基于电化学噪声的304不锈钢腐蚀检测技术的研究

摘要

304不锈钢由于具备良好的抗腐蚀能力和机械性能，被广泛的应用在核电行业，在我国大力发展核能的背景下，研究304不锈钢腐蚀情况对预防核电材料失效具有非常重要的意义。
　　电化学噪声腐蚀监测技术有无损、实时、精度高、数据采集简单的特点，比较适合进行304不锈钢腐蚀机理的探究以及核电现场材料腐蚀情况的实时监测。
　　根据核电站现场情况，本文研发了基于 ARM9的电化学噪声仪器，包括电流噪声6级精确放大电路、24位 AD高精度采集、U盘存储、无线传输数据、24V蓄电池/220 V供电等模块，并且通过对微小信号包地处理、采用军工级抗干扰线束和接头、采用温漂小的电阻等方法，进一步提升了噪声仪器抗干扰和耐高温的能力，基本满足了核电站专用电化学噪声采集仪器的要求。
　　本文编写了电化学噪声数据处理软件，该软件包含了目前所有主流的电化学噪声数据处理方法，电化学参数统计方法、散粒噪声分析方法、小波分析分析方法、时频分析方法、混沌分析方法等，并具备批处理的功能，极大提高了科研效率。
　　本文进行了304不锈钢在NaCl溶液中不同温度下的腐蚀情况的研究，采用噪声电阻统计方法、散粒噪声理论和小波分析方法对数据进行了处理，发现腐蚀速率随着温度升高，明显增大，并且当温度升高到80℃，腐蚀速率波动性明显增强，腐蚀类型也随着温度的升高发生了变化，由钝化转变为点蚀，并且通过光学显微镜观察样品腐蚀形貌对数据分析结果进行了验证。
　　本文分别在实验室和核电站现场进行了304不锈钢在高温高压条件下的腐蚀情况的研究，实验室数据和核电现场的数据都表明，电流噪声标准偏差的变化情况与高温条件下304不锈钢的腐蚀速率的变化情况非常吻合，电流标准偏差能够比较好的预测高温条件下304不锈钢的腐蚀速率。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1. 1核电安全

1. 2腐蚀检测技术的现状

1. 3电化学噪声技术的研究现状

1. 4点蚀的研究现状

1. 5电化学噪声仪器的研究现状

1. 6本文主要的研究内容

第二章 核电站专用电化学噪声采集设备

2. 1核电站专用的电化学采集设备的要求

2. 2基于AR M9的核电站专用电化学噪声采集设备

2. 3与VersaSTAT4电化学噪声采集仪器的对比验证

2. 4本章小结

第三章 电化学噪声数据处理软件

3. 1基于Matlab-GUI的噪声处理软件结构

3. 2噪声信号的预处理

3. 3时域处理方法

3. 4频域处理方法

3. 5噪声数据处理实例

3. 6本章小结

第四章 304不锈钢在NaCl溶液中不同温度下的腐蚀行为

4. 1实验环境简介

4. 2结果与讨论

4. 3本章小结

第五章 304不锈钢在高温高压下的腐蚀行为

5. 1实验室高温高压试验

5. 2核电站现场高温高压实验

5. 3本章小结

第六章 总结与展望

6. 1总结

6. 2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