各因素对储罐底板外壁阴极保护电位分布影响的数值模拟

采用BEASY软件,建立了储罐底板外壁阴极保护电位分布的数学模型.研究了汇流点位置数量、阳极数量、阴极保护电流量、涂层破损率、土壤电阻率等对储罐底板电位分布的影响.结果表明:储罐底板金属内电阻、阳极地床和阴极极化是影响储罐底板阴极保护电位分布的三个主要因素.     

电化学修复后钢筋极化状态分析

利用阳极极化曲线（APC）研究模拟孔隙液中电化学修复方法对钢筋极化参数的影响。结果表明,通电结束2 h后钢筋阳极极化电流和电位较通电前均有较大变化：通电量P越大,阳极极化电流增大越多,钢筋电位降低越多。此后,阳极极化电流和钢筋电位开始回落,向通电前水平恢复,即有个去极化过程,去极化过程需要约42 d完成。钢筋去极化稳定后,其阳极极化电流和极化面积较通电前有所增大,是通电前的2 ~ 5倍;钢筋电位则回落到通电前水平。     

温度和外加电位对X70管线钢在土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用动电位扫描、慢应变拉伸（SSRT）和扫描电镜观察研究了温度和外加电位对X70管线钢在成都土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为的影响。结果表明,在不同温度和不同电位下,X70管线钢在土壤模拟溶液中表现出不同的应力腐蚀敏感性。在温度和外加电位的交互试验中,电位的变化对X70管线钢在成都土壤模拟溶液中的应力腐蚀敏感性的影响占主导地位,应力腐蚀敏感性在不同温度下的变化趋势保持一致。在－450 mV(vs SCE,下同)的阳极电位下,SCC的机理为阳极溶解;在－850 mV电位下,阴极保护作用抑制了阳极溶解;当电位负移至－1200 mV时,表现出较强的应力腐蚀敏感性,SCC机理以氢脆为主。温度对应力腐蚀敏感性的影响主要体现在对阴极极化电位的影响,但是各种因素综合在一起导致应力腐蚀敏感性随温度变化的复杂性。     

电位扫描法在Ni-Fe电解中的应用

利用电位扫描法研究电解制取Ni-Fe合金中的阴极、阳极的反应机理,以及pH对电解的影响。结果表明：电位扫描法所得的结论与热力学分析的结论一致。在电解过程中,阴极的产物主要是Ni-Fe合金和H2,阳极的主要反应是Fe（3＋）还原成Fe（2＋）,当外加电流增大时也会发生Cl－离子放电现象。     

辅助阳极的分布对导管架阴极保护电位的影响研究

本文研究了外加电流阴极保护系统中,辅助阳极的分布对导管架阴极保护电位的影响。通过正交试验,研究了辅助阳极与导管架间的距离、流动海水、辅助阳极数量等因素对导管架电位分布的影响。测试结果表明,辅助阳极布置、辅助阳极与导管架间距离、海水流动等,均对电位分布的均匀性有影响。在满足设计要求的阴极保护电位范围内,适当选择电位分布较平均的外加电流阴保方案。     

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。     

Al-Ga-Mg合金组织与阳极性能研究

在25℃、4 mol/LKOH溶液中,测定了固溶及未固溶的Al-0.05Ga-1Mg和Al-0.1Ga-1Mg合金的开路电位、工作电位、自腐蚀速率及阳极效率,电子探针（EPMA）分析了铝阳极的基体及偏析相.结果表明,随着Ga含量的增加,开路电位变负;铝合金的偏析相中主要含Fe、Si两种元素;Mg元素能较显著降低Al-Ga合金的自腐蚀;固溶处理增多了铝合金阳极的阴极相,阴极相的增加及脱落,增大了自腐蚀,使阳极效率降低.     

舰船缩比模型外加电流阴极保护系统表面电位的研究

采用缩比模型理论建立舰船外加电流阴极保护系统,研究船体表面电位分布的影响因素之间关系.结果表明,单区阴极保护系统辅助阳极位置决定船体表面电位曲线的形状,参比电极影响曲线电位值的大小.     

