油气管道阴极保护电流检测的信号放大系统设计与实现

为了实现油气管道内检测设备实时采集与存储管道阴极保护电流数据的功能,研究了如何实现微弱信号的采集与放大。由于被采集信号十分微弱常达到微伏级,容易引入噪声,设计了信号滤波等预处理方法。针对单个运放芯片无法实现信号的高增益需求,提出了一种信号两级放大的方法,并进行了仿真与验证。该信号放大系统便于集成在油气管道内检测设备中,为阴极保护电流检测提供了一种新手段。相对于阴极保护电流外检方式,内检测方法可以一次性检测整条管道而且耗时更短,缺陷定位更加准确,检测效率更高,检测成本更低。     

制冷系统中室外设备及管道的防腐保护

介绍了阴极保护的原理及立式冷凝器牺牲阳极保护技术的使用情况，牺牲阳极的计算，投资测算与经济分析，以及今后的发展方向．     

牺牲阳极参数对直翼桨阴极保护效果影响研究

目的 研究牺牲阳极设计参数对直翼桨结构阴极保护效果影响,为直翼桨的阴极保护设计和工程应用提供参考.方法 针对直翼桨型船用推进器结构,基于边界元法建立数值仿真模型,开展直翼桨牺牲阳极阴极保护仿真计算,重点研究不同牺牲阳极数量、尺寸和布置位置时,直翼桨上箱体、旋转箱体、桨叶和桨叶上端盖等结构的电位分布情况,核算牺牲阳极使用寿命.结果 采用Al-Zn-In-Mg-Ti铝合金牺牲阳极时,牺牲阳极数量增多和尺寸变大都会提高直翼桨的阴极保护效果,同时延长牺牲阳极使用寿命.牺牲阳极布置位置的改变会影响直翼桨桨叶表面的电位梯度,改变直翼桨结构的保护电位分布.采用 10 块 0.18D×0.11D×0.04D(D为直翼桨直径)的水滴形高效铝合金牺牲阳极在桨叶间单层布置,可实现对直翼桨结构 2.5 a 以上的保护寿命.结论 通过调整牺牲阳极设计参数,可对直翼桨桨叶、旋转箱体等关键结构提供较好的阴极保护效果,但旋转箱体与船体和上箱体的间隙由于结构遮挡效应保护不足,建议在实际工程应用中在这些结构部位表面涂装防腐涂料以降低腐蚀风险.     

阴极保护技术在埋地液化气管道上的应用

埋地液化气管道一般选用的是20#无缝钢管，尽管已采用石油沥青或环氧煤沥青、3层PE外防腐，但由于以下原因导致的腐蚀仍然存在：（1）原始（补口质量、防腐层与回填工艺等）缺陷是管道外部腐蚀的诱发因素：（2）天然震动和频繁的周期性外力机械振动（如道路交叉口）使应力不均匀的管件结合部位疲劳损伤，继而产生电偶腐蚀；（3）防腐层自然老化，阴极（牺牲阳极）保护能力减弱、排流条件发生变化而未及时调整，都会导致腐蚀速率趋高：（4）复杂分布而又方向多变的游散电流以及工业废液渗漏等因素的影响；（5）其它行业埋设地下构、建筑物时难以避免的开挖影响等。     

硅酸锌车间底漆对船体钢在海水中氢脆行为的影响研究

目的 研究硅酸锌车间底漆对船体钢在海水中氢脆行为的影响,为船舶建造涂装工艺提供数据支撑.方法 采用电化学测试、慢应变速率试验(SSRT)、断口微观形貌观察,考察带有硅酸锌车间底漆的船体钢在海水中的氢脆行为.结果 自腐蚀状态下,船体钢及其涂层试样的SSRT断口均以韧性断裂为主,氢脆系数均小于 10%,没有明显的氢脆敏感性.-0.94 V阴极保护状态下,船体钢及其涂层试样的SSRT宏观断口均出现了不同程度的撕裂痕,微观断口出现小解理面特征.以硅酸锌涂层做底漆的试样,撕裂痕以及解理面特征最显著,氢脆系数增大最为明显.当船体钢/硅酸锌/环氧耐磨涂层表面出现破损时,氢脆敏感性系数进一步增大.结论 阴极保护状态下,硅酸锌底漆会增加船体钢在海水中的氢脆敏感性.     

