目的 对海洋平台导管架外加电流阴极保护设计通电点的选择等问题进行分析,为海洋平台导管架阴极保护设计提供指导。方法 利用BEASY CP数值模拟软件,通过数值模拟计算方法对导管架外加电流阴极保护系统设计的基础问题进行了研究,包括保...目的 对海洋平台导管架外加电流阴极保护设计通电点的选择等问题进行分析,为海洋平台导管架阴极保护设计提供指导。方法 利用BEASY CP数值模拟软件,通过数值模拟计算方法对导管架外加电流阴极保护系统设计的基础问题进行了研究,包括保护对象的确定、通电点的设置、辅助阳极选型和阳极数量及安装位置等。结果 导管架外加电流阴极保护设计时,若只考虑海水浸渍部分,则无法使导管架海水和海泥部分均得到有效保护。设置通电点时,考虑电阻（1.01×10-6Ω/m）和不考虑电阻两种情况下导管架的保护电位相近,绝对误差不超过1 m V,通电点的位置对保护效果影响较小。阴极保护输出电流为17 A时,三种不同直径（300、600、900 mm）辅助阳极阴极保护系统的保护相近,保护电位在803~899.2 m V（vs.CSE）之间。三种不同阳极设计方案的输出电流分别为17、17、16.5 A,对应的保护效果分别为803.34~899.20 m V（vs.CSE）、802.96~850.64 m V（vs.CSE）、800.36~848.26 m V（vs.CSE）。2#阳极的保护效果比1#阳极的保护效果均匀,两支阳极方案在最低保护效果下所需电流比单支阳极更小且保护更均匀。结论 设计外加电流阴极保护系统时,应当充分考虑与待保护对象相连接的所有金属结构物。对于小型导管架而言,金属电阻对导管架外加电流阴极保护系统的电位分布影响很小,因此通电点的选择较容易。外加电流阴极保护系统设计时应考虑电流密度对辅助阳极的消耗影响,选取适当尺寸的阳极。通过数值模拟方法,可以优化阳极数量和位置,从而实现保护电流较小且保护效果更均匀,并满足一定的经济性要求。展开更多
拉吊索在侵蚀环境作用下易受氯离子、氧气、水等物质的腐蚀作用,严重影响了缆索系统的耐久性。本文通过开展镀锌平行钢丝外加电流阴极保护(Impressed Current Cathodic Protection,ICCP)试验,研究外加电流对桥梁索体钢丝的阴极保护效果...拉吊索在侵蚀环境作用下易受氯离子、氧气、水等物质的腐蚀作用,严重影响了缆索系统的耐久性。本文通过开展镀锌平行钢丝外加电流阴极保护(Impressed Current Cathodic Protection,ICCP)试验,研究外加电流对桥梁索体钢丝的阴极保护效果,根据钢丝在侵蚀过程中的微观损伤演化以及腐蚀速率、抗拉强度、延伸率、瞬断电位、开路电位、极化曲线、疲劳性能等力学性能指标的变化规律,从而确定ICCP电压的施加范围。结果表明:随着保护电压的负向偏移,ICCP的保护效果更佳,当保护电压位于-1.3 V时对延缓钢丝腐蚀的效果最好,腐蚀速率最低,抗拉强度、延伸率和疲劳寿命的损失率最低,且延性得到显著提升。展开更多
文摘目的 对海洋平台导管架外加电流阴极保护设计通电点的选择等问题进行分析,为海洋平台导管架阴极保护设计提供指导。方法 利用BEASY CP数值模拟软件,通过数值模拟计算方法对导管架外加电流阴极保护系统设计的基础问题进行了研究,包括保护对象的确定、通电点的设置、辅助阳极选型和阳极数量及安装位置等。结果 导管架外加电流阴极保护设计时,若只考虑海水浸渍部分,则无法使导管架海水和海泥部分均得到有效保护。设置通电点时,考虑电阻（1.01×10-6Ω/m）和不考虑电阻两种情况下导管架的保护电位相近,绝对误差不超过1 m V,通电点的位置对保护效果影响较小。阴极保护输出电流为17 A时,三种不同直径（300、600、900 mm）辅助阳极阴极保护系统的保护相近,保护电位在803~899.2 m V（vs.CSE）之间。三种不同阳极设计方案的输出电流分别为17、17、16.5 A,对应的保护效果分别为803.34~899.20 m V（vs.CSE）、802.96~850.64 m V（vs.CSE）、800.36~848.26 m V（vs.CSE）。2#阳极的保护效果比1#阳极的保护效果均匀,两支阳极方案在最低保护效果下所需电流比单支阳极更小且保护更均匀。结论 设计外加电流阴极保护系统时,应当充分考虑与待保护对象相连接的所有金属结构物。对于小型导管架而言,金属电阻对导管架外加电流阴极保护系统的电位分布影响很小,因此通电点的选择较容易。外加电流阴极保护系统设计时应考虑电流密度对辅助阳极的消耗影响,选取适当尺寸的阳极。通过数值模拟方法,可以优化阳极数量和位置,从而实现保护电流较小且保护效果更均匀,并满足一定的经济性要求。
文摘拉吊索在侵蚀环境作用下易受氯离子、氧气、水等物质的腐蚀作用,严重影响了缆索系统的耐久性。本文通过开展镀锌平行钢丝外加电流阴极保护(Impressed Current Cathodic Protection,ICCP)试验,研究外加电流对桥梁索体钢丝的阴极保护效果,根据钢丝在侵蚀过程中的微观损伤演化以及腐蚀速率、抗拉强度、延伸率、瞬断电位、开路电位、极化曲线、疲劳性能等力学性能指标的变化规律,从而确定ICCP电压的施加范围。结果表明:随着保护电压的负向偏移,ICCP的保护效果更佳,当保护电压位于-1.3 V时对延缓钢丝腐蚀的效果最好,腐蚀速率最低,抗拉强度、延伸率和疲劳寿命的损失率最低,且延性得到显著提升。
