热浸镀用锌及锌铝合金的恒电流电化学性能

在海水腐蚀过程中，热浸镀层金属(或合金)对钢铁基体的阴极保护作用是很重要的因素，只有驱动电位大且稳定、电流效率高、表面腐蚀均匀的镀层才能保证钢材在海水中使用长久。作按照国标GB／T171848-1999的要求对几种典型的热浸镀用锌及锌铝合金测试了开路电位、工作电位，计算了电流效率，观察了腐蚀产物脱落情况及腐蚀均匀性，评价了各种典型镀层金属(合金)的电化学保护性能。研究表明，Zn的电化学性能最好，Zn-55A1-1．6Si合金的电化学性能最差，Zn-5Al-0．2RE、Zn-5Al-0．1Mg、Zn-6Al-3Mg、Zn-11AL-3Mg-0．2Si、Zn-25AL-0．2Mg-0．2Si和Zn-25Al-0．2RE-0．2Si合金介于二之间。     

电化学法研究网紋藤壶覆盖面积对碳钢腐蚀的影响

通过测定网纹藤壶覆盖面积分别为35％,75％和100％的碳钢试样,在藤壶去除前、后的自然腐蚀电位和阴极动电位扫描极化曲线的变化,研究了网纹藤壶覆盖面积对碳钢腐蚀的影响;并以线性极化法研究了附有网纹藤壶试样的瞬时腐蚀率与浸挂时间的关系。随着试样表面网纹藤壶覆盖面积的增大,碳钢在海水中的自然腐蚀电位正移、极化阻力增大、腐蚀速度减缓。附有网纹藤壶的试样,其瞬时腐蚀率随浸海时间的延长而降低。     

八所港矿砂码头混凝土腐蚀现状分析

针对海南八所港矿砂码头服役近30年的混凝土梁、柱和70年的甬道等结构腐蚀状况进行现场调研,发现钢筋混凝土结构出现钢筋锈蚀、混凝土剥落,部分混凝土严重破损。测量了其混凝土梁、柱、甬道等不同位置混凝土和铁锈中氯离子含量,分析了局部环境对氯离子分布的影响。根据调研结果总结分析了其破损原因。结果表明混凝土中氯离子分布呈现规律性变化,且铁锈中的氯离子含量远小于混凝土中氯离子含量。     

中国水环境腐蚀试验站网工作回顾与展望

材料在天然水环境(海洋、江河、湖泊)中的腐蚀造成了巨大的经济损失。一般来说，发达国家因材料腐蚀造成的损失占其GDP的2％-4％，而材料在水环境中的腐蚀损失大于总腐蚀损失的1／3。因此，材料在水环境的腐蚀数据积累及试验研究一直受到各国的重视。由于材料的自然水环境腐蚀十分复杂，影响因素很多，难以在实验室进行模拟，必须通过野外试验站点现场暴露试验和观测，才能获得符合实际的腐蚀数据和规律。自上世纪初开始，工业发达国家就通过建立水环境腐蚀试验暴露装置和站点，     

几种热浸镀层钢丝在青岛海水中腐蚀行为的对比研究

以热浸镀Zn、0．2％Al-Zn-RE、5％Al-Zn-RE和55％Al-Zn-Si合金镀层钢丝为研究对象,进行了为期6个月的室内海水浸泡试验。结果表明,热浸镀Zn钢丝和0．2％Al-Zn-RE合金镀层钢丝的腐蚀速度是5％Al-Zn-RE和55％Al-Zn-Si合金镀层钢丝样品的2～3倍：同时建立了一种“极化-弛豫-电化学阻抗测量”的循环测试方法,对这几种热浸镀层在青岛海域海水中的腐蚀行为进行了初步探讨。     

渤海西岸介形虫壳体元素地球化学及古海洋学意义

生物地球化学在海洋地质方面的应用已引起人们的重视,尤其是用生物骨骼化学组成进行古环境解释已成为古海洋学研究的重要内容。本文对取自渤海西岸434m一钻孔中21个层位的45个介形虫壳体,利用扫描电镜和能谱仪分析了壳体的Ca,Mg,K,Mn,Ti,Al,Fe,Ba,Sr,Si和Ga‰11种元素成分含量,并进行了两次分析对照检验,其标准误差小于2‰。分析结果表明,介形虫壳的元素成分主要是Ca,平均含量83.86％,其次是Si(4.34％),Al(4.38％),Mg(2.71％),Fe(1.53％);K     

