【学术成果】王财林副教授团队在超临界CO2输送管道内腐蚀研究方面取得多项成果

近期，我院王财林副教授团队在超临界CO₂输送管道内腐蚀研究方面取得多项成果。相关研究成果《Corrosion susceptibility of different microstructural zones in X65 steel weld joints under supercritical CO₂ environment》发表在《Corrosion Science》、《Study on the pitting corrosion behavior of X65 steel in supercritical and dense-phase CO₂ based on in-situ electrochemical noise measurement》发表在《Process Safety and Environmental Protection》、《Effect of phase change on corrosion behavior of X65 steel in CO₂ transportation pipeline environment》发表在《Journal of Pipeline Science and Engineering》、《A mechanistic model for X65 steel corrosion in supercritical CO₂ flow and phase change pipeline transportation environment》发表在《The Journal of Supercritical Fluids》。其中，《Corrosion Science》是腐蚀研究领域的国际顶级期刊（SCI一区TOP）。论文通讯作者为王财林副教授和李玉星教授，ok138cn太阳集团为第一署名单位，第一作者为分别为博士生刘广瑜和硕士生范鑫鑫。上述研究得到了国家自然科学基金及山东省自然科学基金等项目资助。

     （1）     基于原位电化学噪声X65钢在超临界/密相CO₂中腐蚀电化学行为研究

自主开发了适用于高压低电导率条件的电化学噪声腐蚀原位监测技术，通过失重实验与微观表征技术，验证了电化学噪声结果的准确性，分析了含水率与相态变化对X65钢腐蚀动力学的影响，揭示了超临界CO₂与密相CO₂环境中X65钢腐蚀电化学行为的差异，明确了含水率和相态对局部腐蚀发展以及局部腐蚀敏感性的影响规律，阐明了超临界CO₂环境中局部腐蚀为亚稳态点蚀和稳定点蚀共存，密相CO₂环境中局部腐蚀以稳态点蚀为主。

不同含水率条件下超临界CO₂环境管线钢电位噪声

（2）                 （2）CO₂输送管道焊接接头区域腐蚀行为研究

在超临界CO₂管道焊接接头腐蚀行为研究中，从组织结构-腐蚀演化-微观机制三个层面研究了含水量对X65钢焊接接头在超临界CO₂条件下腐蚀行为的影响，揭示了超临界CO₂环境下X65钢焊缝不同组织区的腐蚀机理，通过电化学噪声原位监测与多尺度组织分析的结合，构建了“组织特征-应力分布-腐蚀敏感性”的耦合模型，为CO₂输送管道的安全评估与防护设计提供了理论依据。

X65钢焊接接头不同微观结构的EBSD分析

（3）                 （3）超临界CO₂流动与相变环境下X65钢腐蚀机理模型构建

构建了超临界CO₂流动与相变条件下液滴扩展与点蚀发展的腐蚀机理模型，阐明了流速与CO₂物性变化对液滴分布与腐蚀产物结构的影响规律。揭示了在流动相变耦合作用下，腐蚀机制由点蚀主导转向均匀腐蚀主导的根本原因，即多数液滴半径小于点蚀纵向发展的临界尺寸，促使点蚀横向扩展与融合，同时壁面剪切力加剧腐蚀产物层的破坏，共同导致均匀腐蚀加剧。该研究为预测和调控CO₂输送管道在变工况环境中的腐蚀行为提供了理论基础与模型工具。