基于缩比模型理论的船舶外加电流阴极保护系统水线下表面电位的研究

采用缩比模型理论建立船舶外加电流阴极保护系统,研究船体表面电位分布的影响因素之间关系。结果表明,单区阴极保护系统辅助阳极位置决定船体表面电位曲线的形状,参比电极影响曲线电位值的大小;增加阳极数量能够优化电位分布,降低曲线电位的波动。试验证明,基于缩比模型理论的船舶表面电位测量方法是一种方便、有效的测量手段,为进一步优化外加电流阴极保护系统提供新的研究途径。     

合金元素Ga对Al-Zn-Bi系阳极材料腐蚀机理的影响

采用恒电流法测定了添加Ga元素前后的Al-Zn-Bi系合金在人造海水中的开路电位、工作电位和电流效率,观察了该试验过程后合金的表面腐蚀形貌;利用极化曲线和电化学阻抗谱研究了该阳极合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀过程的演变规律。结果表明：Ga能使Al-Zn-Bi系合金开路电位负移,工作电位稳定,电流效率升高,腐蚀形貌更加均匀;Ga可均匀固溶于铝合金中,并与回沉积的阳离子形成Ga基汞齐,使得阳极合金的活化控制步骤由第二相粒子优先溶解-脱落机理转变为金属阳离子的溶解-再沉积机理,促进阳极合金的均匀溶解,从而提高其综合电化学性能;等效电路RL（Cs（CpRp）（Q1Rd1）（LRa））和RL（Cs（CpRp）（Q1Rd1）（LRa）（Q2Rd2））能较好地表征两种合金的腐蚀行为和活化机理。     

用带状牺牲阳极对埋地钢管实施阴极保护时的电位和电流分布

用带状牺牲阳极对埋地长输钢管实施阴极保护时,沿着轴线方向的电位分布一定是均匀的。本文通过有限元法计算,进一步研究沿着管道圆周上的电位和电流分布的规律。结果表明,在研究的参数范围以内,沿着管道圆周的电位分布也是相当均匀的。土壤电阻率越低,电位极化值越大,但所需的保护电流也增大。防护性能好的涂层总是有利于阴极保护。阳极距离和管道外径对电位和电流分布没有什么影响。这些结果可以供工程上参考,同时说明用带状牺牲阳极对埋地长输钢管实施阴极保护是十分理想的。     

海洋平台导管架外加电流阴极保护设计数值模拟

目的对海洋平台导管架外加电流阴极保护设计通电点的选择等问题进行分析,为海洋平台导管架阴极保护设计提供指导。方法利用BEASY CP数值模拟软件,通过数值模拟计算方法对导管架外加电流阴极保护系统设计的基础问题进行了研究,包括保护对象的确定、通电点的设置、辅助阳极选型和阳极数量及安装位置等。结果导管架外加电流阴极保护设计时,若只考虑海水浸渍部分,则无法使导管架海水和海泥部分均得到有效保护。设置通电点时,考虑电阻(1.01×10-6Ω/m)和不考虑电阻两种情况下导管架的保护电位相近,绝对误差不超过1 m V,通电点的位置对保护效果影响较小。阴极保护输出电流为17 A时,三种不同直径(300、600、900 mm)辅助阳极阴极保护系统的保护相近,保护电位在803~899.2 m V(vs.CSE)之间。三种不同阳极设计方案的输出电流分别为17、17、16.5 A,对应的保护效果分别为803.34~899.20 m V(vs.CSE)、802.96~850.64 m V(vs.CSE)、800.36~848.26 m V(vs.CSE)。2#阳极的保护效果比1#阳极的保护效果均匀,两支阳极方案在最低保护效果下所需电流比单支阳极更小且保护更均匀。结论设计外加电流阴极保护系统时,应当充分考虑与待保护对象相连接的所有金属结构物。对于小型导管架而言,金属电阻对导管架外加电流阴极保护系统的电位分布影响很小,因此通电点的选择较容易。外加电流阴极保护系统设计时应考虑电流密度对辅助阳极的消耗影响,选取适当尺寸的阳极。通过数值模拟方法,可以优化阳极数量和位置,从而实现保护电流较小且保护效果更均匀,并满足一定的经济性要求。     

