电磁场的频率为200Hz，施加磁场强度幅值为0.3T，调控升温速率2.5℃／h至50.9℃，循环时间12h进行处理，然后撤除交变电磁场，降温速率2.2℃／h至24.1℃，循环时间12h进行处理。
处理后溶液的电导率为57.47mS／cm，pH值为7.85，溶解氧浓度为7.61mg／L，T2紫铜的腐蚀速率降低83.56％，H62黄铜的腐蚀速率降低81.06％。
依据上述实施方式，本发明内容所述范围均能实施，本发明不仅仅局限于上述实施方式。
本发明提供一种抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法，经实际测试证明，抑制腐蚀性效果好。
Claims (5)
1.抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法，其特征在于按以下步骤进行：将含氯离子溶液以合适的流量循环流动，施加合适的交变电磁场并调控合适的温度，通过控制合适的循环时间使溶液的温度、电导率、pH值、溶解氧达到合适的指标数值，完成抑制含氯离子溶液腐蚀性。
2.根据权利要求1所述的抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法，其特征在于，所述含氯离子溶液可以是液态、气-液混合态或液-固混合态。
3.根据权利要求1所述的抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法，其特征在于，所述含氯离子溶液可以是酸性、碱性或中性。
4.根据权利要求1所述的抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法，其特征在于，所述交变电磁场是可以调节交变频率和磁场强度。
5.根据权利要求1所述的抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法，其特征在于，所述调控温度是通过加热或冷却的方式。
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| CN201310561675.9A CN103602994A (zh) | 2013-11-02 | 2013-11-02 | 抑制含氯离子溶液腐蚀性的处理方法 |
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| CN103602994A true CN103602994A (zh) | 2014-02-26 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105047061A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局 | 一种高压电流输电系统阀内冷却系统的模拟研究装置 |
| CN106757052A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 华北水利水电大学 | 一种采用强电解质溶液抑制水工钢结构件的腐蚀的方法 |
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2013
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