海南湿热海洋大气环境Q235钢腐蚀行为研究及严酷度评估

目的 探究我国典型湿热海洋大气环境特征，以Q235钢为标杆材料，评估并可视化展示海南湿热海洋大气环境严酷度。方法 以海南岛为典型湿热海洋地区，基于分布全岛全域的13个站点开展自然大气环境试验，采集各站点大气环境数据与Q235钢材料性能数据。通过分析表观形貌、腐蚀质量损失等性能，探究Q235钢在海南大气环境的腐蚀行为规律及其在全岛不同区域的腐蚀程度差异。基于大气环境因素与Q235钢腐蚀行为间相关性研究，筛选腐蚀敏感环境因素，构建“腐蚀质量损失-敏感环境因素”映射模型。基于Q235钢海南各地区腐蚀质量损失数据，通过Griddata插值，计算绘制腐蚀质量损失分布地图。结果 掌握了Q235钢在海南各地区腐蚀行为差异，可视化展示了海南大气腐蚀严酷度。结论 影响Q235钢海南地区腐蚀的敏感环境因素为离海距离及湿度大于80%的时间。海南地区沿海岸及东部地区大气环境腐蚀严酷度高，中部及西部地区严酷度低。     

濒海大气环境氯离子高度分布规律研究

目的 研究濒海大气环境氯离子沿建筑物高度的分布规律。方法 以海南濒海高层建筑为研究平台,在建筑物不同高度楼层设置监测点,采用“纱布法”完成不同高度层的大气环境氯离子沉积速率数据采集,每次取换样周期为30 d,连续监测1 a。利用离子色谱仪对所采集的样本进行检测分析,研究濒海大气环境氯离子沿建筑物高度的分布规律。结果 氯离子沉积速率随塔楼高度的增加而升高,在塔楼建筑高度60%~70%的区域,受到高层建筑“下冲风”的影响,氯离子沉积速率会有所下降,出现相对低值。通过这个区域后,氯离子沉积速率又逐渐升高。结论 濒海大气氯离子沉积速率沿建筑物高度变化规律受到大气氯离子浓度、风向风速、温湿度和高层建筑气流的综合影响。     

典型工业沿海区域的大气环境腐蚀性评价

目的 利用现役金属材料对工业沿海区域所处不同大气环境进行环境腐蚀性评价,并研究不同金属材料的腐蚀行为差异性,探讨工业沿海大气环境下金属材料的耐蚀性选择。方法 在不同大气环境下,选择现役金属材料Q235、16MnNi和L415开展1 a的户外曝晒试验,并利用质量损失分析、扫描电镜等手段,通过对金属基材进行腐蚀机理研究,评价大气环境的腐蚀性。结果 Q235、16MnNi和L415等3种钢在不同区域沿海工业大气环境下的腐蚀行为受大气腐蚀环境的影响较大,腐蚀产物中含有一定量的Cl和S。同种金属材料表面锈层的特殊结构,使得其基体与大气环境中的腐蚀因子相接触,引发了金属材料在不同大气腐蚀环境中不同腐蚀行为的差异性。结论 工业沿海区域的大气环境中,大气腐蚀性差异由酸循环腐蚀机制形成。3种钢材在腐蚀初期,由于锈层多孔隙结构和可溶性腐蚀产物形成,加重了腐蚀程度。黄岛区域、曹妃甸区域、岚山区域和湛江区域的大气腐蚀等级分别为C2、C3、C2、C3级。     

万宁地区近地面氯离子沉积速率的影响因素研究

目的 研究热带海洋大气环境中不同地貌下氯离子沉积速率的分布规律及主要影响因素。方法 通过挂片法采集万宁地区的氯离子沉积速率,并分析离海距离、地形地貌对氯离子沉积速率的影响,以及其与海水因素、自然环境因素间的相关性。结果 近海开阔区域氯离子沉积速率受离海距离和地貌的影响显著,在300 m处降低至90 m处的1/3左右,地貌的变化导致同一距离点处的氯离子沉积速率相差30倍。另外,高的海水有效波高、风速和东风占比使春季氯离子沉积速率高于夏季。结论 不同地貌下的氯离子沉积速率均与海水有效波高、风速间呈较强的正相关性。     