国外海工钢筋混凝土结构物的修补技术

一、引言海工钢筋混凝土结构物处于恶劣的环境条件,故比陆上结构物更易遭受破坏。这种结构物在海洋环境中,由于机械碰撞、冲刷作用、冰凌撞击、冻融循环、浪花飞溅区的干湿交替或海水中盐分侵入混凝土等原因而发生破坏的实例很多,例如:新西兰海工钢筋混凝土结构物,由于钢筋严重锈蚀,造成了浪花飞溅区的混凝土发生了开裂和剥落破坏的面积达90％之多。日本钢筋混凝土桥,也造成了板底混凝土的大面积剥落。美国华盛顿州Lower Monumental船闸只使用10年,就由于冻融作用造成了混凝土表面严重破     

海洋环境中海-气与海-泥交换界面区腐蚀与防护研究

腐蚀与防护工作在国民经济中占有重要地位,许多先进国家都非常重视这一领域的研究。世界上工业发达国家对腐蚀损失统计十分重视。不少先进国家,例如美国、日本、英国、德国、澳大利亚等国曾多次对本国因腐蚀而造成的损失及由于采取了合理的防腐措施而免受的损失进行过调查。例如美国先后在1949年、1973年、1977年、1983年、1984年和1989年多次进行过腐蚀调查。美国H.H.Vhig于1949年最先提出美国每年腐蚀损失为55×10~8美元,当时震惊了美国和全世界。1984年美国腐蚀损失为16.8×10~(10)美元,1989年腐蚀损失为20×10~(10)美元,约占国民经济总产值的4.2％。调查结果还表明,如果采取了有效的防腐蚀措施,其     

海底油气管道内CO2腐蚀与防腐的研究

本工作采用2.4mV/s动态电位扫描极化、控制电位极化、电偶电流和高压釜挂片失重法研究了X60钢在含Ca~(2+)36.26mg/L,Mg~(2+)12.66mg/L和Cl~-3624mg/L的模拟氯化钠盐水中,CO_2引起腐蚀的电化学行为,以及含氮、硫的有机缓蚀剂和(或)Me~(2+)对腐蚀的抑制作用。结果表明:溶有CO_2的盐水腐蚀性强,盐浓度及温度会影响钢的腐蚀速度和阴极极化行为;75mg/L缓蚀剂的缓蚀率达90％,服从Langmuir吸附等温式;50mg/L缓蚀剂与127mg/LMe~(2+)复配,缓蚀率达91％以上,不服从Langmuir吸附等温式。     

典型海洋大气环境中AZ80镁合金电偶腐蚀行为研究

镁合金作为最轻的金属结构材料,具有比强度高、比刚度高、减震性能好、电磁屏蔽等优点。随着海洋强国战略的实施,先进镁合金结构材料逐步在海洋装备上开始应用。已列装的新型高强AZ80镁合金,通过与QBe1.7铍青铜紧固件连接,共同构成整体在典型海洋大气环境中服役。在高盐、高湿的海洋环境环境中,镁合金与电位更正的QBe1.7铍青铜偶接后,极易发生电偶腐蚀。电位相对更负的高强AZ80镁合金,作为电偶腐蚀的阳极被加速溶解。本研究对高强AZ80镁合金电偶腐蚀样品经过12个月青岛海洋大气暴露试验,发现空白对照组、电偶1组(紧固件铍青铜直径Ψ=10mm)和电偶2组(紧固件铍青铜直径Ψ=20mm)的平均腐蚀速率分别为108.1071、133.8929、173.6250g/(m~2·a)。电偶对表面的主要腐蚀产物为:Mg(OH)_2、MgSO_4和MgCl_2。空白样品、电偶1组和电偶2组平均腐蚀深度分别为:0.175、0.330、0.315mm/a。样品中部腐蚀深度最大,边部腐蚀深度则相对较小。不同样品在青岛试验站的腐蚀产物对基体保护能力的量度(n值)分别为1.1337、1.1378、1.0895,表明随着暴露时间的延长,试样在海洋大气环境中的腐蚀速率会加快,试样表面的腐蚀产物对基体根本起不到保护作用。通过灰色关联分析法,计算了青岛海洋大气腐蚀站点的环境因素与AZ80镁合金腐蚀深度和腐蚀失重之间的关联度,结果表明:青岛海洋大气环境因素对高强AZ80镁合金空白样品腐蚀失重影响前三位分别为:SO_4~(2-)非水溶性硫酸盐转化率;对电偶1组样品影响前三位的环境因素分别为:SO_2硫酸盐转化率NO_2;对电偶2组样品影响前三位的环境因素分别为:水溶性降尘SO_2NH_3。对比电偶对2组和1组,唯一的差别是电偶对的面积比,但决定镁合金腐蚀速度的大气成分完全不同,相关机制会在未来工作中详细研究。     

