海水介质中碳钢缓蚀剂的研究

用正交实验法 ,对所选的磷酸盐、葡萄糖酸钙、硫酸锌、十二烷基硫酸钠、对氨基苯磺酰胺、丹宁酸、四硼酸钠及钼酸钠等 8种成分对海水中碳钢的复配缓蚀效果进行了研究 ,筛选出用磷酸盐、葡萄糖酸钙和硫酸锌组成的复合配方。结果表明 ,由 10 0× 10 -6葡萄糖酸钙 ,30 0× 10 -6硫酸锌和 2 0 0× 10 -6磷酸盐组成的复配缓蚀剂 ,对海水中碳钢的缓蚀率可达 89.0 9%。     

高温海水中复合缓蚀剂的缓蚀性能及缓蚀行为研究

利用失重法,电化学法和扫描电镜法研究了自制复合缓蚀剂(壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、聚磷酸盐、羟基乙叉二膦酸、硫酸锌、葡萄糖酸钙)对G105钢在高温海水中的缓蚀性能及缓蚀行为.结果表明:当缓蚀剂浓度为150 mg/L时,70℃的缓蚀率达98.1%,90℃为95.2%;该复合缓蚀剂是一种阳极型缓蚀剂;缓蚀剂在电极表面的成膜过程随时间变化表现为3个不同的阶段:缓蚀剂膜生长过程、致密缓蚀剂膜存续过程和缓蚀剂膜衰减过程.     

天然海水中硫酸锌、葡萄糖酸钙和APG等复合碳钢缓蚀剂的研究

通过正交实验确定了硫酸锌、葡萄糖酸钙和 APG(C0 81 0 )复配的 3元缓蚀剂最佳复配比为4∶ 1∶ 2。用失重法测得该 3元缓蚀剂在 35 0 mg/ L时对碳钢缓蚀率为 92 .8%,但试样表面存在局部腐蚀。为了抑制试样局部腐蚀的发生 ,采用失重法从几种常用缓蚀组分中筛选出硅酸钠和钨酸钠作为 3元缓蚀剂的添加剂组成 5元缓蚀剂 ,通过正交实验确定了组分间的最佳复配比。用失重法确定了5元缓蚀剂的临界浓度为 2 80 mg/ L ,此时对碳钢缓蚀率为 93.8%,并有效抑制了局部腐蚀的发生。从而得到了天然海水中 1种有效抑制碳钢局部腐蚀的低毒、高效复合缓蚀剂。据极化曲线分析可以确定该 5元缓蚀剂是 1种抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。     

钛/碳钢在海水中电偶腐蚀的研究

研究了国产纯钛和碳钢Q235在青岛近海海水中的电偶腐蚀情况。测定这两种金属材料的自然腐蚀电位和失重速率；用IM6e电化学工作站测定两种金属材料在海水中的稳态极化曲线，研究其极化性能；测定了碳钢与钛组成不同面积比、不同温度、不同海水流速时电偶电流的大小、方向，电偶电位，以及不同面积比时阳极的失重速率。结果表明，阳极的腐蚀速率随阴／阳极面积比、环境温度、海水流速的增大而增加，且阳极腐蚀速率随阴／阳极面积比的增大趋于极限值。     

天然海水中微生物膜对碳钢腐蚀行为的影响

通过对比碳钢在天然海水和灭菌海水中的腐蚀行为,研究海洋微生物对碳钢材料的腐蚀行为的影响.结果表明,海洋微生物可在碳钢表面形成微生物膜,其对碳钢腐蚀速率的影响及作用机理与微生物的种类密切相关.在腐蚀初期,海洋微生物膜对碳钢的腐蚀起到了抑制作用,主要由多种好氧微生物协同作用的结果;在腐蚀后期,随着海洋微生物膜增厚导致厌氧腐蚀的出现从而加速腐蚀,主要是硫酸盐还原菌等厌氧微生物的作用.     