安徽省内电网设备常用钢材大气腐蚀试验研究

目的针对在安徽省内H1、R1及T28三个站点自然环境下暴露1年后的Q235、40Cr及镀锌钢,开展腐蚀速率、腐蚀产物及腐蚀层形貌的研究,探讨其大气腐蚀机理。方法采用称量法计算腐蚀质量损失,通过光学及电子显微镜法观察腐蚀层表面及截面形貌,用电子能谱仪测试微区成分,用X-射线衍射法测试腐蚀层的物相构成。结果 Q235、40Cr的大气腐蚀产物为Fe OOH、Fe3O4、Fe(OH)3及FeSO4,镀锌钢则为Zn O及Zn SO4。Q235、40Cr腐蚀层表面分布着绒球状的α-FeOOH及片状的γ-FeOOH,镀锌钢大气腐蚀层致密,但T28站点镀锌钢表面形成点状的腐蚀坑,腐蚀防护能力降低。结论同一站点三种钢腐蚀速率大小次序为40CrQ235镀锌钢,站点R1钢的腐蚀速率最大,站点T28的腐蚀速率最小。     

辽宁省大雾演变规律及对气候变暖的响应研究

利用辽宁省25个代表站1951—2005年的大雾资料,分析了辽宁省大雾雾日异常的空间分布特征、时间演变规律、雾与全球变暖及污染的关系.结果表明:受气候变暖的影响,辽宁省沿海地区大雾日数逐年递增,内陆地区大雾日数逐年递减;空气污染的减轻也是造成沈阳市雾日减少的原因之一;大雾的地域分布呈现“两高三低”的形势,沿海地区的大雾主要出现在4—7月,内陆地区的大雾主要出现在9月—次年1月;全省大雾雾日呈线性增加趋势,增加的趋势比较平稳,呈现以10年左右周期交替变化;在20世纪80年代前,沈阳大雾存在2种变化周期,分别为6～8和15年,80年代后仅存在15年的周期变化.      

沿海设施环境适应性试验和评价方法研究进展

概述了沿海设施所服役的腐蚀环境分类，主要分为海洋大气、浪花飞溅区及海水浸泡区，并对其暴露于大气和不同海洋环境位置的环境适应性试验评估方法进行了系统的总结分析。海洋大气环境模拟采用干湿交替加速腐蚀法，或建立户外大气暴露试验台开展试验；海水飞溅区试验通过实验室建海水冲刷试验装置进行模拟试验，或在实际环境中建立腐蚀试验中心开展试验；海水浸泡环境模拟通过海洋工程深水试验池开展试验。本研究对于开展海洋环境钢结构设施的防护性能考核评估具有重要意义，对沿海设施的环境适应评估方法发展具有指导意义。     

几种典型金属材料西沙海洋飞溅区腐蚀行为规律研究

目的研究几种典型金属材料在西沙海洋飞溅区的腐蚀行为规律。方法通过外场暴露试验,分析3种钢、1种铜和3种铝合金材料暴露0.5,1,2 a后的腐蚀形貌与动力学规律。结果 3种钢的腐蚀质量损失与点蚀均较为严重,T2整个表面均匀减薄的同时,会产生大量微小的腐蚀坑,3种铝合金发生以点蚀为主的局部腐蚀,伴随有晶间腐蚀、选择性腐蚀等。结论试验条件下,3种钢中Q235耐蚀性最差,T2整体耐蚀性较好,3种铝合金中5083耐点蚀性能最差,5052略优于6063。     

2种防护涂层体系在湿热海洋环境下防护性能的劣化规律研究

目的 研究2种防护涂层体系在湿热海洋环境下自然暴露3 a的防护性能劣化规律。方法 确定试验件为钢–铝(钢)螺接连接件,试验地点为海南万宁,并按周期测得不同暴露时间下涂层A和涂层B的外观形貌、色差、光泽度、表面傅里叶红外光谱、电化学阻抗的相关数据。通过对比分析测试结果,判断2种涂层在不同暴露时间下的劣化程度,并最终得到其劣化规律。结果 涂层A自然暴露1 a老化严重,紧固件区域涂层剥落,平板区域失光率约为75%,阻抗模量降低5个数量级,色差ΔE^*为5(轻微变色),涂层有机基团老化降解严重。涂层B自然暴露2 a,老化较严重,紧固件区域涂层剥落、生锈,平板失光率约为20%,阻抗模量降低2个数量级,色差ΔE^*为11(严重变色),涂层有机基团轻微老化降解。结论 对于螺钉连接结构,连接区域不仅更容易被腐蚀,而且增加了附近平板区域的不一致性。涂层体系B的保护能力优于涂层体系A,涂层体系B的有效保护时间约为2 a,而涂层体系A则不到1 a。     

