为了保障电力系统经济、可靠并且能够安全运行,海水抽水蓄能电站的发电量成为支撑国民经济的主要来源。但是海水作为最强的腐蚀性电解质之一,海水抽水蓄能电站中的金属结构发生了大量腐蚀,不仅容易发生事故,甚至影响电力工程的迅速发展,因此,金属防护技术至关重要。碳钢因其在耐腐蚀方面的性价比优势,在海水抽水蓄能电站中得到广泛应用。因此,碳钢在海水中的防腐研究对电力工程具有重要意义。为了抑制碳钢在海水中的腐蚀行为,研究人们提出了许多基于数值模拟和电化学实验的技术解决方案。有研究表明磁场可以影响金属在海水环境中的腐蚀行为,但是磁场对碳钢在海水中的影响机理的研究并不深入,所以本文以海水抽水蓄能电站的碳钢管道为研究目标,探究磁场对碳钢在海水中的腐蚀是否有缓蚀作用。针对海水抽水蓄能电站的碳钢管道,本文选择海水中的Q235碳钢为研究对象,首先利用数值模拟分析不同磁场布局方式下,碳钢管道表面内部的磁通密度分布是否均匀和其磁场施加方式是否合理。然后利用电化学实验探究磁场对碳钢管道的腐蚀程度有无影响。选取三种磁场布局方式分别是平铺于管道表面通电导线产生的电磁场、缠绕于管道表面的通电螺旋线圈产生的电磁场和Nd Fe B永磁体产生的静磁场。根据磁场布局的结果发现,因为碳钢是软铁磁性材料,当在碳钢管道表面施加永磁体时,外加磁场大部分被碳钢吸收,由于碳钢管的圆形闭合结构其表面漏磁较小。并且根据电化学实验结果发现碳钢的腐蚀在外磁场下受到了抑制。利用永磁体施加外磁场的方式,发现碳钢表面的腐蚀受到一定程度的抑制。但是为了更好利用碳钢的软铁磁性,探究磁场对其腐蚀影响的腐蚀机理,碳钢管道的腐蚀面积过大,不易研究其腐蚀机理,所以利用腐蚀有效面积较小的Q235试片进行试验,研究磁场对碳钢腐蚀机理的影响。首先依据实验实物的建立模型,分析计算被Nd Fe B磁化的表面的磁场强度分布情况,为了避免模拟的磁场强度分布与实际实验值误差过大,利用高斯计实际测量了碳钢表面附近几个点的磁场强度。然后根据模拟计算结果进一步进行电化学实验分析,利用开路电位法、计时电流法和X射线衍射腐蚀中间产物分析解释磁场对碳钢的腐蚀过程的影响。在电化学实验中发现,被磁化的碳钢表面存在较大的磁场梯度,而影响碳钢在海水中电化学腐蚀的主要是电磁力,而起主要作用的电磁力就是磁场梯度力和洛伦兹力,实验结果表面磁场梯度力将溶液中的磁性离子吸附在碳钢表面,阻碍了反应的进一步腐蚀,所以磁场梯度力对碳钢的腐蚀过程产生了抑制。为了研究无磁场梯度力时洛伦兹力对碳钢电化学腐蚀过程的影响,在均匀磁场下利用电化学实验Tafel直线外推法、电化学数值模拟分析和交流阻抗谱分析得到阳极表面电位受到洛伦兹力的影响是因为洛伦兹力加速了溶液中的离子流动,造成碳钢腐蚀加速。全文主要证明了碳钢的软铁磁性有利于其被永磁体磁化,造成碳钢本身的带有等于甚至超过原永磁体的磁性。被磁化的碳钢表面同时存在磁场梯度力和洛伦兹力,洛仑兹力对海水中的溶液离子起到加速作用,导致离子运动活跃,碳钢腐蚀加速。而磁场梯度的存在导致了溶液中的磁性离子吸附于碳钢表面阻碍了反应的进行,腐蚀从而受到抑制。所以在海水中合理利用磁场布局,避免存在洛伦兹力可以抑制碳钢的腐蚀。