Влияние диаметра трубы на электрохимическое поведение 304 Трубы из нержавеющей стали для водопроводной воды

Введение

Нержавеющая сталь широко используется в трубопроводах распределительных сетей для питьевой воды и обычно устойчива к коррозия благодаря пленке оксида хрома. тем не мение, трубы меньшего диаметра могут испытывать измененное электрохимическое поведение, влияющее на долговременную целостность, в зависимости от ограничений массопереноса.. В данной статье исследуется влияние диаметра трубы на тип. 304 Подверженность коррозии нержавеющей стали при воздействии водопроводной воды с помощью потенциодинамической поляризационной и электрохимической импедансной спектроскопии.

Экспериментальная методология

Образцы для испытаний были изготовлены из отожженных 304 прутки из нержавеющей стали в цилиндрические трубы 5, 10, 20 и внутренний диаметр 40 мм для оценки влияния диаметра. Образцы были отполированы до 1200 зернистая отделка, погружают в водопроводную воду комнатной температуры, и в установке под напряжением на месте использовался насыщенный каломельный электрод. (SCE) и противоэлектрод с платиновой сеткой. Потенциодинамическое сканирование в диапазоне -1 1VSCE оценивал активное/пассивное поведение при скорости сканирования 0,5 мВс-1. Спектры электрохимического импеданса (EIS) от 100 кГц до 10 МГц под -0.2VSCE пролил свет на механизмы коррозии.

Потенциодинамические результаты

Тем временем 1 изображены поляризационные кривые для разных диаметров труб.. В то время как пассивные плотности тока оставались примерно на том же порядке., потенциал защиты для трубы диаметром 40 мм составил -0.25 VSCE против -0.45, -0.40 а также -0.38 ВСКЭ для 20, 10 и диаметром 5 мм соответственно. Более высокие импедансы рассеяния также сопровождали трубы меньшего размера во время активного растворения.. Это указывает на то, что затруднение переноса массы в более узких отверстиях приводит к менее благородной репассивации и более высокой восприимчивости к коррозии..

Результаты электрохимического импеданса

Измерения EIS на рисунке 2 изобразить элемент постоянной фазы (цена за взаимодействие) подобранные кривые, соответствующие свойствам двойного электрического слоя. Тенденция диаметра показывает увеличение величины импеданса от 40 трубам диаметром 5 мм, поскольку сопротивление переносу заряда уменьшилось с 30 в 15 кОм для небольших внутренних поверхностей. Инкубационный период питтинга был засвидетельствован в прошлом 1 день воздействия только для трубы диаметром 40 мм.. Общие результаты подтверждают снижение защиты от коррозии в режимах тонкого ламинарного потока в трубопроводах более узкого диаметра..

Обсуждение и выводы

В итоге, представленные эксперименты демонстрируют тип 304 труба из нержавеющей стали диаметр заметно влияет на электрохимическую кинетику и механизмы защиты от коррозии в недеаэрированной водопроводной воде.. Внутри труб меньшего размера наблюдается замедление массопереноса, способствующее активному растворению и замедлению заживления пленки хрома.. Эти эффекты объясняются меньшей толщиной диффузионного слоя, ограничивающей скорость миграции элементов.. Для оптимальной коррозионной стойкости трубопроводной инфраструктуры., Критерии проектирования большего минимального диаметра позволяют избежать локальной деградации типа 304 нержавеющая сталь потенциально может поставить под угрозу структурную целостность в долгосрочной перспективе.