壳聚糖在1mol／LHCl中对Q235碳钢的缓蚀性能及机理研究

用失重法、动电位极化测试考察不同质量浓度、温度下,壳聚糖在lmol／LHCl溶液中对碳钢的缓蚀作用及机理。结果表明：随缓蚀剂质量浓度增加,壳聚糖的缓蚀效率升高,腐蚀速率下降;温度升高,腐蚀速率加快,但缓蚀效率并未下降,333K时缓蚀效率仍可达93．8％;壳聚糖在金属表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温线,其与金属...     

复配微乳增溶增敏分光光度法测定海水中硼的研究

首次把 SDS:OP乳化剂复配微乳的增溶增敏性应用于海水中硼的分光光度法测定研究中 ,确定了最佳实验条件 ,改进了现有的姜黄法。该方法的精密度为 8.9× 10 -3 ,回收率为 10 4 % ,硼浓度在 0～ 1.2 0μg/m L范围内遵守比耳定律。摩尔吸光系数为 1.5 9× 10 5,检出限为 0 .0 0 6 9μgm L-1。结果表明该方法可广泛应用于海水及其它水体中硼的水相直接显色分光光度测定     

海水盐度对铝阳极电化学性能影响的研究

于１９９３年７月－１９９３年９月，利用青岛海滨的新鲜海水配制不同盐度（３０－５）的海水样品。采用ＧＢ４９４８－８５规定的方法研究海水盐度的变化对铝基牺牲性阳极电化学性能的影响。结果表明，海水盐度在３０－１０的范围内变化时对铝阳极的电化学性能无明显影响；当海水盐度降至５后，对阳极的开路电位，闭路电位及电流效率等产生明显影响，使性能指标低于国标要求的范围。     

苯乙烯型大孔树脂对海水中微量有机磷农药的吸附性能研究

为获得不含农药的当地海水在利用酶传感器监测海水有机磷农药时作为对照溶液使用,选用苯乙烯型大孔吸附树脂ASD5作为吸附剂,对含马拉硫磷和甲基对硫磷的海水样品进行动态吸附研究。发现该树脂较适合去除海水中的微量马拉硫磷,在温度10℃,流速0.5mL.min-1的条件下,10g树脂制成的吸附柱处理含500μg.L-1马拉硫磷的海水样品(乙酰胆碱酯酶活性抑制率为30.0%),出水的乙酰胆碱酯酶(AChE)活性抑制率仅为0.4%,而对海水自身的性质没有显著影响。结果表明:苯乙烯型大孔吸附树脂ASD5适合去除海水中的微量马拉硫磷,在海水有机磷农药的酶传感器监测中有很好的应用前景。     

用于复合驱防腐垢剂的综合性能评价

适合于复合驱的防腐垢剂BH是一种磷硅酸盐。针对矿场实际,通过室内实验,对含该防腐垢剂的三元复合体系基本性质进行了研究。结果表明,这种磷硅酸盐防腐垢剂具有良好的缓蚀防垢效果,且驱油体系与渤海油田原油仍然可以形成超低界面张力。体系的表观黏度和界面张力的稳定性也有所改善。压力传导和转向调44能力实验结果表明：“聚合物／BH助剂”和“聚合物／表面活性剂／BH助剂”复合体系相比聚合物溶液其传导能力分别下降了14．2％和29．5％,转向调剖能力分别提高了11．8％和14．9％;而“聚合物／ga活性剂／BH助剂”相比“聚合物／表面活性剂／NaOH”体系传导能力相差不大,但转向调剖能力相对提高了10％左右。可见BH防腐垢剂不仅具有良好的缓蚀防垢和降低界面张力效果,而且具有较强的转向调剖能力。     

