WBE技术研究水线区Q235碳钢腐蚀

应用阵列电极技术研究了Q235碳钢在3.5%NaCl溶液中的电流分布,并根据电流分布变化过程探究了腐蚀机理。结果表明,浸泡起始阶段,自水线向下,阳极电流呈逐渐增大趋势,表现出宏观氧浓差电池的特征,但此时阴极与阳极电流交叉分布。水线腐蚀发展阶段,形成了以水线附近为阴极,水线下为阳极的氧浓差电池。水线上阴极反应速率的不断增加,推动水线下金属腐蚀由水线下逐渐向水线处扩展,加速了整个金属的腐蚀反应速率。水线腐蚀稳定阶段,水线上成为电极表面主要的阴极反应区域,腐蚀速率处于稳定状态。阵列电极测量技术可以提供整个水线区的电流分布及其变化信息,弥补了传统片状电极的不足,为水线腐蚀研究提供了有效的技术手段。     

Q235碳钢在静止和流动条件下的腐蚀不均匀性研究

目的研究Q235碳钢在静止和流动条件下腐蚀程度和主要腐蚀区域的差异。方法使用丝束电极(WBE)技术和电化学阻抗谱(EIS)技术分别研究了WBE在静止和流动条件下的电流密度分布、电荷转移电阻以及腐蚀形貌的变化和差异,同时分析了电极的极性转换现象。结果流动条件下Q235碳钢的电荷转移电阻明显降低。在静止条件下,Q235碳钢表面阳极电流区域所占的最大比例为47%,且阳极电流峰集中出现在WBE的中间区域,而四周边缘处的阳极电流峰较少。在流动条件下,Q235碳钢表面的阳极电流区域所占的最大比例为58%,阳极电流峰随机分布在整个WBE表面,且电流分布区间明显变窄。浸泡在静止条件下的58~#电极和流动条件下的39~#电极发生了多次极性转换现象。结论 Q235碳钢在静止和流动条件下均发生了明显的不均匀腐蚀现象。流动条件加剧了Q235碳钢的腐蚀且降低了腐蚀不均匀性。静止条件下Q235碳钢的腐蚀区域集中在中间区域,流动条件下Q235碳钢的腐蚀区域随机分布在整个碳钢表面。静止和流动条件下的钢电极均发生了电流的极性转换现象。     

水冷铜阳极法测量阳极等离子电弧力径向分布

设计了一套水冷铜阳极装置,用压力传感器测量等离子弧焊阳极电弧力的径向分布情况,研究了焊接电流、离子气流量和弧长对阳极电弧力的影响规律.结果表明,阳极电弧力在电弧中心最大,随径向距离的增大而迅速减小,电弧力作用半径可以认为等于约束喷嘴出口半径;随焊接电流和离子气流量的增大阳极电弧力显著增大,电弧力作用半径变化不大;而弧长对阳极电弧力的影响不大;测量结果表明,等离子弧焊电弧力传统经验公式忽略电流对电弧力的影响是有一定缺陷的.     

数值模拟长输管道线性辅助阳极的阴极保护

通过建立数学模型,确定边界条件,采用基于边界元的数值模拟软件BEASY,对长输埋地钢质管道采用线性辅助阳极时的阴极保护效果进行了模拟。总结了土壤电阻率、线性辅助阳极轴向电阻和输出电流变化时,线性辅助阳极输出电流的衰减规律。研究了线性辅助阳极与管道的间距、管道防腐层绝缘电阻率、土壤电阻率、线性辅助阳极初始输出电流和管径大小变化时,60km长管道的阴极保护电位分布。研究结果可为后续线性辅助阳极在长输管道阴极保护中的应用提供理论参考和依据。     

大型预焙槽阳极电流分布的特点

本文通过实例测量数据，总结了大型预焙槽阳极电流分布的特点，阳极电分布均匀与否，对工业电解槽的生产影响极大，阳极电流分布与炉膛内型的关系是辨证的关系，这种关系，对于电解槽的稳定性生产和提高电流效率影响很在。     

铝电解槽阳极三维电场数值计算与分析

本文采用有限差分法对阳极工作在下面几种情况下阳极电位分布进行了三维计算机模拟：1)阳极工作在理想状态；2)阳极底掌出现较大突起；3)相同阳极碳块，采用三个阳极钢爪。模拟结果表明，在理想状态下，层面越靠近底掌，电位分布越均匀，表明大部分电流自底掌流出，在电解质中则可不考虑水平电流分量的存在。而在阳极底掌出现较大突起时，阳极内电位分布则发生很大变化。另外，模拟结果表明，同样阳极碳块，由四个钢爪改为三个钢爪时，阳极内电位分布、阳极压降都有明显变化。     

