管道腐蚀 | Metrohm

既然腐蚀本身不可避免，那么就要在正确的地方使用正确的材料来控制。使用有效的测试方法来评估材料的抗腐蚀性能并预测潜在失效至关重要。

腐蚀电化学反应示例

腐蚀是指金属和合金变质或退化的化学反应过程。腐蚀速率高度依赖于材料类型、环境温度、杂质和其他环境因素。大多数腐蚀现象本质上是电化学反应，并且由金属或合金表面上的至少两个反应组成。

腐蚀电化学过程中的三个主要元素：

根据材料和环境的不同，腐蚀可能以不同的方式发生，例如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀或微生物引起的腐蚀等。您可以在我们的白皮书中了解有关不同类型腐蚀的更多信息。

白皮书中详细介绍了相关电化学技术，包括线性扫描伏安法（LSV）、电化学阻抗谱（EIS）和电化学噪声（ECN或ZRA）等。这些技术允许探索腐蚀机理、不同材料的行为、腐蚀发生的速率，还可以确定腐蚀保护溶液（如保护涂层和抑制剂等）的适用性。

阅读我们的应用报告，了解更多关于腐蚀的信息。

电化学阻抗谱（EIS）第一部分——基本远离

使用NOVA–Tafel图计算腐蚀参数——海水中铁的腐蚀行为。

内部腐蚀是管道失效的主要原因。为了了解管道内腐蚀失效的基本原理及其根本原因，应在实验室中创建类似的环境。

旋转圆柱电极（RCE）是在实验室中创建流体动力学电化学实验的一个组成部分，该实验创建湍流条件，真实地模拟液体流过管道的情况。RCE可用于大多数电化学技术，如计时电流法、计时电位法和电位扫描。

研究腐蚀速率与转速（对流通量）的关系是RCE非常常见的应用之一。可以使用线性或循环极化测量（LP、DPD、CP）、电化学阻抗谱（EIS）和与转速相关的电化学噪声（ECN）进行腐蚀研究。

通过电化学方法获得的结果比常规腐蚀研究方法（如盐雾）更准确，更便捷，为任何腐蚀测量实验室提供了更高的效率和生产力。在我们的白皮书中，了解RCE以及如何在实验室结合电化学腐蚀技术模拟真实的管道流动条件。

电化学腐蚀研究中的一种典型方法是线性极化（LP）。使用该方法，可以评估管道流动（即湍流）条件下样品的腐蚀行为，并了解特定流速下样品的侵蚀速率。

瑞士万通提供了两个相关的应用说明：

通过线性极化测量获得的Tafel图显示了腐蚀电位。使用NOVA软件中的专用分析工具，可以进行腐蚀速率分析，并计算腐蚀速率，给出给定条件下管道一年（mm/年）的锈蚀程度。一旦该信息可用于特定材料，则可通过应用特定涂层或缓蚀剂来开发更耐腐蚀的环境。

NOVA软件中的Tafel图，蓝色线在无缓蚀剂的情况下测量，红色线在有缓蚀剂时测量。

静止电解质（蓝色）和500 RPM转速（红色）下的测量对比，所有其他实验参数保持不变。

在下面的示例中，在标准条件下，碳钢的腐蚀速率为0.25mm/年测量。然而，当使用特定的缓蚀剂（本例中为色胺）时，性能显著提高，腐蚀速率降至0.065 mm/年。这些结果可以通过使用电化学方法在几分钟内实现，而通过常规方法（例如盐雾结合失重分析），需要几个月才能得出结果。

使用和不使用缓蚀剂的实验得出的线性回归和Tafel分析数据。
Corrosion Parameter	No Inhibitor	With Inhibitor
E_corr (V) from linear regression	-0.479	-0.392
E_corr (V) from Tafel analysis	-0.482	-0.396
R_p (Ω) from linear regression	42.62	135.96
R_p (Ω) from Tafel analysis	43.32	136.39
Corrosion rate (mm/year) from Tafel analysis	0.25	0.065