海洋工程用新型牺牲阳极设计与性能研究(Ⅳ)——导管架平台阴极保护应用研究

目的通过构型优化设计了一种新型牺牲阳极,使其在与常规阳极质量相当的前提下,增加初期发生电流,使被保护体较快极化到保护电位,后期发生电流降低,满足平均和末期保护电流需要,达到节约牺牲阳极用量的目的。方法在传统梯形阳极两侧增加两个翼翅,降低接水电阻,增加初期发生电流。翼翅优于本体快速溶解,其表面积迅速减小,发生电流随之降低。结果质量与常规阳极相近的新型阳极,初期发生电流增加30%以上,远高于设计值10%,初期极化完成后,新型阳极发生电流快速降低,达到与常规阳极相当的发生电流。结论据此试验结果对导管架平台水下结构进行阴极保护设计,可达到节约牺牲阳极用量的目的。     

油库区域阴极保护技术应用分析

采用深井阳极技术对油库区内储罐、避雷接地体及地下管网进行区域阴极保护,并对阴极保护效果进行评价。     

碳量子点掺杂氮化碳提高的光电化学阴极保护性能研究

目的研究g-C_3N_4/C-Dots-M复合材料的光电化学阴极保护性能。方法采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见漫反射光谱技术对样品的晶体结构、微观形貌和光吸收性能进行表征。通过电化学测试可见光照射下g-C_3N_4/C-Dots-M复合材料光电极偶联316L不锈钢后的光电化学阴极保护电流密度和电位变化曲线,研究材料的光电化学阴极保护性能。结果可见光照射下,该偶联体系的光致混合电位下降至-0.43 V(vs. Ag/AgCl),光电化学阴极保护电流密度达到4.3μA/cm。结论得益于碳量子点优异的电子传导特性,g-C_3N_4/C-Dots-550复合材料的光电化学阴极保护性能比纯g-C_3N_4的明显增强。该复合材料在光电化学阴极保护方面展现了较大的应用潜力。     

船用E500钢在海水中阴极极化氢脆敏感性研究

目的研究阴极保护电位对E500钢在海水中氢脆敏感性的影响。方法采用慢应变速率拉伸试验(SSRT),同时利用三电极体系进行不同电位极化,并结合扫描电镜进行试样断口观察。结果随着阴极保护电位负移,E500钢在海水中的氢脆敏感性增加,阴极保护电位为-0.95 V(vs.SCE)时,拉伸试样出现脆性解理断裂特征,电位为-1.00 V时,E500钢断口呈脆性断裂特征。结论根据氢脆系数拟合曲线得出,当氢脆系数达到25%时,E500钢最负阴极保护电位应为-0.913 V。     

海洋工程用新型牺牲阳极设计与性能研究（Ⅴ）——导管架平台阴极保护设计探讨

目的 针对不同设计使用年限的导管架平台,通过对比新型阳极和常规阳极用量来评价新型阳极的优势和不足。方法 针对设计寿命15年和30年的导管架平台,计算满足不同阶段保护电流需求的新型阳极和常规阳极的需求量。结果 当导管架平台设计年限较短,比如15年,牺牲阳极用量由初期保护电流需求量决定,新型阳极的使用可以达到节约阳极用量的目的。当设计年限较长,比如30年,牺牲阳极用量则由维持电流需求量决定,采用新型阳极并不能节约阳极用量。结论 并非所有设计年限的导管架平台使用新型阳极都能达到节约用量的目的,具体要根据实际计算结果而定。