温度对L450管线钢最小阴极保护电位的影响

通过动电位极化以及恒电位极化试验,采用失重法、阳极Tafel直线段反推法等技术手段,针对温度对最小阴极保护电位的影响,探究了不同温度条件下模拟土壤溶液中埋地管道L450的最小阴极保护电位,以期阴极保护系统达到最佳的保护状态,避免因阴极保护不足而造成管道腐蚀穿孔的现象,从而科学有效地提升管道腐蚀防护的适用性和正确性.结果 表明:对于运行温度≤40℃的管线,最小阴极保护电位应为Ep≤-850 mV(vs CSE,下同);对于运行温度40～60℃的管线,最小阴极保护电位应为-850 mV≤Ep≤-950 mV;对于运行温度60～ 80℃的管线,最小阴极保护电位应为-950 mV≤Ep≤-1000 mY;对于运行温度＞80℃的管线,Ep≤-1000mV.     

金属储罐外底面阴极保护电位分布的预测模型及其精准性

为了掌握金属储罐基础厚度、土壤电阻率对储罐阴极保护的影响,建立了20钢储罐底板外侧阴极保护电位分布的数学模型。利用FLUENT软件模拟计算了不同影响因素下金属储罐底板外侧的阴极保护电位,研究了不同厚度沥青砂层、砂垫层和土壤电阻率对其阴极保护电位分布的影响。结果表明:沥青砂层的厚度对保护电位分布影响较小,土壤电阻率对保护电位分布影响较大,砂垫层越厚越有利于阴极保护电位的均匀分布。本模型的模拟结果与实测结果相近,可以用于金属储罐阴极保护效果的预测。     

阳极极化对阴极保护数值模拟计算的影响

为了探讨阳极极化对阴极保护数值模拟计算的影响,对不同类型阳极的阴极保护达到稳态时的平均电位和电流密度进行了数值模拟,通过对比分析,考察阳极极化电阻对阴极保护效果的影响,评价了不同类型阳极阴极保护效果的优劣。结果表明:圆柱型阳极保护效果最差,方条型阳极保护效果居中,长直翼型阳极保护效果最优,可为海洋工程中合理选用牺牲阳极提供参考。     

网状阳极对储罐底板外侧电位分布的影响研究

为了确定网状阳极对储罐底板阴极保护电位分布均匀性的影响,建立了储罐底板外侧阴极保护电位分布的数学模型,利用COMSOL软件计算在网状阳极的阴极保护下储罐底板外侧的阴极保护电位;研究了不同埋深的网状阳极、不同电阻率的沥青砂层和砂垫层对阴极保护电位分布均匀性的影响。结果表明:网状阳极的埋深对保护电位分布均匀的性影响较大;沥青砂层的电阻率对保护电位分布的均匀性影响较小;随砂垫层电阻率的增大,保护电位正向偏移;计算结果能够真实反映保护电位的分布,可以为阳极的埋深提供可靠的参考依据。     

海底管道阴极保护电位的分布

海底管道将穿越不同环境的海水,海水的电导率和管道本身防腐蚀涂层的完好率,将极大地影响海底管道阴极保护电位的分布,而实测又受到多种因素的限制。为了准确地获取其真实分布状态,建立了海底管道阴极保护电位分布的数学模型,采用FLUENT软件对海底管道阴极保护电位进行模拟计算,研究了不同海水电导率和管道涂层破损率对管道阴极保护电位分布的影响。结果表明:模拟计算结果与实际测量结果吻合良好;阴极保护电位随海水电导率的升高而降低;管道涂层的破损率越低,越有利于阴极保护电位的均匀分布。     

数值模拟计算在地下管线及储罐的阴极保护设计中的应用

介绍了用于阴极保护系统设计的几种数值模拟计算方法。描述了数值模拟计算在地下管线及储罐的阴极保护系统优化设计方面的应用。通过工程应用实例,重点介绍采用基于边界元的Beasy数值模拟软件系统得到地下管线及储罐罐底的阴极保护电位和电流密度分布及其干扰因素影响的计算结果。     

海洋工程阴极保护技术发展评述

海洋属苛刻的腐蚀环境,腐蚀是影响海洋工程结构物服役性能和使用寿命的关键因素。阴极保护和涂层等手段相结合是防止海水中金属结构物腐蚀的有效方法。根据提供保护电流方式的不同,阴极保护分为牺牲阳极和外加电流阴极保护两种方法。牺牲阳极方法简单可靠,但阳极材料用量大,且要较为精确的设计。外加电流阴极保护方法可以实现自动控制,通过自动调整输出电流的大小,使被保护的结构物表面处于设定的保护电位范围。这里对海洋工程阴极保护技术的发展状况进行了较为系统的评述,介绍了海洋工程用牺牲阳极材料和外加电流阴极保护系统,分析了适用于不同强度级别结构材料的阴极保护电位范围,阐述了阴极保护优化设计技术,尤其是数值模拟技术的发展和应用状况,并讨论了海洋工程阴极保护监检测技术。最后,指出了海洋工程阴极保护技术未来的发展方向。     

牺牲阳极阴极保护在沿海挡潮闸中的应用

沿海工况下的水工钢闸门易遭受腐蚀破坏,为减轻腐蚀延长使用寿命,对射阳河挡潮闸35扇钢闸门采取了牺牲阳极阴极保护措施.保护系统运行近10 a,对钢闸门进行保护效果检查和保护电位检测.结果表明:钢闸门表面无锈蚀,阴极保护电位均满足规范要求且分布均匀,镁阳极适用于淡海水环境介质中且保护效果优异,由于闸门两侧及底部因其他构件吸收电流较多,阳极消耗较快,保护电位偏正;为使闸门表面达到同寿命保护,可在两侧及底部适当增加阳极数量或增加阳极质量.     

海底管道阴极保护数值模拟计算边界条件的确定

数值模拟计算是进行阴极保护设计的有效方法,而边界条件的确定会直接影响计算结果的准确性。本文通过试验的方法研究并建立了管线钢和牺牲阳极的边界条件,并据此边界条件对管线上防腐涂层破损点进行了数值模拟计算,计算结果与实测结果吻合良好,由此证明了根据试验建立的边界条件是合理、可靠的,可用于海底管线的阴极保护评估。     

非均质土壤中油井套管外加电流阴极保护的数值仿真

为了解决深井套管阴极保护的井底保护效果评价问题,针对延长油田西区采油厂正171号丛式井阴极保护系统项目,采用边界元方法,以非均匀电阻率和分段极化曲线的方法模拟实际工况,通过Beasy软件利用数值模拟技术计算不同阳极埋深对阴极保护电位分布的影响,评价了外加电流阴极保护对井底的保护效果。结果表明,采用边界元方法可快速准确地模拟油井套管在非均质土壤中的阴极保护电位分布。正171号丛式井阴极保护方案为阳极埋深100 m,水井保护电位范围为-998~-1 023 m V(vs SCE),油井保护电位范围为-961~-1 192m V,井组各油井底部均能得到良好的保护。