耐海水腐蚀10CrMoAl低合金钢的研究

由于海水对金属的腐蚀性,对海水输水管道及各种海水冷却器的使用造成严重威胁,极需研制一种成本低、生产工艺简单而又耐海水腐蚀的低合金钢。达方面研究国外已有报道。他们研制的低合金钢是以铬为主添加合金元素的铬-铝和铬-钼型钢,含铬量约在2%以上。这类钢在海水中耐蚀性一般为碳钢     

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。     

海洋环境中平台钢腐蚀速率的三层BP 神经网络预测

利用三层BP神经网络预测海洋环境因素对材料的腐蚀速率的影响。结合实测的pH值、温度、溶解氧、盐度、生物附着等影响因素,分析了上述环境因素对平台钢腐蚀的影响,建立环境因素与腐蚀速率之间的映射关系,预测了平台钢在海洋环境中的腐蚀速率。结果表明,全浸区腐蚀速率预测误差为6.95%,潮差带腐蚀速率预测误差为4.2%,预测精度较高。说明利用三层BP神经网络预测钢在海水中腐蚀速率技术可行,具有较高的预测精度和应用价值。     

局部随机点蚀下圆管截面极限强度退化规律

针对构件外表面局部区域遭受随机点蚀损伤的圆管截面,考虑点蚀随机特性的影响,建立包含点蚀坑细节的精细有限元模型;在多种腐蚀强度下,研究局部腐蚀的点蚀区分布位置(沿轴向和周向分布位置变化)及其形状(点蚀区长度和宽度独立或联合变化)影响轴压极限强度退化的规律;并比较局部随机点蚀与局部均匀腐蚀引起构件极限强度退化的差异。研究结果表明,尽管局部随机点蚀与最大初始几何缺陷的耦合作用会使极限强度的退化趋于严重,但是总体而言点蚀区分布位置变化对圆管极限强度的退化没有显著的影响。此外,同等腐蚀体积和腐蚀面积下,相比于长窄式局部腐蚀,短宽式局部腐蚀会引起更严重的极限强度退化,在严重腐蚀情形下后者导致的强度退化会高出25.5%;相比于局部均匀腐蚀,局部随机点蚀会导致更剧烈的极限强度退化,其不利影响可高出20.7%。     

Influence of Reinforcement Mesh Configuration for Improvement of Concrete Durability

Steel bar in concrete structures under harsh environmental conditions, such as chlorine corrosion, seriously affects its service life. Bidirectional electromigration rehabilitation (BIEM) is a new method of repair technology for reinforced concrete structures in such chloride corrosion environments. By applying the BIEM, chloride ions can be removed from the concrete and the migrating corrosion inhibit can be moved to the steel surface. In conventional engineering, the concrete structure is often configured with a multi-layer steel mesh. However, the effect of the BIEM in such structures has not yet been investigated. In this paper, the relevant simulation test is carried out to study the migration law of chloride ions and the migrating corrosion inhibitor in a concrete specimen with complex steel mesh under different energizing modes. The results show that the efficiency of the BIEM increases 50% in both the monolayer steel mesh and the double-layer steel mesh. By using the single-sided BIEM, 87% of the chloride ions are removed from the steel surface. The different step modes can affect the chloride ion removal. The chloride ions within the range of the reinforcement protective cover are easier to be removed than those in the concrete between the two layers of steel mesh. However, the amount of migrating corrosion inhibitor is larger in the latter circumstances.     

