低碳钢点蚀过程声发射监测实验.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 31卷 第 4期 2007年 8月 JOURNA1OFDAQING PETRO1EUM INSTITUTE Vo1．31 No．4 Aug． 2007 低碳钢点蚀过程声发射监测实验 李 伟 ，方江涛 ，秦 洋。，王庆奎 (1．大庆石油学 院 机械科学与工程学院，黑龙江 大庆 163318； 2．大连市锅炉压力容器检验研究所 ，辽宁 大连 l16Ol3； 3．大庆市热力公司 ，黑龙江 大庆 163311； 4．西南交通大学 机械工程学 院，四川 成都 611756) 摘 要 ：针对储运设备及压力容器 I__亡业 中常用材料低碳钢 ，得到低碳钢试件在 (FeCt。·6H2())为 10．0Voo， (NaCt)为 3．5 ，以及 (FeCt3·6H2())为 10．8 + (NH{CD为 0．05 溶液中点蚀过程中产生 的声发射信号样本 ，分 析声发射信号的变化规律 ，验证低碳钢点蚀过程产生声发射信号的正确性 ，为声发射技术进行低碳钢点蚀过程监测奠定 实验基础．结果表明：声发射技术能够及 时发现低碳钢点蚀损伤 ． 关 键 词 ：点蚀 ；声 发射监测；实验研究 中图分类号 ：TN911．7 文献标识谒 ：A 文章编号 ：1000一l89l(2007)04—0059—04 0 引言 金属腐蚀所造成 的损失很大 ，其中又以点腐蚀和剥蚀 的危害最大．虽然点蚀是集 中在少数几个点 出 现蚀坑或麻点 ，但随着时间的推移，蚀孔不断向纵深方 向发展 ，形成sJ,~L状腐蚀坑 ，将会导致金属穿孔 ，甚 至整个结构被破坏．点蚀由(钝化)膜破裂引起 ，伴随膜破裂过程必然会产生应力波 ，即声发射现象．另 外，微小氢气泡的破裂也会产生声发射信号 ，这为应用声发射技术监测点蚀的形成发展创造有利条件Ⅲ． 由于声发射监测技术对材料 中的突变现象 的敏感性 ，声发射技术用于评估点蚀的形成 (和扩展)是可行 的 。一 ． 1 实验装置及过程 采用美国PAC公司开发的PCI一2声发射监测系统．该系统共有 2个宽带传感器和 2个 1220型前 置放大器，前置放大器选择增益 40dB，并配有宽带滤波器．实验中有关数据采集的参数设定见表 1．声发 射监测系统见图 1．将试件置于恒温恒湿控制箱中，温度设定为 5O℃，控制精度为±O．1℃．实验时间为 55h． 表 1 声发射仪器参数设定 2 试件 与腐蚀溶液 2．1 试件 试件材料选用 Q235钢 ，化学成分和力学性能见文献gs]．试件尺寸为 100mm×70mm×4mm 的薄 板 ，共 9片，编号为 1～9．对试件表面进行相应的表面光滑处理嘲． 为防止非实验部分试件腐蚀产生声发射信号，对于非实验部分试件作封样处理 (见 图2)．用 D一31 收稿 日期 ：2006—12—31；审稿人：戴 光 ；编辑 ：任志平 基金项 目：中国石油天然气集 团公司 中青年科技创新基金 (06E1010) 作者简介 ：李 伟 (197O一)，男，博士 ，副教授 ．主要从事声发射检测与评价技术方面的研究 维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 31卷 2007年 环氧 ／聚氨酯防腐底漆密封 ，阻止腐蚀介质侵入金属底材 ，满足绝缘及密封要求． 图 1 声发射监测系统 图2 试件平面布置 2．2 腐蚀溶液 作为用于点蚀浸泡实验的腐蚀液，要求其中含有侵蚀性 的阴离子 (如氯离子)，以使钝化膜局部活化 ； 此外 ，还应含有促进点蚀稳定发展的氧化剂 ，以其高氧化还原电位促使材料发生点蚀．溶液量为 1500 mL，实验温度为 (50±1)℃，试件 1～3所用腐蚀