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“西气东输”管线约1/5跨越酸性红壤区域,X80管线钢在红壤环境中的腐蚀失效是影响其使用寿命、使用安全的重要问题。目前,关于管线钢红壤腐蚀的环境因素,如腐蚀性离子的作用、腐蚀产物膜的影响及涂层破裂时液膜下的腐蚀行为,均尚无深入研究。因此,研究管线钢在不同条件的红壤模拟液及薄液膜中的腐蚀行为十分必要。本文通过动电位极化法、电化学阻抗谱、三维视频显微镜、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了土壤中腐蚀性离子SO42-的含量、腐蚀产物膜对X80钢在红壤模拟溶液中腐蚀行为的影响,同时,探讨了涂层破裂下红壤模拟液膜pH值对X80钢电化学腐蚀的作用。研究结果表明,在酸性红壤模拟溶液中,X80钢的腐蚀速率随SO42-浓度变化而明显变化;在含1%5%SO42-的模拟液中,SO42-会阻碍腐蚀性离子Cl-在电极表面的吸附,从而减缓腐蚀,此时X80钢的腐蚀速率随SO42-浓度增加而减小;当SO42-质量分数大于5%后,高浓度的SO42-会破坏电极表面膜的形成,此时腐蚀速率随SO42-浓度升高而增加。在含1%10%SO42-的酸性红壤模拟液中,X80钢的EIS均呈现出高频容抗弧和低频感抗弧。由腐蚀失重量及腐蚀极化曲线分析可知,腐蚀产物膜的厚度与结构对X80钢的腐蚀速率有显著影响。当X80钢在红壤模拟液中浸泡4d时电极表面形成了较为完整的初期腐蚀产物膜,该产物膜具有保护性,此时腐蚀速率最低。随着浸泡时间增加,X80钢表面覆有中期腐蚀产物膜,产物膜分为内外两层,外层产物膜疏松呈暗黄色,内层较薄呈黑色;此时腐蚀产物膜保护性很差,腐蚀速率出现较大幅度的上升。当浸泡时间为30d时,试样表面覆有后期腐蚀产物膜,膜层厚度有所增加,产物膜更加疏松多孔,溶液中的腐蚀性离子容易进入金属基体表面与之发生反应,使腐蚀速率加快,此时腐蚀产物膜保护性较弱。结合不同厚度、不同pH值的红壤模拟液膜下X80钢的腐蚀电化学数据及腐蚀形貌分析表明,液膜厚度为80μm、pH=4时,X80钢腐蚀受腐蚀产物膜及氧气扩散的共同影响,X80钢腐蚀速率最小;pH值升至57时,氧还原控制腐蚀过程,X80钢的腐蚀速率小幅增加。液膜厚度继续增加后,即厚度为110μm、280μm、1000μm时,X80钢的腐蚀速率随着pH值的增大而减小,此与在本体溶液中所得结果相一致。