带状镁基牺牲阳极及其应用

采用挤压技术开发了一种带状镁基牺牲阳极产品，已经投入市场，镁带阳性特殊的形状和性能使其在阴极保护工程中有独特的应用，这些应用包括；长输管道，穿越管段，大型贮罐罐底，防雷击用的接地网以及复合阳极中的短期阳极等。     

管道内壁阴极保护时的电位分布

管道内壁实施阴极保护时,由于管内空间狭窄,电位分布不均匀。本文讨论外加电流阴极保护采用点状阳极时的情形。这时,管壁电位随着离阳极的距离按双曲余弦函数衰减。文中以大口径输水管的数值运算为例,分析了影响电位分布的各种因素。包括:管内介质的电阻率、管道内径和长度、内壁表面极化电阻以及阳极附近的内壁电位。电位分布随时间趋于均匀是由于极化电阻逐渐增大的结果。     

阴极保护在“引碧入连”供水工程中的应用

介绍了牺牲阳极阴极保护技术在大连市输水钢管上的应用情况,针对钢管管径粗达1820mm,土壤电阻率偏高,杂散电流的影响等具体工况,采取了有针对性的技术措施,电位测量结果证实了此项工程中阴极保护的合理、有效.     

管道电焊过程中杂散电流分布规律研究

采用电位差计和杂散电流测量仪研究了新疆油田电焊动火过程中管道及周围土壤中的杂散电流分布规律.结果表明,管道中的杂散电流并不稳定,其变化范围很大,最大值与最小值相差几十倍;管中杂散电流随着离电焊点距离的增大逐渐减小,随着电焊机台数的增加逐渐增大,随着管道管径的增大,逐渐增大;同时在焊接过程中,土壤中的电位梯度相应增大,并随着离管道距离的增大逐渐减小.      

阳极电场对罐底外侧阴极保护电位分布的影响

通过计算实例研究了在不同的阳极埋深和距罐体水平距离下阳极电场对罐底板外侧阴极保护电位分布的贡献.结果表明,阳极电场的影响在通常的阳极埋深和距罐体水平距离下是难以忽略不计的.     

阳极温度分布对耦合电弧AA-TIG高速焊焊缝成形的影响

针对耦合AA-TIG电弧采用热电偶法测量了阳极温度分布.在垂直于主钨极和辅助钨极连线方向上,随着距连线的距离增大,耦合AA-TIG电弧的阳极温度逐渐降低,在主钨极位置处的温度最高,辅助钨极位置处次之,钨极中心点位置处最低.在主钨极和辅助钨极连线方向上,随着钨极间距增大,耦合AA-TIG电弧中心区域温度逐渐降低,外围区域温度逐渐增高,由单峰分布向双峰分布过渡.当钨极间距较大时,耦合AA-TIG电弧热源在主钨极和辅助钨极连线方向上被拉长,有利于消除高速焊时的咬边和驼峰焊道等缺陷.     

辅助阳极在电弧离子镀和磁控溅射技术中的应用和研究进展

按照位置分类,概述了3类辅助阳极。第1类布置在阴极附近,能起到吸引电子,增大离化率,并降低沉积温度的效果,同时若有带负电的离子,也会被吸引至阳极;第2类布置在基片的背面,在吸引电子达到阳极的过程中,会增大基片附近工艺气体和沉积物的离化率,正离子在负偏压的引导下会和基底发生碰撞,达到基底活化或者提高膜层质量的目的;第3类为特殊工件类,如管内壁镀膜时通过辅助阳极的布置,提高管腔内等离子体的均匀性,从而增加膜层厚度和质量的一致性。辅助阳极的增加只需在真空室特定位置布置特定形状的阳极即可,即使需要额外引线,只需一个接线法兰口就能完成,非常方便。辅助阳极加载的正电压一般在0至几百伏之间,如果是0,则直接和真空腔室连接即可,必要时串联电阻。辅助阳极技术具有改变离子能量和方向的特点,能起到对大颗粒的抑制作用,能改变到达膜层表面离子的能量,对膜层质量的提高具有重要意义,值得推广。