Korrosive Flüssigkeitszirkulation! Multifaktor-Kopplungstest zur Simulation einer schwefelreichen Tiefseeumgebung
Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Tiefseeressourcen hat die Korrosion von Materialien in der Tiefseeumgebung zunehmend Aufmerksamkeit erregt. Kürzlich wurde ein Projekt überMultifaktor-Kopplungstest für die Zirkulation korrosiver FlüssigkeitenDie Forschungsergebnisse lösten eine breite Diskussion aus. Diese Studie analysierte systematisch das Korrosionsverhalten von Materialien unter komplexen Bedingungen durch die Simulation einer schwefelreichen Tiefseeumgebung und lieferte eine wichtige Referenz für die Materialauswahl und den Schutz von Tiefseeausrüstung.
1. Forschungshintergrund und Bedeutung

Die Tiefseeumgebung zeichnet sich durch hohen Druck, niedrige Temperatur, hohen Salzgehalt und hohen Schwefelgehalt aus. Insbesondere das hydrothermale Meeresbodengebiet ist reich an korrosiven Medien wie Schwefelwasserstoff, der schwere Korrosion an Metallmaterialien verursacht. Herkömmliche Einzelfaktor-Korrosionstests spiegeln die reale Umgebung nur schwer wider, daher haben sich Multifaktor-Kopplungstests zu einem Forschungsschwerpunkt entwickelt.
2. Experimentelles Design und Methoden
Das Forschungsteam entwarf ein Zirkulationssystem für korrosive Flüssigkeiten, um die dynamischen Veränderungen der schwefelreichen Tiefseeumgebung zu simulieren. Das Experiment verwendet eine Multifaktor-Kopplungsmethode, die den synergistischen Effekt von Druck, Temperatur, Sulfidkonzentration, Durchflussrate und anderen Variablen umfasst. Im Folgenden sind die wichtigsten Parametereinstellungen des Experiments aufgeführt:
| Parameter | Umfang | Einheit |
|---|---|---|
| Druck | 5-30 | MPa |
| Temperatur | 2-350 | °C |
| Sulfidkonzentration | 0,1-10 | mmol/L |
| Durchflussmenge | 0,1-2 | MS |
| pH-Wert | 2-8 | - |
3. Experimentelle Ergebnisse und Analyse
Durch 10 Tage kontinuierlicher Tests erhielt das Forschungsteam die folgenden Schlüsseldaten:
| Materialtyp | durchschnittliche Korrosionsrate | Maximale Lochtiefe | Sulfid-Einflusskoeffizient |
|---|---|---|---|
| Edelstahl 316L | 0,12 | 25.4 | 1.8 |
| Titanlegierung | 0,03 | 8.7 | 0,5 |
| Legierung auf Nickelbasis | 0,08 | 15.2 | 1.2 |
| Kohlenstoffstahl | 0,45 | 68,9 | 3.5 |
Experimentelle Ergebnisse zeigen:
1.TitanlegierungEs funktioniert am besten in schwefelreichen Tiefseeumgebungen und weist die niedrigste Korrosionsrate auf;
2.SulfidkonzentrationDer Korrosionseffekt ist bei Kohlenstoffstahl am stärksten;
3.DurchflussmengeErhöhungen verstärken die gleichmäßige Korrosion aller Materialien;
4.Druck und TemperaturDer Kopplungseffekt beschleunigt die Entwicklung lokaler Korrosion.
4. Technologische Durchbrüche und Innovationen
Die wesentlichen Neuerungen dieser Studie sind:
1. Zum ersten Mal implementiertKorrosive FlüssigkeitszirkulationTestmethoden gekoppelt mit Multi-Faktor-Dynamik;
2. Entwicklung eines experimentellen Systems, das schnelle Änderungen der Tiefsee-Umweltparameter simulieren kann;
3. Es wurde ein quantitatives Beziehungsmodell zwischen Sulfidkonzentration und Korrosionsrate erstellt.
5. Bewerbungsaussichten
Die Forschungsergebnisse können angewendet werden auf:
1. Screening und Optimierung von Tiefseeausrüstungsmaterialien;
2. Korrosionsschutzdesign von U-Boot-Öl- und Gaspipelines;
3. Lebensdauervorhersage von Tiefsee-Erkundungsgeräten;
4. Einrichtung einer Datenbank für Materialien für extreme Umgebungen.
6. Reaktion der Branche
Diese Forschung hat in den Bereichen Materialwissenschaften und Meerestechnik heftige Reaktionen hervorgerufen. Viele Experten sagten, dass diese Multifaktor-Kopplungstestmethode näher an den tatsächlichen Arbeitsbedingungen sei und von großer Bedeutung für die Verbesserung der Zuverlässigkeit von Tiefseegeräten sei. Es wird erwartet, dass in Zukunft mehr Forschungsteams ähnliche Testprotokolle übernehmen werden.
7. Zukunftsaussichten
Forschungsteam plant:
1. Erweiterung der Arten von Testmaterialien, einschließlich neuer Verbundmaterialien und Beschichtungen;
2. Den Testzyklus verlängern und das langfristige Korrosionsverhalten untersuchen;
3. Entwicklung eines intelligenten Korrosionsvorhersagesystems;
4. Arbeiten Sie mit Geräteherstellern zusammen, um die Transformation der Ergebnisse zu fördern.
Diese Forschung liefert nicht nur neue Testmethoden für die Tiefsee-Materialwissenschaft, sondern bietet auch technische Unterstützung für die Umsetzung der Tiefsee-Strategie meines Landes. Mit der Ansammlung von Testdaten wird ein umfassenderes System zur Bewertung der Tiefsee-Materialkorrosion geschaffen.
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