钢渣在海洋中无机固碳行为及其应用

钢渣是钢铁生产过程中的副产物,是一种放错的资源。钢渣投放在水体中可显著提升水体pH值,并能吸收大量的CO₂。为了解钢渣投放在海洋中可能引起的pH变化及其无机固碳能力,本研究考察了不同粒径、钢渣含量、初始pH及是否扰动等条件下钢渣/海水的pH变化特征和固碳能力。结果表明,不同条件下的钢渣/海水体系,随着浸泡时间的延长,浸出液pH初期都快速升高,后期趋于平缓,且钢渣粒径越小、投入钢渣含量越多及外加振荡作用,都可使浸出液pH提升;同时,浸出液能维持的pH水平对钢渣/海水体系固碳效率影响较大,而钢渣粒径的大小是钢渣固碳能力的最直接影响因素。本工作结果还表明,在实海环境中投放一定量的钢渣有助于预防局部水体酸化,并起到固碳减排的目的。     

系泊链海水疲劳性能初步研究

通过试验研究了直径最大到187 mm的R4和R4S级系泊链在人工海水中的疲劳性能。根据疲劳试验得到了相应载荷振幅下的疲劳循环次数,并将结果和DNVGL OS-E301及API RP 2SK中的设计曲线进行了比较和分析。通过链环有限元计算,结合实际试验结果,验证了链环在拉伸载荷下的应力分布和断裂热点,为进一步分析系泊链疲劳失效机理和海洋平台系泊系统设计提供了有效的试验数据。     

Residual compressive strength of inclined steel tubular members with local corrosion

In jacket-type offshore structures, corrosion damage affects the structural performance under compressive loading, which is created by the working and design loads of the main system. In this study, the effects of corrosion damage on the compressive structural behavior and strength of steel tubular members were investigated. Artificial corrosion damage was applied to the tubular specimens via mechanical processing and hand drilling to replicate the inclined nature of jacket-type offshore structures. The damage was applied to either half or all of the circumference of the specimens. The compressive failure modes of the artificially corroded tubular members were affected by the corrosion conditions. The compressive strengths were also affected by the level of corrosion. From the results of this study, the residual compressive strengths of corroded tubular steel members can be estimated based on the condition of the damaged sectional areas.     

含腐蚀缺陷高强钢厚壁管道压溃压力预测方法

腐蚀是管道常见的缺陷形式之一,会极大降低管道的压溃压力,同时深海环境下高静水外压易引发管道压溃失效,威胁管道的安全运行,因此准确预测管道压溃压力显得尤为重要。采用数值模拟方法研究了含腐蚀缺陷的高强钢厚壁管道压溃失效模式,分析了管材、管道径厚比、腐蚀深度、长度和宽度等参数对高强钢厚壁管道压溃压力的影响规律。分析结果表明:管道径厚比愈大,对厚壁管道的承压能力提升愈显著;腐蚀缺陷的存在对管道压溃压力具有减小作用;随着管道材料等级的提升,压溃压力有明显提高。提出了相应的压溃压力预测公式,为厚壁管道完整性评价提供了参考依据。     

硫酸盐还原菌对海水状态和碳钢腐蚀行为的影响

采用溶液环境参数和电极电化学参数测量技术研究了海水中硫酸盐还原菌生长和衰亡过程对溶液状态和D36碳钢腐蚀过程的影响。结果表明,硫酸盐还原菌通过新陈代谢作用把溶液中的硫酸盐转化为硫离子而增大了氧化还原电位和酸度,并导致D36钢的腐蚀电位负移和腐蚀速度增加。极化曲线和电化学阻抗谱证实,虽然金属腐蚀过程在上述过程中并未发生机理性变化,但阳极过程和部分阴极过程的加速是腐蚀速度增加的主要原因。上述结果同时表明．硫酸盐还原菌本身和新陈代谢中间体并未直接参与腐蚀过程,主要是通过产生的硫离子改变溶液状态来加速腐蚀过程的。     