贫铀合金球对Q235钢靶侵彻性能研究

目的 研究贫铀合金球对Q235钢靶的侵彻行为,为贫铀合金材料侵彻行为的深入研究以及在战斗部中广泛应用提供支撑。方法 采用Johnson-Cook强度模型和失效模型建立贫铀合金球撞击Q235钢靶的模型,利用Abaqus/explicit模块模拟研究贫铀合金球初速与尺寸对剩余速度、扩孔面积、侵彻深度的影响,并对结果进行分析。结果 通过试验与模拟得到了贫铀合金球的穿靶极限速度,两者结果基本吻合,验证了模型参数的准确性。相同尺寸下,贫铀合金球的剩余速度随初速的增大呈线性增大趋势,穿靶后速度衰减率为14.6%~33.2%。初速为900~1 300 m/s、直径为5~9 mm时,扩孔面积比为1.08~1.286。贫铀合金球的侵彻深度(H)随直径(d)和初速(v)的增大逐渐增大,三者的关系为 。结论 贫铀合金球初速和尺寸是影响侵彻深度的关键因素,但对扩孔直径没有显著影响。     

海南岛近岸海域溶解无机磷时空分布及富营养化

根据2016年枯水季、丰水季和平水季海南岛近岸海域表层海水现场调查资料,对该海域表层海水中溶解无机磷（DIP）的时空分布特征进行研究,评价其污染水平和营养盐结构,分析该海域富营养化程度,并探讨了研究区域DIP的主要来源及与环境因子之间的关系.结果表明,海南岛近岸海域表层海水DIP的平均浓度为（0.008±0.006）mg/L,浓度范围为0.000~0.062mg/L,万宁小海海域是3个水季的主要污染区域;平水季研究海域DIP污染水平高于枯水季与丰水季;富营养化指数变化范围为0.00~3.94,平均为（0.21±0.46）,总体上海南岛近岸表层海水富营养化程度较低,但局部海域富营养化问题依然突出.     

Q235钢在模拟自然环境下失效行为的电化学研究

采用电化学阻抗谱(EIS)和阴极极化曲线研究了Q235钢在薄液膜条件下的大气腐蚀过程,探讨了液膜厚度、Cl-和腐蚀产物对Q235钢失效过程的影响.结果表明液膜厚度会影响O2的扩散过程,并进一步影响腐蚀速率;C1～环境下,Q235钢腐蚀产物分成2层,外层为多孔疏松层,内层主要为α-FeOOH和γ -FeOOH组成的锈层,...     

某东南沿海电厂钢结构腐蚀影响因素分析

目的 对比腐蚀环境因子分布和钢结构腐蚀事件分布,分析影响火力发电厂钢结构腐蚀的主要环境因素,探讨火力发电厂钢结构腐蚀的机理。方法 以东南沿海某火力发电厂为例,对电厂厂区进行网格化,利用便携式温湿度计进行逐网格温、湿度监测,逐网格收集结构物表面灰尘,并分析其中氯离子、可溶盐、酸碱含量等,开展腐蚀环境监测。统计从2012年至2022年10年间该电厂每一网格内的腐蚀防护工程,如腐蚀防护器件、装备、材料购置等项目的施工或应用次数。结果 温度、湿度及钢结构表面灰尘中氯离子含量、可溶盐含量、灰尘浸渍水p H等因子受海洋环境、厂区结构分布、生产活动多重原因的影响,随距海距离增加呈带状分布,或围绕生产设施点呈辐射分布。结论 环境因子对钢铁结构腐蚀的影响大小顺序为结构物灰尘含盐量>结构物灰尘浸渍水p H>相对湿度>结构物灰尘氯离子含量>温度。电厂钢结构腐蚀机理为雨水或大气凝结水溶出结构物表面灰尘的可溶性盐,含盐水经涂层缺陷输运至金属表面,成为钢铁腐蚀原电池的离子导路,导致钢结构发生电化学腐蚀。     

