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随着输送压力的不断提高以及各种交直流杂散电流的侵扰,埋地高强钢管线的运行环境更趋复杂。在役油气管道受地面压力、管道内部残余应力及输送压力等因素作用,不可避免受到应力干扰。此外,交流输电线路、高压超高压输电系统及直流牵引系统的应用,使得埋地油气管道受杂散电流干扰的风险增加,给埋地高强钢管线的安全运行与腐蚀防护提出了新的要求。目前,对油气管道的腐蚀研究多集中在交流杂散电流、应力及直流杂散电流单因素引起的腐蚀,研究交直流杂散电流与应力耦合作用下管线钢的腐蚀行为及机理影响的相关文献报道较少。因此,本文采用开路电位测试、极化曲线等电化学测试手段,采用浸泡实验等研究方法,研究了交流电、应力、直流电耦合作用下管线钢在模拟溶液中的腐蚀行为,重点对比研究了多种因素耦合作用下与单因素作用下管线钢的腐蚀的差异。 电化学测试结果表明交流电作用下管线钢的腐蚀电位负移,随着交流电密度的增大,腐蚀电位负移程度增加,交直流电与应力耦合作用下比单一因素作用下(交流电、应力)管线钢的腐蚀电位负移程度大。交流电、交流电与应力耦合及交直流电与应力耦合作用下管线钢在模拟溶液中没有钝化膜生成,且随着交直流电与应力的增加阳极溶解的趋势更加明显。 浸泡实验结果表明低交流电密度作用下管线钢表面棕黄色和红棕色的腐蚀产物较少,主要以轻微的均匀腐蚀为主。随着交流电密度增大棕黄色和红棕色的产物增多,试样表面的局部腐蚀特征明显。交流电与应力耦合作用下管线钢随着交流电密度的增大腐蚀产物增多,腐蚀加剧,点蚀明显比单一交流电作用下严重。交直流电与应力耦合作用下试样表面的腐蚀坑发生了联结,出现大的腐蚀坑,腐蚀进一步加重。交直流电与应力作用增加了管线钢的腐蚀速率,腐蚀速率随着交直流密度增加而增大。 基于上述研究,对比单一因素(交流电、应力)和交直流电与应力耦合作用下油气管道的腐蚀规律,探讨多种因素(交流电与应力、交直流与应力)耦合作用下管线钢的腐蚀机理。