杂散电流对海底管道表面电位影响预测方法研究

目的：外加电流阴极保护技术逐渐应用于船舶和海洋结构物防腐领域,但随之而来的杂散电流很可能使平台附近的海底管道本身或者其牺牲阳极阴极保护系统产生电化学腐蚀,缩短海底管道使用寿命,甚至破坏管道本身结构而造成严重的生产事故,因此需要预测外加电流阴极保护系统对附近海底管道及其牺牲阳极阴极保护系统可能造成的不利影响。方法提出一种基于边界元法的预测海底管道杂散电流影响的数值模拟方法,建立包括域内控制方程和对应的边界条件的数学模型,可以计算得到海底管道受杂散电流影响区域的位置和范围,并且得到受影响区域表面保护电位的分布情况。结果通过实验室海底管道模型杂散电流试验测量结果与数值模拟结果进行比较,验证该方法预测海底管道杂散电流影响的准确性,数值模拟仿真结果与试验测量结果最大误差百分比约为1.7%,平均误差百分比小于0.2%。数值模拟计算结果准确地预测了海底管道模型表面保护电位分布情况,预测了导管架平台模型外加电流阴极保护系统对海底管道模型杂散电流的影响情况。结论使用的边界元阴极保护数值模拟技术可以准确预测海底管道杂散电流的影响情况,为海底管道杂散电流影响预测研究提供了有力工具。     

铝电解阳极电流分布在线无线监控系统的开发应用

铝电解槽生产中掌握各个阳极电流的分布情况,可以及时了解电解槽的变化趋势,防止偏流的发生,减少电解槽的铝液波动,提高电流效率,保证电解槽的稳定运行。阳极电流分布的在线无线监测,布线短,测量精确,周期短,大幅减少工人巡视测量的劳动强度,为电解槽运行状态提供参考数据,提高了电解槽的管理水平。     

分布式浅埋阳极在站场区域阴极保护中的应用

通过瞬间断电法对不同形式阳极地床保护下的站场及干线管道的电位进行测试,研究了不同分布形式的阳极地床对区域阴极保护效果及干线管道干扰的影响。结果表明：在埋地金属结构物密集区域,由于接地网的屏蔽作用,采用深井阳极地床难以使该区域的被保护管道达到有效的阴极保护;将分布式浅埋阳极埋设在被保护管道附近,阴保电流可通过较短的路径到达被保护管道表面,使被保护管道得到有效的阴极保护;深井阳极地床电流分布范围广,极易从干线管道远离站场的位置流入管道,然后通过站场绝缘接头外侧流入站内,会造成绝缘接头外侧电位偏正,形成阴极干扰;分布式浅埋阳极和柔性阳极对干线管道造成的干扰较小。     

电流分布对160kA预焙阳极铝电解槽磁场影响的数值计算

应用表面磁荷法对贵州铝厂160kA大型预焙阳极铝电解槽的磁场进行了计算,通过对电流分布均匀情况下和考虑了实际电流分布情况下的电解槽磁场的比较,可以看出,阳极和阴极电流分布对铝电解槽磁砀分布具有绝对的影响,只有在考虑了阳极和阴极电流实际分布的情况下,才能准确地计算出铝电解槽的实际磁场分布。     

预焙槽阳极电流分布和极距的关系

从理论分析和试验测量两方面研究了在降极距过程中预焙槽阳极电流分布的变化规律。     

低压环境对等离子弧穿透能力的影响

设计了一套水冷铜阳极电弧力测试装置,测量了不同环境压力下等离子弧在穿透一定厚度工件后电弧压力的径向分布情况,研究了焊接电流、环境压力对于穿透电弧压力的影响规律. 结果表明,等离子穿透电弧压力在电弧中心区域最大,沿着径向从中心至边缘迅速减小. 在同一环境压力下,随着焊接电流的增加,等离子穿透电弧压力增大;当焊接电流相同时,在一定的压力范围内,随着环境压力的降低,等离子穿透电弧压力显著增大,且环境压力变化对于等离子穿透电弧压力的影响比焊接电流变化对其的影响更显著.     

氮氩气体保护的TIG焊接电弧等离子体流场的数值分析

以直流TIG焊接电弧为对象,依据磁流体动力学理论构建电弧的数学模型,运用ANSYS有限元分析软件对二维稳态下轴对称的、氮氩混合气体保护的TIG焊接电弧进行了数值分析,得到了ψ(N2)50% Ar混合气体保护下焊接电弧的温度场、速度场的形态分布特征.分析表明,氮氩电弧的最高温度出现在近阳极区域,电流密度、等离子体速度和电弧压力的最大值均出现在近阴极区.同时分析了不同电流、弧长对阳极表面电流密度的分布的影响,随着电流的增大,阳极表面电流密度增大,而随着弧长的增大,电流密度减小.     

