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输油管道是石油输送的主要管道系统之一,其铺设范围广,气候条件变化不一,经常受到土壤腐蚀、微生物作用、原油腐蚀、流沙冲蚀等作用,导致输油管道发生泄漏、腐蚀开裂、穿孔等事故。为此,需要对输油管道进行表面改性处理,以便提高其表面硬度、耐磨性、耐蚀性等性能,有助于提高管道安全运行可靠性,延长其使用寿命。Ni-W涂层在耐高温性、耐氧化性、耐磨性、耐蚀性等方面具有一定的优异特性,非常适合柱塞、缸套、多相集输管道等的表面改性或防腐处理。本文拟将Ti N粒子引入到Ni-W涂层中,利用超声电沉积方法,在X52管线钢表面制备Ni-W/Ti N涂层,系统研究Ni-W/Ti N涂层X52管线钢的腐蚀机理,并对其表面形貌、相组成以及耐腐蚀性能进行测试,以期获得综合性能优异的Ni-W/Ti N涂层X52管线钢,并探讨一种新的输油管道腐蚀防护方法。此外,通过研究Ni-W/Ti N涂层X52管线钢在土壤介质、Na Cl溶液、Na2SO4溶液以及Na Cl-Na2SO4混合溶液中的腐蚀行为,探究腐蚀介质对涂层X52管线钢腐蚀电位、腐蚀形貌以及腐蚀失重等参数的影响规律,为延长输油管道的使用寿命提供一定的理论基础和技术支持。论文取得的研究成果如下:（1）研究Ni-W/Ti N涂层X52管线钢的制备方法、工艺流程以及镀液成分等,运用BP神经网络模型和正交试验法对制备Ni-W/Ti N涂层的镀液各成分配比进行确定和优化,从而获得最优的镀液配比:Ni SO4添加量240 g/L、Na2WO4添加量30 g/L、Ni Cl2添加量30 g/L以及Ti N添加量10 g/L。（2）利用CS350型电化学工作站对超声电沉积Ni-W/Ti N涂层X52管线钢进行电极循环伏安曲线测定,并对超声电沉积Ni-W/Ti N涂层X52管线钢的沉积机理及其结晶动力学过程进行研究。在Ni、Ni-W、Ni-W/Ti N三种涂层中,金属成核的电位越高,则涂层的成核速率就越快。另外,如果金属成核的电位越低,那么涂层的生长速率就越慢。（3）运用COMSOL Multiphysics仿真软件模拟在不同预制缺陷半径条件下,Ni-W/Ti N涂层X52管线钢的土壤应力腐蚀行为。随着预制缺陷半径的减小,X52管线钢试样内部的应力值越大,这说明土壤对X52管线钢的腐蚀越来越严重,使X52管线钢更容易发生腐蚀开裂或穿孔现象。随着X52管线钢表面缺陷半径的减小,其中心处的阳极和阴极电流密度均迅速增加,这说明该处越容易发生电化学腐蚀反应。（4）为研究土壤环境中土壤腐蚀介质对X52管线钢及Ni-W/Ti N涂层X52管线钢腐蚀行为的影响,配制了大庆油田土壤模拟液,利用动电位扫描技术、EIS图谱检测技术,研究不同土壤温度、土壤p H以及土壤氧含量对X52管线钢和Ni-W/Ti N涂层X52管线钢腐蚀行为的影响。在相同的土壤模拟液温度、p H值以及氧含量条件下,Ni-W/Ti N涂层X52管线钢的涂层电阻和弥散系数均大于X52管线钢的涂层电阻和弥散系数,这说明Ni-W/Ti N涂层X52管线钢的耐腐蚀性能远大于X52管线钢的耐腐蚀性能。（5）通过研究X52管线钢和Ni-W/Ti N涂层X52管线钢在Na Cl溶液、Na2SO4溶液以及Na Cl-Na2SO4混合溶液中的腐蚀行为,探究原油腐蚀介质对涂层X52管线钢腐蚀电位、腐蚀形貌以及腐蚀产物等的影响规律。在整个Na Cl-Na2SO4混合腐蚀液腐蚀过程中,Ni-W/Ti N涂层X52管线钢的腐蚀电流密度增加较缓慢,其平均腐蚀电流密度为75.6μA/cm~2。由于组织致密、光滑的Ni-W/Ti N涂层阻碍了Na Cl-Na2SO4混合腐蚀液对X52管线钢的腐蚀,故Ni-W/Ti N涂层X52管线钢的腐蚀电流密度较小。由此可知,Ni-W/Ti N涂层对X52管线钢基体起到一定的保护作用。