[发明专利]一种逐层采集铁基材料腐蚀产物的方法

说明书

技术领域

本发明属于铁基材料腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种逐层采集铁基材料腐蚀产物的方法。

背景技术

金属腐蚀会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，尤其对于铁基材料，破坏金属构件的几何形状，增加构件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10～20％。金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法估量。所以，腐蚀问题的研究和评价是提出相应的有效防腐措施的必由之路。石油天然气生产及输送过程中的介质环境十分复杂，其对生产设备、管道等会造成严重的腐蚀。因为各种工艺设备及管道内部介质的差异，其腐蚀类型、机理等各有不同。

腐蚀问题的研究和评价通常需要对所涉及到的腐蚀产物进行收集和分析。通过腐蚀产物分析和鉴别，能够帮助研究人员及工程师们获取有助鉴别的信息：(1)腐蚀破坏和类型；(2)金属或者在合金中受到破坏的金属相；(3)造成腐蚀的环境条件。金属的腐蚀是一个复杂的过程。腐蚀一旦发生，随着腐蚀时间的延长，腐蚀速率及腐蚀产物的类型也在发生变化，甚至腐蚀的机理也会发生变化。因此，腐蚀产物的成分及物相构成等将是分析腐蚀机理的关键。当然，腐蚀在新鲜金属界面发生后，形成的腐蚀产物可能会与腐蚀介质发生反应，导致腐蚀介质的污染，为腐蚀机理的研究产生障碍。另外，石油天然气生产设备放空后，空气中的氧气等也会与腐蚀产物发生反应，严重影响腐蚀产物成分等的分析结果。因此，腐蚀产物的有效采集是研究腐蚀类型、机理甚至提出有效防腐措施的关键。

腐蚀产物涉及的范围大，许多产业公司和一些独立的研究机构颁发了特殊领域中遇到的腐蚀产物的收集和分析方法。如SY/T 0546-1996标准等，规定腐蚀产物采样工具往往是用非金属刮勺、铲子或淬硬的钢铲，然后装在一个广口玻璃瓶或塑料容器内；如果腐蚀生成物是湿的，就用瓷刮勺采样。但是，这种采样方式存在以下缺点：(1)所采集的腐蚀产物是表层和底层腐蚀产物的混合物，不利于金属腐蚀类型的界定；(2)采样工具易于对腐蚀形貌产生损伤；(3)采样过程易于破坏块状或片状腐蚀产物的结构。为此，一种快速、有效的腐蚀产物层状采集方法值得期待。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种逐层采集铁基材料腐蚀产物的方法。该层状采集方法与SY/T 0546-1996标准中推荐的方法不同之处在于：可实现铁基金属表面腐蚀产物的逐层采集，并且不破坏腐蚀产物的腐蚀形貌，也不会破坏块状或片状腐蚀产物的结构，并且实现了金属表面腐蚀产物的有效清理。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种逐层采集铁基材料腐蚀产物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将醋酸纤维素的丙酮溶液反复涂覆在腐蚀产物表面，形成0.5mm～1mm厚的涂覆层，待涂覆层自然固化后，揭下粘结有一层腐蚀产物的涂覆层，置于收集瓶中密封保存；

步骤二、重复步骤一，收集粘结有下一层腐蚀产物的涂覆层，直至腐蚀产物逐层被采集完毕。

上述的一种逐层采集铁基材料腐蚀产物的方法，其特征在于，步骤一中所述醋酸纤维素的丙酮溶液的配制过程为：将15g～20g絮片状醋酸纤维素逐步加入250mL丙酮中进行搅拌，直至完全溶解，得到醋酸纤维素的丙酮溶液；所述醋酸纤维素中乙酰基质量含量为37％～40％。

上述的一种逐层采集铁基材料腐蚀产物的方法，其特征在于，步骤一中反复涂覆0.5mm～1mm厚的涂覆层的具体过程为：先在腐蚀产物表面涂覆一层醋酸纤维素的丙酮溶液，待10min～15min后，再进行第二层的涂覆，直到涂覆层的厚度达到0.5mm～1mm。

上述的一种逐层采集铁基材料腐蚀产物的方法，其特征在于，步骤一中所述腐蚀产物表面被涂覆醋酸纤维素的丙酮溶液前，先采用毛刷对腐蚀产物表面进行表面清理。

上述的一种逐层采集铁基材料腐蚀产物的方法，其特征在于，步骤一中所述自然固化的时间为2h～3h。

上述的一种逐层采集铁基材料腐蚀产物的方法，其特征在于，步骤一中所述收集瓶为广口玻璃瓶。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的逐层采集方法与SY/T 0546-1996标准中推荐的采集方法不同之处在于：可实现铁基金属材料表面腐蚀产物的逐层采集，并且不破坏腐蚀产物的腐蚀形貌，也不会破坏块状或片状腐蚀产物的结构，并且实现了金属表面腐蚀产物的有效清理。