余晓毅
,
常炜
,
于湉
,
黄一
,
宋世德
,
尚世超
,
胡尧
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.010
目的：外加电流阴极保护技术逐渐应用于船舶和海洋结构物防腐领域，但随之而来的杂散电流很可能使平台附近的海底管道本身或者其牺牲阳极阴极保护系统产生电化学腐蚀，缩短海底管道使用寿命，甚至破坏管道本身结构而造成严重的生产事故，因此需要预测外加电流阴极保护系统对附近海底管道及其牺牲阳极阴极保护系统可能造成的不利影响。方法提出一种基于边界元法的预测海底管道杂散电流影响的数值模拟方法，建立包括域内控制方程和对应的边界条件的数学模型，可以计算得到海底管道受杂散电流影响区域的位置和范围，并且得到受影响区域表面保护电位的分布情况。结果通过实验室海底管道模型杂散电流试验测量结果与数值模拟结果进行比较，验证该方法预测海底管道杂散电流影响的准确性，数值模拟仿真结果与试验测量结果最大误差百分比约为1.7%，平均误差百分比小于0.2%。数值模拟计算结果准确地预测了海底管道模型表面保护电位分布情况，预测了导管架平台模型外加电流阴极保护系统对海底管道模型杂散电流的影响情况。结论使用的边界元阴极保护数值模拟技术可以准确预测海底管道杂散电流的影响情况，为海底管道杂散电流影响预测研究提供了有力工具。
关键词:
外加电流阴极保护
,
杂散电流
,
海底管道
,
电化学腐蚀
,
边界元法
,
保护电位
常炜
,
孙荣
,
于湉
,
宋世德
,
黄一
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201510017
依据NACE-SP0176-2007规范,在外加电流阴极保护系统中,辅助阳极与结构物表面的距离不小于1.5m,否则需要采用屏蔽层以防止过保护.在导管架外加电流阴极保护系统中,辅助阳极与导管架结构表面之间的距离是一个重要的参数,对阳极屏的使用与否有直接影响,也间接对阴极保护系统的造价和运行方案产生影响.通过阴极保护数值模拟计算技术,改变辅助阳极与导管架之间的距离,得到在无阳极屏蔽层并且不发生过保护的前提下,辅助阳极可以释放的最大电流,并通过实海试验予以了验证.数值模拟与试验结果均表明,针对辅助阳极与结构表面之间的不同距离条件控制辅助阳极的最大释放电流,不仅可以避免使用阳极屏蔽层带来一系列工程问题,而且能够为导管架外加电流阴极保护系统的优化设计提供重要依据.
关键词:
外加电流阴极保护
,
阳极屏蔽层
,
保护距离
,
数值模拟
杨璐嘉
,
钟文军
,
曹亚洲
,
刘福国
,
宋世德
,
黄一
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201511013
在全寿命期内,铺管船水下结构腐蚀防护状态处于动态过程.因此,依据实际情况设计腐蚀防护方案十分必要.采用数值模拟计算方法预报腐蚀防护状态,并通过缩比模型试验验证了此方法的准确性.在此基础上设计了两种腐蚀防护方案:"单纯外加电流阴极保护"和"外加电流+牺牲阳极辅助的联合阴极保护".并通过数值模拟计算预报了两种方案下的腐蚀防护状态.经过对比发现,使用"外加电流+牺牲阳极辅助的联合阴极保护"时,表面电位分布更均匀,阳极屏面积及电源功率都有较明显的减小,水下结构处于更为良好的腐蚀防护状态.
关键词:
数值模拟
,
阴极保护
,
缩比模型试验
,
外加电流
,
牺牲阳极
杨璐嘉
,
钟文军
,
曹亚洲
,
刘福国
,
宋世德
,
黄一
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201604013
针对深水铺管起重船提出了一种基于数值模拟计算的腐蚀防护状态评估方法.该方法首先利用数值模拟计算形成腐蚀防护状态评估矩阵,然后用水下结构外表面监测点的电位以及腐蚀防护状态评估矩阵对水下结构整体腐蚀防护状态进行评估,并通过三维可视化方法显示保护电位分布云图;在试验室条件下通过缩比模型试验对此方法进行了验证.结果表明:基于数值模拟计算的腐蚀防护状态评估方法可以准确评估水下结构外表面的腐蚀防护状态;同时可以通过三维保护电位分布云图直观地显示半潜铺管船腐蚀防护的薄弱区域.
关键词:
腐蚀防护
,
腐蚀评估
,
数值模拟
,
阴极保护