C60全珊瑚海水混凝土的钢筋锈蚀行为研究

采用线性极化电阻法,测试了C60全珊瑚海水混凝土（coral aggregate seawater concrete,简称CASC）的线性极化曲线、自腐蚀电位（E_corr）和极化电阻（R_p）,研究了不同暴露时间、不同种类钢筋CASC的钢筋腐蚀行为,提出了提升岛礁CASC结构耐久性的建议措施。结果表明：随着暴露时间的延长,CASC的E_corr和R_p均逐渐降低,钢筋的耐蚀性能逐渐减弱。不同种类钢筋CASC耐蚀性能规律为：316不锈钢筋优于有机新涂层钢筋,优于普通钢筋。即使暴露0 d,CASC中普通钢筋仍会发生锈蚀,表明普通钢筋在不附加任何防腐措施的条件下不适用于岛礁CASC结构。综合分析阻锈效果和成本因素,316不锈钢筋的性价比明显低于有机新涂层钢筋,建议岛礁CASC工程优先选用有机新涂层钢筋。     

Probabilistic lifetime assessment of marine reinforced concrete with steel corrosion and cover cracking

In order to study the durability behavior of marine reinforced concrete structure suffering from chloride attack,the structural service life is assumed to be divided into three critical stages,which can be characterized by steel corrosion and cover cracking.For each stage,a calculated model used to predict the lifetime is developed.Based on the definition of durability limit state,a probabilistic lifetime model and its time-dependent reliability analytical method are proposed considering the random natures of influencing factors.Then,the probabilistic lifetime prediction models are applied to a bridge pier located in the Hangzhou Bay with Monte Carlo simulation.It is found that the time to corrosion initiation t0 follows a lognormal distribution,while that the time from corrosion initiation to cover cracking t1 and the time for crack to develop from hairline crack to a limit crack width t2 can be described by Weibull distributions.With the permitted failure probability of 5.0%,it is also observed that the structural durability lifetime mainly depends on the durability life t0 and that the percentage of participation of the life t0 to the total service life grows from 61.5% to 83.6% when the cover thickness increases from 40 mm to 80 mm.Therefore,for any part of the marine RC bridge,the lifetime predictions and maintenance efforts should also be directed toward controlling the stage of corrosion initiation induced by chloride ion.     

绿潮藻浒苔光合固碳与防治海水酸化的作用Ⅰ.光合固碳与海水pH值提高速率研究

以黄海绿潮暴发的主要漂浮种类浒苔 (Ulva prolifera)为材料,在实验室条件下研究了浒苔光合参数、固碳速率及提升海水pH的作用,结果表明:浒苔光合作用半饱和常数K_m为0.25 mmol/dm3,光合作用饱和时海水溶解无机碳(DIC)浓度也只需1.2 mmol/dm3,为正常海水DIC浓度(2.4 mmol/dm3)一半,故黄海绿潮暴发时藻体可以一直保持光合作用饱和与旺盛生长状态。水生条件下浒苔藻体主要吸收海水中的DIC,0.5 g/dm3培养密度下,1个光周期内净光合固碳速率为10.92 mg /(g·d)(鲜重)。连续培养5 d,0.5,1.0和2.5 g/dm3培养密度组的DIC浓度从22 mg/dm3分别降为4.85,2.62和0.66 mg/dm3,表明DIC去除率随藻体培养密度提高而增强,分别可达77.78%,88.00%,96.98%;藻体吸收海水中无机碳的同时可使海水pH升高,0.5 g/dm3培养密度下,1个光周期内净提升pH速率高达0.96/(dm3·g·d)。连续培养5 d,0.5,1.0和2.5 g/dm3培养密度组第1天其pH分别可达到9.1,9.2和9.7,表明藻体密度越高pH提升越快,而且第5天pH均可稳定在9.9左右。浒苔暴露在空气中可直接吸收空气中CO₂,1个光周期内其光合固碳速率约为46.14 mg/(g·d),而在海水中的光合固碳速率为10.92 mg/(g·d),可见浒苔在空气中的光合固碳速率是水中的4.23倍。水生和气生时单位质量藻体的固碳效率因藻体间相互遮蔽而下降。结果可为今后黄海绿潮暴发机制及CO₂减排和防止海洋酸化作用的评估提供技术支撑。