钢在海洋沉积物中的腐蚀研究 Ⅵ.海底沉积物腐蚀因子的原位测试技术

环境腐蚀因子的测试是环境的腐蚀性评价与防腐工程设计,以及腐蚀机理分析研究的必要过程和手段。海洋工程地质调査和海底沉积物腐蚀因子调査中的pH,Eh(氧化—还原电位)等的测试,通常是从海洋工程地质取样器中抓取部分海底沉积物,再在室内进行测试。此种测试方法是“破坏性测试”,它使原海底沉积物的结构状态受到破坏,故测试结果不能完全代表实际状态,而且还可引入人为误差。为提高海洋调查中一些参数的准确性和可靠性,作者结合“移植埋片”法(马士德等,1994)研制了海底沉积物有关腐蚀因子的原位测试技术。     

钢在不同海底沉积物中的腐蚀研究

1993年9月—1994年9月在中国科学院海洋研究所培育楼流动海水实验室将普通碳钢（A3钢）和低合金钢（16Mn钢）以分别和电连接两种挂片方式置于海面大气区、海水全浸区和不同的海底沉积物中进行一年的室内模拟实验。结果表明，两种钢在海洋环境中的腐蚀率在分别挂片时呈下列顺序：海面大气区＞海水全浸区＞海底沉积区；在电连挂片时出现如下顺序：海面大气区＞海底沉积区＞海水全浸区。随着海底沉积物颗粒度的减小，水／泥（砂）界面腐蚀最轻的钢片的腐蚀速度在电连挂片时成正相关关系，分别挂片时影响不大。处于沉积区最底部的钢片因成为宏电池的阳极，而遭受最严重的腐蚀。低合金钢的腐蚀率比普碳钢略大。     

钢在海洋沉积物中的腐蚀研究 Ⅰ.“移植埋片法”(MD)实海腐蚀电化学测量研究

海洋沉积物俗称海底土,海洋沉积物腐蚀学系海洋腐蚀科学中的新学科;一些资料表明,钢在海底土中的腐蚀程度要比在海水区、潮差区、飞溅区低(友野理平,1976;岡本刚,1977),这些资料(Schumacher,1979)是通过近海钢结构的观察和采用打入浅海中的试验钢桩取得的,但由于宏观电池的作用,它们不能反映单独埋在海土中钢的腐蚀情况。实际海士中的腐蚀是相当复杂的,由于这项研究难度高,耗资大,因而至今报道很少(Schmidt,1982) 随着科学技术的发展,海底工程设计急需海底土的腐蚀资料,作者在确保海土结构不变的前题下,首创了“移植埋片法(MD)”,对3种海洋用钢在海土中的腐蚀电位和极化阻力进行了海上测量,为海洋沉积物腐蚀学的研究开辟了新途径,同时对海底钢铁工程的防腐设计提供了依据。     

南海珠江口东部海底沉积物腐蚀性研究

总结了１９９４年在南海东部石油开发区及毗邻近岸海区开展的海底沉积物和海水共１７个环境因子大面积调查研究的成果。文中探索性地提出一套适合于海南海亚热带海区海底沉积物腐蚀性评价的方法，并根据调查和评价的评定出本海区各测海站海底沉的的腐蚀性等级。     

钢在海洋沉积物中的腐蚀电化学测量技术

１９９８年３月在中国科学院海洋研究所设计了一个新型电解池,以满足试样在海洋沉积物中极化曲线测量的需要。该电解池装有二个参比电极,它们距工作电极之间的距离可以精确调节。介质电阻对极化曲线的影响可以计算不同电位下的介质电阻予以消除,模拟电路和实际体系的测量结果表明,该实验技术可以用于海洋沉积物腐蚀电化学的研究中。     

南海珠江口东部海底沉积物腐蚀性研究

总结了1994年在南海东部石油开发区及毗邻近岸海区开展的海底沉积物和海水共17个环境因子大面积调查研究的成果。文中探索性地提出一套适合于南海亚热带海区海底沉积物腐蚀性评价的方法，并根据调查和评价的结果评定出本海区各测站海底沉积物的腐蚀性等级。     

平台钢焊接接头在海洋中的腐蚀疲劳研究

随着近海石油开采事业的迅猛发展,我国已自行设计和建造了许多固定式导管架钢结构海上平台,它们在海洋环境中承受着波浪引起的交变载荷作用,与惰性环境中承受交变载荷条件下得到的疲劳结果相比,交变载荷与侵蚀性环境的联合作用往往导致疲劳性能显著下降。这种损伤可能是疲劳开裂和腐蚀性破坏的简单叠加,也可能是这两者之间某些更为复杂的协同交互作用的结果(贾斯克,1989)。钢结构海上平台是由钢构件(如钢管、钢板、角钢等)焊接而成,海水腐蚀疲劳裂缝大都产生于焊缝区的焊趾处,该部位存在焊接残余应力,以及焊接缺陷和儿何缺陷,形成应力集中。本文通过对海上平台用钢板在空气中、海水中和海水中有阴极保护三种条件下腐蚀疲劳性能的研究,探讨了钢材在海上平台不同部位、不同保护状况下的腐蚀疲劳寿命,为海上采油平台设计与选择提供了理论依据。     

海底土的电阻率特征及其腐蚀性评价

海底土的电阻率对于海底土的腐蚀性评价具有重要意义．综述了海底土电阻率的特征及洲定方法,介绍和分析了国内外利用土壤电阻率进行土壤腐蚀性评价的方法,并结合我国海底土特征提出了根据海底土电阻率进行腐蚀性评价的分级标准。     