海南岛近岸海域赤潮易发程度识别及重点监控区域划定

有效选择重点监控区并对其进行长期监测是赤潮预警系统建立的关键。本文研究海南岛近岸海域赤潮发生历史记录,分析不同区域赤潮发生频次、规模、危害程度及原因种毒性,提取赤潮发生的综合信息,评价区域赤潮的严重程度;同时分析近岸海域的营养盐状况及水体的扩散能力,评价水体的富营养程度;利用GIS手段,判断海南岛近岸海域赤潮易发程度,即识别赤潮高发区、赤潮易发区及潜在赤潮发生区。再结合近岸海域环境功能区划,有效划定了赤潮重点监控区,赤潮防控区及赤潮预警区。进一步结合现场大面调查数据对重点监控区进行分级,提高了赤潮的有效监控和预警。     

万宁滨海与西沙群岛大气腐蚀性对比研究

统计分析了西沙群岛和万宁试验站近海场的润湿时间、空气中二氧化硫和氯离子沉积速率,根据环境因素法和标准金属法评定了两地的大气腐蚀性,两地的大气腐蚀等级同为C5级,但西沙群岛的腐蚀性稍弱于万宁试验站近海场。Q235钢、镀镍钢、镀铬钢、不锈钢钝化件在两地的试验结果证实了上述结论,试验结果表明,万宁试验站近海场积累的大量试验数据可应用于西沙群岛。     

基于小波分析的PM2.5分布特征及差异分析

为了解西北内陆和东部沿海PM_2.5浓度值特征和差异,使用小波分析和Spearman相关性分析对12个主要城市冬、春季PM_2.5浓度值进行分布特征和差异对比分析。结果表明:受地理位置和地形差异影响,PM_2.5浓度值在西北内陆和东部沿海城市有明显差异性。主要表现在:1）冬、春季西北内陆和东部沿海地区PM_2.5分布存在明显差异,东部沿海空气质量优于西北内陆,PM_2.5超标率相对较低,而乌鲁木齐和西安PM_2.5超标占比较高;2）小波分析显示,西北内陆和东部沿海在周期上表现出明显区别,但整体出现在冬季（80 d之前）;3）Spearman相关系数存在明显的距离衰减性,相关系数由西北内陆向东部沿海城市依次减弱;4）东部和西北PM_2.5浓度值突变在时间尺度上有较明显差异,西北内陆突变值整体出现在第2,11,24,49,70天,东部沿海则出现在第2,17,42,53,70天。     

海南岛典型岸段侵蚀现状及特征分析

海南岛四周以自然岸线为主,其中砂质岸线占岸线总长度的43.1%,极易遭受侵蚀,海岸侵蚀造成的海岸坍塌、岸线后退造成的大片土地资源及滩涂流失、海防林损毁等在海南岛四周沿岸均有发生。本文通过现场调查和多年监测资料,选出七处典型侵蚀岸段,对各岸段海岸侵蚀的特点进行分析,认为海南岛不同岸段的侵蚀主导因素各不相同,主要为河口冲刷侵蚀型、热带气旋浪潮影响侵蚀型、人工构筑物影响侵蚀型和自然水动力与地形配合侵蚀型四种类型,同时根据监测资料对各岸段海岸侵蚀强度进行评价。     

三种除锈方式对Q235钢表面涂层耐蚀性能的影响

目的对比研究3种不同除锈方式(打磨除锈、先除锈后磷化、除锈-磷化一体化)处理Q235钢表面后,对涂层的耐腐蚀性能的影响。方法在3种除锈方式处理后的Q235钢表面喷涂石墨烯环氧富锌底漆,测试涂层的附着力,通过中性盐雾试验测试涂层的耐腐蚀性能。结果Q235钢经过除锈-磷化一体化处理后,表面性能变优,涂层附着力达到13.6MPa,1000h中性盐雾试验后,涂层不起泡、不脱落,腐蚀程度小。结论除锈-磷化处理Q235钢表面可有效提高防腐涂层的耐蚀性能,与先除锈后磷化相比,简化了工艺过程。