Ảnh hưởng của đường kính ống đến hành vi điện hóa của 304 Ống thép không gỉ trong nước máy

Giới thiệu

Thép không gỉ được sử dụng rộng rãi trong mạng lưới phân phối đường ống dẫn nước uống và thường có khả năng chống chịu sự ăn mòn nhờ màng oxit crom của nó. Tuy nhiên, các ống có đường kính nhỏ hơn có thể bị thay đổi hành vi điện hóa ảnh hưởng đến tính toàn vẹn lâu dài tùy thuộc vào giới hạn vận chuyển khối lượng lớn. Bài báo này nghiên cứu ảnh hưởng của đường kính ống đến loại 304 Tính nhạy cảm với sự ăn mòn của thép không gỉ khi tiếp xúc với nước máy thông qua phương pháp phân cực thế động và quang phổ trở kháng điện hóa.

Phương pháp thí nghiệm

Các mẫu thử nghiệm được gia công từ quá trình ủ 304 thanh thép không gỉ thành ống hình trụ 5, 10, 20 và đường kính trong 40mm để đánh giá hiệu ứng đường kính. Các mẫu được đánh bóng để 1200 kết thúc grit, ngâm trong nước máy ở nhiệt độ phòng, và thiết lập tại chỗ được cung cấp năng lượng sử dụng điện cực calomel bão hòa (SCE) và điện cực đếm lưới bạch kim. Phạm vi quét tiềm năng -1 đến 1VSCE được đánh giá hoạt động chủ động/thụ động ở tốc độ quét 0,5mVs-1. Phổ trở kháng điện hóa (EIS) từ 100kHz đến 10mHz dưới -0.2VSCE làm sáng tỏ cơ chế ăn mòn.

Kết quả thế năng

Nhân vật 1 mô tả các đường cong phân cực cho các đường kính ống khác nhau. Trong khi mật độ dòng điện thụ động vẫn có độ lớn tương tự, khả năng bảo vệ của ống 40mm là -0.25 VSCE so với -0.45, -0.40 và -0.38 VSCE cho 20, 10 và đường kính 5 mm tương ứng. Trở kháng tán xạ lớn hơn cũng đi kèm với các ống nhỏ hơn trong quá trình hòa tan tích cực. Điều này cho thấy trở ngại vận chuyển khối lượng lớn trong các lỗ khoan hẹp hơn dẫn đến khả năng hồi phục ít cao hơn và độ nhạy ăn mòn cao hơn.

Kết quả trở kháng điện hóa

Các phép đo EIS trong Hình 2 mô tả phần tử pha không đổi (CPE) các đường cong được trang bị tương quan với các đặc tính của lớp điện kép. Xu hướng đường kính cho thấy cường độ trở kháng ngày càng tăng từ 40 đến ống 5 mm khi điện trở truyền điện tích giảm từ 30 đến 15 kΩ cho bề mặt bên trong nhỏ hơn. Một thời kỳ ủ bệnh rỗ đã được chứng minh là đã qua 1 ngày tiếp xúc chỉ với ống 40mm. Kết quả tổng thể hỗ trợ giảm khả năng chống ăn mòn trong chế độ dòng chảy tầng mỏng trong hệ thống đường ống có đường kính hẹp hơn.

Thảo luận và kết luận

Tóm tắt, các thí nghiệm được trình bày chứng tỏ kiểu 304 ống thép không gỉ đường kính ảnh hưởng đáng kể đến động học điện hóa và cơ chế chống ăn mòn trong nước máy không khử khí. Nội thất đường ống nhỏ hơn gây ức chế chuyển khối, tăng cường khả năng hòa tan tích cực và trì hoãn quá trình lành màng nhiễm sắc thể. Những hiệu ứng này được cho là do độ dày lớp khuếch tán mỏng hơn làm hạn chế tốc độ di chuyển nguyên tố. Để chống ăn mòn tối ưu trong cơ sở hạ tầng đường ống, tiêu chí thiết kế đường kính tối thiểu lớn hơn tránh sự xuống cấp cục bộ về loại 304 không gỉ có khả năng ảnh hưởng đến tính toàn vẹn cấu trúc lâu dài.