Circulação de líquido corrosivo! Teste de acoplamento multifatorial para simular ambiente rico em enxofre em águas profundas
Com o desenvolvimento contínuo dos recursos do mar profundo, a corrosão de materiais no ambiente do mar profundo tem atraído cada vez mais atenção. Recentemente, um projeto sobreTeste de acoplamento multifatorial de circulação de líquido corrosivoOs resultados da pesquisa desencadearam ampla discussão. Este estudo analisou sistematicamente o comportamento de corrosão de materiais sob condições complexas, simulando um ambiente rico em enxofre em águas profundas, fornecendo uma referência importante para a seleção de materiais e proteção de equipamentos em águas profundas.
1. Antecedentes e significado da pesquisa

O ambiente do mar profundo tem características de alta pressão, baixa temperatura, alto teor de sal e rico em enxofre. Em particular, a área hidrotérmica do fundo do mar é rica em meios corrosivos, como o sulfeto de hidrogênio, que causa corrosão grave em materiais metálicos. Os testes tradicionais de corrosão de fator único são difíceis de refletir o ambiente real, portanto, os testes de acoplamento multifatorial se tornaram um ponto importante de pesquisa.
2. Desenho experimental e métodos
A equipe de pesquisa projetou um sistema de circulação de líquidos corrosivos para simular as mudanças dinâmicas do ambiente rico em enxofre do fundo do mar. O experimento adota um método de acoplamento multifatorial, incluindo o efeito sinérgico de pressão, temperatura, concentração de sulfeto, vazão e outras variáveis. A seguir estão as principais configurações de parâmetros do experimento:
| parâmetro | escopo | unidade |
|---|---|---|
| pressão | 5-30 | MPa |
| temperatura | 2-350 | °C |
| Concentração de sulfeto | 0,1-10 | mmol/L |
| taxa de fluxo | 0,1-2 | EM |
| Valor de pH | 2-8 | - |
3. Resultados experimentais e análises
Através de 10 dias de testes contínuos, a equipe de pesquisa obteve os seguintes dados importantes:
| Tipo de material | taxa média de corrosão | Profundidade máxima de pite | Coeficiente de influência de sulfeto |
|---|---|---|---|
| Aço inoxidável 316L | 0,12 | 25,4 | 1,8 |
| Liga de titânio | 0,03 | 8.7 | 0,5 |
| Liga à base de níquel | 0,08 | 15.2 | 1.2 |
| aço carbono | 0,45 | 68,9 | 3.5 |
Os resultados experimentais mostram:
1.Liga de titânioTem melhor desempenho em ambientes profundos ricos em enxofre e tem a menor taxa de corrosão;
2.Concentração de sulfetoO efeito da corrosão é mais significativo no aço carbono;
3.taxa de fluxoOs aumentos intensificarão a corrosão uniforme de todos os materiais;
4.pressão e temperaturaO efeito de acoplamento acelerará o desenvolvimento de corrosão local.
4. Avanços e inovações tecnológicas
As principais inovações deste estudo são:
1. Implementado pela primeira vezCirculação de líquido corrosivoMétodos de teste aliados à dinâmica multifatorial;
2. Desenvolveu um sistema experimental que pode simular mudanças rápidas nos parâmetros ambientais do fundo do mar;
3. Foi estabelecido um modelo de relação quantitativa entre concentração de sulfeto e taxa de corrosão.
5. Perspectivas de aplicação
Os resultados da pesquisa podem ser aplicados a:
1. Triagem e otimização de materiais de equipamentos de alto mar;
2. Projeto anticorrosivo de oleodutos e gasodutos submarinos;
3. Previsão de vida útil de equipamentos de exploração em alto mar;
4. Estabelecimento de uma base de dados de materiais para ambientes extremos.
6. Resposta da indústria
Esta pesquisa causou fortes reações nas áreas de ciência dos materiais e engenharia oceânica. Muitos especialistas disseram que este método de teste de acoplamento multifatorial está mais próximo das condições reais de trabalho e é de grande importância para melhorar a confiabilidade dos equipamentos de águas profundas. Espera-se que mais equipes de pesquisa adotem protocolos de testes semelhantes no futuro.
7. Perspectivas Futuras
Planos da equipe de pesquisa:
1. Expandir os tipos de materiais de teste, incluindo novos materiais compósitos e revestimentos;
2. Estender o ciclo de teste e estudar o comportamento da corrosão a longo prazo;
3. Desenvolver um sistema inteligente de previsão de corrosão;
4. Cooperar com empresas fabricantes de equipamentos para promover a transformação de resultados.
Esta investigação não só fornece novos métodos de teste para a ciência dos materiais em águas profundas, mas também fornece apoio técnico para a implementação da estratégia para as águas profundas do meu país. Com o acúmulo de dados de teste, um sistema mais completo de avaliação de corrosão de materiais em águas profundas será formado.
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