Seismic Collapse Performance of Jacket Offshore Platforms with Time-Variant Zonal Corrosion Model

Corrosion of offshore platforms is inevitable. In an ocean corrosion environment, the strength of a platform is weakened greatly. When simultaneously subjected to earthquakes or other extreme loads, the ultimate bearing capacity of the corroded platform is dramatically reduced, resulting in compounded damage from both corrosion and earthquake. Thus, the influence of corrosion cannot be neglected in the seismic performance investigation of platforms. The commonly used corrosion model in platform design is uniform corrosion, and the corrosion rate rule for any parts or zones in a platform is the same. In real cases, however, there are significant differences between the corrosion characteristics in different parts of a platform. Based on theoretical aspects and measured data, a zonal time-variant corrosion model of a platform is developed for a seismic collapse performance investigation. The pushover and incremental dynamic analysis (IDA) methods are adopted here to calculate the collapse margin ratio (CMR), there serve strength ratio (RSR) and ductility coefficient (μ) that are frequently used for the safety reserve evaluation of a platform. The failure reason and collapse probability of platforms considering different service periods are compared. The most prominent feature of the proposed time-variant zonal corrosion model is to capture potential switch of weak location and resulting failure path of corroded jacket offshore platforms although the proposed model needs further calibration by more reliable in-field measured data. As expected, corrosion can definitely cause a reduction in earthquake resistance of a jacket offshore platform, as well as ultimate deformability. The coupled effect between the time-variant vibration properties of the platform and the spectral characteristics of selected motions, the collapse-level spectral acceleration (SA) does not always decrease with increasing corrosion degree. The curves corresponding to normalized CMR and RSR agree very well with each other in the early corrosion development stage and service period beyond 30 years. Some distinct differences can be found during the two stages, with the greatest difference up to 10% for the example platform.     

圆钢管截面极限强度受随机分布点蚀的影响研究

提出一种随机分布点蚀损伤的模拟方法,模拟点蚀在构件表面的随机生长过程,并建立了随机态点蚀损伤圆管截面的有限元分析模型;设计了三个受不同腐蚀深度点蚀损伤的圆管构件,并开展轴压试验,利用试验结果校验有限元模型的计算精度;在多种腐蚀情形下(点蚀强度和腐蚀深度变化),研究点蚀分布模式变化引起的极限强度退化及其变异性;比较随机分布点蚀模型与传统腐蚀模型(规则分布点蚀和均匀腐蚀)在计算强度和结构失效行为方面的差异。研究结果表明,点蚀的随机分布模式会引起显著的极限强度变异,且蚀坑深度越大,强度变异越大,蚀坑分布造成的强度极差与强度均值相比达到5%;随机分布点蚀相比于传统腐蚀模型,除了引起更为严重的强度削减,还会改变结构的破坏模式。提出的随机点蚀损伤的模拟方法,可替代昂贵的构件试验,应用于评估点蚀损伤圆管截面的极限强度,增强评估结果的可靠性。     

基于WOA-BP算法的海底管道腐蚀速率预测

管道腐蚀速率的影响因素众多且各因素协同作用,构成异常复杂的腐蚀体系,很难对其进行准确预测。针对单一BP模型由于初始权值和阈值的选取不当容易陷入局部最优等问题,引入WOA算法优化BP神经网络对海底管道腐蚀速率进行预测,并与GA和PSO算法优化BP预测模型进行对比,验证WOA-BP模型的预测效果和可行性。结果表明：WOA-BP模型的平均绝对百分误差和均方根误差分别为3.689%和0.1537,远低于单一BP、PSO-BP、GA-BP模型,具有较高的预测精度和稳定性,可以为海底管道内腐蚀防护和油气管道流动保障提供决策支持。     

非黏结柔性管道抗拉铠装层腐蚀机理与安全评价研究进展

非黏结柔性管道是海洋油气开发的重要装备,在海水环境中,抗拉铠装层发生腐蚀会对安全运行产生严重威胁,因此明确抗拉铠装层腐蚀机理、对柔性管道的检测和对抗拉铠装层的腐蚀评估十分重要。抗拉铠装层腐蚀与环空的气体环境和水环境有关,采用合适的检测方法和设备检测环空,可以帮助判断其腐蚀情况,并为腐蚀疲劳寿命评估和应对策略制定提供参考。针对抗拉铠装层腐蚀机理、非黏结柔性管道检测、腐蚀疲劳寿命评估和腐蚀应对措施进行了总结,指出机理研究和检测评估方法的不足,为国内柔性管道抗拉铠装层腐蚀研究和完整性管理提供参考。     

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.