Circulation de liquide corrosif ! Test de couplage multifactoriel pour simuler un environnement riche en soufre en haute mer
Avec le développement continu des ressources des grands fonds, la corrosion des matériaux dans l’environnement des grands fonds suscite une attention croissante. Récemment, un projet surTest de couplage multifacteur de circulation de liquide corrosifLes résultats de la recherche ont suscité de larges discussions. Cette étude a analysé systématiquement le comportement à la corrosion des matériaux dans des conditions complexes en simulant un environnement riche en soufre en eaux profondes, fournissant ainsi une référence importante pour la sélection des matériaux et la protection des équipements en eaux profondes.
1. Contexte et importance de la recherche

L'environnement des eaux profondes présente les caractéristiques d'une haute pression, d'une basse température, d'une teneur élevée en sel et d'une richesse en soufre. En particulier, la zone hydrothermale du fond marin est riche en milieux corrosifs tels que le sulfure d’hydrogène, qui provoque une grave corrosion des matériaux métalliques. Les tests de corrosion traditionnels à un seul facteur sont difficiles à refléter l'environnement réel, c'est pourquoi les tests de couplage multifactoriels sont devenus un point chaud de la recherche.
2. Conception et méthodes expérimentales
L’équipe de recherche a conçu un système de circulation de liquides corrosifs pour simuler les changements dynamiques de l’environnement riche en soufre des eaux profondes. L'expérience adopte une méthode de couplage multifactoriel, incluant l'effet synergique de la pression, de la température, de la concentration de sulfure, du débit et d'autres variables. Voici les principaux réglages des paramètres de l’expérience :
| paramètre | portée | unité |
|---|---|---|
| pression | 5-30 | MPa |
| température | 2-350 | °C |
| Concentration de sulfure | 0,1-10 | mmol/L |
| débit | 0,1-2 | MS |
| valeur pH | 2-8 | - |
3. Résultats expérimentaux et analyse
Grâce à 10 jours de tests continus, l’équipe de recherche a obtenu les données clés suivantes :
| Type de matériau | taux de corrosion moyen | Profondeur maximale de piqûre | Coefficient d'influence du sulfure |
|---|---|---|---|
| Acier inoxydable 316L | 0,12 | 25.4 | 1.8 |
| Alliage de titane | 0,03 | 8.7 | 0,5 |
| Alliage à base de nickel | 0,08 | 15.2 | 1.2 |
| acier au carbone | 0,45 | 68,9 | 3.5 |
Les résultats expérimentaux montrent :
1.Alliage de titaneIl fonctionne mieux dans les environnements riches en soufre en haute mer et présente le taux de corrosion le plus bas ;
2.Concentration de sulfureL'effet de corrosion est plus important sur l'acier au carbone ;
3.débitDes augmentations intensifieront la corrosion uniforme de tous les matériaux ;
4.pression et températureL'effet de couplage va accélérer le développement de la corrosion locale.
4. Percées et innovations technologiques
Les principales innovations de cette étude sont :
1. Mis en œuvre pour la première foisCirculation de liquide corrosifMéthodes de tests couplées à une dynamique multifactorielle ;
2. Développement d'un système expérimental capable de simuler des changements rapides dans les paramètres environnementaux des eaux profondes ;
3. Un modèle de relation quantitative entre la concentration de sulfures et le taux de corrosion a été établi.
5. Perspectives d'application
Les résultats de la recherche peuvent être appliqués à :
1. Criblage et optimisation des matériaux des équipements en haute mer ;
2. Conception anticorrosion des oléoducs et gazoducs sous-marins ;
3. Prédiction de la durée de vie des équipements d'exploration en haute mer ;
4. Création d'une base de données sur les matériaux destinés aux environnements extrêmes.
6. Réponse de l'industrie
Ces recherches ont suscité de vives réactions dans les domaines de la science des matériaux et du génie océanique. De nombreux experts ont déclaré que cette méthode de test de couplage multifactoriel est plus proche des conditions de travail réelles et revêt une grande importance pour améliorer la fiabilité des équipements en haute mer. On s’attend à ce que davantage d’équipes de recherche adoptent des protocoles de test similaires à l’avenir.
7. Perspectives d'avenir
Projets de l’équipe de recherche :
1. Élargir les types de matériaux de test, y compris de nouveaux matériaux composites et revêtements ;
2. Prolonger le cycle d'essai et étudier le comportement à la corrosion à long terme ;
3. Développer un système intelligent de prévision de la corrosion ;
4. Coopérer avec les entreprises manufacturières d'équipements pour favoriser la transformation des résultats.
Cette recherche fournit non seulement de nouvelles méthodes d'essai pour la science des matériaux en eaux profondes, mais fournit également un soutien technique pour la mise en œuvre de la stratégie des eaux profondes de la Chine. Avec l'accumulation de données de test, un système d'évaluation de la corrosion des matériaux en haute mer plus complet sera formé.
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