预焙铝电解槽电流效率与阳极电流分布的数学模型

在复杂的综合数学模型的基础上, 利用正交多元回归法研究了预焙电解槽中电流效率与阳极电流分布的关系, 得到一个代数方程式, 同时, 用这个代数方程式分析了阳极电流分布与电流效率的关系.分析结果表明: 阳极电流分布与电流效率都随时间和空间而改变; 阳极电流分布的改变引起电流效率的改变; 在Kuhn Tucker 理论的基础上, 还讨论了系列电流不变时的最佳电流效率, 由于电解槽中磁场、流场分布不均匀等原因, 并非严格均匀的阳极电流分布才能得到最高的电流效率.     

基于分裂阳极的非柱对称电弧电流密度分布测量方法

电弧是弧焊过程中熔池金属熔化的能量来源,分裂阳极法是电弧阳极能量密度直接测量的有效方法之一.常规分裂阳极法是建立在电弧为柱对称结构的基础上,不适用于非柱对称电弧的阳极电流密度测量.试验提出在两条相互垂直的路径上依次进行分裂阳极电流数据采集的新方法,引入表征电弧不对称度的特征参量,进行椭圆环分割,以计算电弧阳极电流密度分布,修正分裂阳极法.通过预设的二维高斯分布的电流密度模型,检验了修正的分裂阳极法的可行性.结果表明,采用修正的分裂阳极法可以有效计算出电弧阳极电流密度分布.利用修正后的分裂阳极法实现了非柱对称侧向压缩等离子弧阳极电流密度的测量,与x方向相比,侧向压缩的等离子弧在y方向压缩明显,呈现典型的非柱对称特性.     

160kA预焙铝电解槽物理场测试与分析──电压平衡测试与分析⑴

对１６０ｋＡ预焙铝电解槽电压平衡和阴、阳极电流分布进行了全面测试与计算。通过测量,分析评价了各部分压降的合理性,提出了降压节能的建议和措施。     

铝液波浪与电流效率(△IACP-CE％曲线)

预焙槽电流效率与极距、阳极电流分布有关,他们之间的关系可以用关系曲线来描述.二者之所以与电流效率有关,最本质的因素是极距,电流分布的变化会引起槽膛内熔体(电解质、铝液)流速与波动的变化.熔体垂直波动的波幅大小决定于熔体水平流动的流速和不均匀性.铝电解槽熔体垂直波动波幅与对应的单组阳极导杆电流波动的幅值成正比,由此,我们提出△IACP-CE％关系曲线.通过测量熔体垂直波动的波幅去评估电流效率.     

Pb-Co阳极在含氯硫酸电解液中的电化学行为

采用粉末冶金法制备了不同Co含量(0.5%,1.0%,2.0%,质量分数)的Pb-Co阳极,并与传统的Pb-Ca-Sn阳极进行了对比试验。通过电化学测试研究了阳极在160 g/L H₂SO₄、500 mg/L Cl^-电解液中的电化学行为,研究了恒电流极化72 h后阳极氧化层的物相组成、表面形貌和元素分布。随着Co含量的增加,Pb-Co阳极的电位、电荷传递电阻和析氧过电位逐渐降低。恒电流极化72 h后,Pb-2%Co阳极的析氧过电位比Pb-Ca-Sn阳极低101 mV。此外,在Cl-的存在下,电荷传递得到改善,析氧反应受到抑制,阳极氧化层恶化。     

阳极电流对纯铜裂尖表面形变和总体形变影响的对比

采用微机控制激光散斑干涉技术，对多晶纯铜平板预裂纹试样在空气及在３．５％ＮａＣｌ溶液中外加阳极电流条件下的裂纹张开位移进行了原位测量，并对比了这两种条件下，裂尖表面应变场的变化，研究了阳极溶解对裂尖材料总体形变和表面形变的影响。结果表明：加阳极电流后，裂尖表面应变量和应变范围都明显增大，而反映裂尖总体形变的张开位移变化很小。阳极溶解对金属内部材料的形变没有直接的影响，只能缓解金属表面的变形硬化，促进金属的表面变形．     

阳极电流对纯铜裂尖表面形变和总体形变影响的对比SCIEI

采用微机控制激光散斑干涉技术，对多晶纯铜平板预裂纹试样在空气及在３．５％ＮａＣｌ溶液中外加阳极电流条件下的裂纹张开位移进行了原位测量，并对比了这两种条件下，裂尖表面应变场的变化，研究了阳极溶解对裂尖材料总体形变和表面形变的影响。结果表明：加阳极电流后，裂尖表面应变量和应变范围都明显增大，而反映裂尖总体形变的张开位移变化很小。阳极溶解对金属内部材料的形变没有直接的影响，只能缓解金属表面的变形硬化，促进金属的表面变形．