南海1200 m深海环境Al-Zn-In合金阳极电化学性能研究

作者：张国庆; 张伟^*; 钱思成; 于萱

来源：表面技术, 2022, 51(05): 177-185.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.05.019

• 海工装备
• 深海腐蚀
• 阴极保护
• 牺牲阳极
• 电化学性能
• Al-Zn-In合金

目的 研究对比了3种不同配方Al-Zn-In合金阳极在南海环境条件下的腐蚀形貌及电化学容量、电化学效率等性能参数，为深海工程装备的阴极防护设计提供可靠的参考依据。方法 通过在我国南海1200m深海试验架上搭载阳极阴极保护测试装置及数据采集、存储系统，采用自放电测试（Free Running Test,FRT）试验方法研究了阳极在110 d长周期条件下的电化学性能，采用超景深三维显微镜对其表面腐蚀形貌进行了观测。结果 1#—3#阳极下水后工作电位均快速活化，整个试验阶段，平均工作电位分别为-1.029、-1.033、-1.098 V(Ag/AgCl/海水)；电化学效率分别为81.62%、78.02%、87.90%。仅自主设计的3#配方阳极的开路电位和电化学效率达到了UNE-EN 12496-2013阴极保护设计标准的要求。结论 与模拟深海环境下的恒电流测试（Galvanostatic Test,GST）短期试验（4 d）结果相比，同一配方阳极在深海110 d长周期FRT测试条件下的电化学效率分别降低15.13%,18.87%和8.14%。长周期FRT试验更接近实际阳极服役状态，可为深海阴极保护设计参数选择提供可靠性参考。相较于1#和2#阳极，3#阳极In元素增加了1倍，使得工作电位更负，溶解区域晶粒细化，电化学效率更高。但是3#阳极表面却发现了局部未溶解区域。可见，仅通过增加In含量对于改善铝合金表面腐蚀形貌效果有限。

• 单位
  海洋石油工程股份有限公司; 中山大学; 南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）