应用移植埋片法(MD)对辽东湾海底泥中钢腐蚀的硏究

随着海洋开发事业的发展,海底钢铁设施日益增多,但这些设施均不同程度地受到了海底泥的腐蚀,而目前世界上对海底泥腐蚀性研究的报道不多,更无钢铁在海底泥中的腐蚀数据。国外曾对海泥的腐蚀性进行过因子分析(Roger,1980),但由于方法问题未解决而使研究未能深入。 海底泥和陆地土壤相同之处是两者都是泥沙石组成的不均匀体系,不同的是陆地土是由固、液、气三相组成的多项体系,而海底泥只有固、液两相组成。 本试验借助地质取样器,在不破坏土壤结构的情况下将其移植岸边进行埋片,再放回大海中,参与原海洋体系的循环,对钢在海底泥中腐蚀进行定量研究,这种海土腐蚀实验方法作者称之为“MD”海底泥腐蚀试验法(试验海土取自辽东湾9.84-41.4m深层海底)。     

海底泥的温度对A3钢腐蚀影响研究

随着海洋石油开发事业的发展，埋入海底泥中的钢铁管线愈来愈多，原油和天然气的海底输送管线均有一定温度，使管～泥界面区的温度升高。了解温度变化对钢铁腐蚀速度的影响，是海底管线工程设计所必需的，然而这种试验难度高、耗资大。工程设计部门往往采取推论、估算的方法，这样带有一定盲目性，往往带来巨大的浪费。作者利用国内外首创的“ＭＤ”原状海底泥试验方法①，进行了海底泥温对钢腐蚀速率的影响的部分研究工作。１材料与方法１．１实验钢材为Ａ３钢，成分见表１。１．２实验海底泥随工程地质调查船，利用“ＭＤ”法取渤海海底泥…     

人工神经网络技术在海底沉积物声速预报中的应用

海底沉积物物理力学若干项参数与其声学性质存在着一定的关系.用回归拟合方法获得海底沉积物声速预报方程存在不足,难以获得3参数以上的声速预报方程.采用人工神经网络智能方法,建立了多参数声速预报神经网络模型.研究表明:2参数神经网络模型的预报误差比相应的2参数回归模型小,3参数神经网络模型的预测精度要高于2参数神经网络模型.为海底沉积物的声速预报提供了一条新途径.     

海底沉积物分析测试方法标准的研究

依据海底沉积物分析测试方法标准研究的总体设计，完成了40个分析项目的21份验证报告，进行了实验室间精密度协作性检验工作，在海底沉积物CaCo3,H2Os^-，H2O^ 的分析方法研究中取得新进展，并建立了ICP－AES法测定海底沉积物中常量、微量、稀土元素分析方法。     

海底沉积物取样的扰动机理研究

海底沉积物取样技术对大洋诸多科学研究来说非常重要,各种研究目标的实现与沉积物样品的质量息息相关.在使用常规管状取样器对松软或轻微固结的沉积物取样时,沉积物样品的扰动总是不可避免的.以机械手持式沉积物取样器为原型机,建立了管状取样器的取样过程模型,分析了沉积物样品的扰动机理;采用球形孔扩张理论获得了沉积物土体受到取样管挤压扩张的理论解;结合太平洋具体沉积物土体物理力学参数,对管状取样器取样造成沉积物扰动的状况给出了一个定量描述,并且提出取样管壁的厚度是减小沉积物扰动的关键参数.     

超声无损检测技术在海底沉积物调查中的应用

论文就超声波无损检测技术在海底沉积物声学特性测量上的应用,介绍了其所需的必要设备、样品采集和测量基本原理。探讨了沉积物超声无损测量的资料处理与分析方法及其内容,主要包括声速、声衰减、声阻抗和声速比等声学特性计算;声速与孔隙度、平均粒径和粘土含量等物理力学参数的统计相关性研究。     

基于地球化学参数的海底沉积物端元定量判识方法研究：I.分离沉积物？…

系统介绍“分离沉积物端元的最优斜交成分因子算法”,此算法包括主成分分析、因子得分成分化和最优斜交变换三部分。此算法可获得成分化的非负的斜交因子得分,弥补了Ｑ型因子分析仅能用于样品间的相互关系及样品的分类研究,而不能胜任海底沉积物端元物质分离工作之不足。方法适合于沉积物物源端元定量分离工作。将此方法应用于冲绳海槽海底表层样,成功地仞了出长江陆源物质。此方法同样适合于诸如岩石、水体、土壤污染等混合过程     

海底沉积物取样扰动的有限元研究

应用非线性有限元分析方法,对管状取样器取样过程中的沉积物扰动状况进行了研究.建立了取样管与沉积物接触的二维轴对称有限元模型.重点分析了取样时取样管内沉积物的变形、应力和应变状况.有限元分析结果表明了取样管贯入过程中沉积物应力、应变均产生了变化,扰动显著.证实了工程实际中取样所造成的沉积物样品原始层序混杂或弯曲变形、长度缩短等扰动的后果.海底沉积物的低扰动取样样品对于诸多海洋科学研究非常重要.     

海底沉积物的声波频散研究技术

声学测量是调查海底沉积物的重要手段，有着广泛的应用。目前地震、测深都是利用回波到达时间差来探测目的物－几何声学。即使是反映９０年代世界水平的Ｓｅａｂｅａｍ、Ｃｈｉｒｐ也只给不同波速振幅、掠射角或不同频率声波的反射率，而未提供对这些属动力学范畴参数的处理分析方法。     

基于声波探测海底浅层沉积物特性的方法研究

利用声波在水中的传输特性进行海底浅层沉积物特性的探测。在实践应用中有实验室方法、现场测量方法和海底声学遥测方法,并研制出大量的仪器。由于海上和海底实际条件的限制,声波探测方法都存在一定的不足之处,由此提出了声衰减测试沉积物特性以及建立实验室模拟海底环境探测方法的设想。