锈蚀脚手架钢管轴压稳定性试验研究

为研究锈蚀对扣件式脚手架体系中钢管立杆稳定性的影响,通过对不同锈蚀龄期的钢管进行表面形貌测试,分析锈蚀对钢管内、外壁表面形貌的影响;通过锈蚀钢管材料单调拉伸试验,探讨锈蚀条件下钢材力学性能的退化规律;基于锈蚀钢管的轴心受压试验结果,提出锈蚀钢管立杆稳定性的计算模型。结果表明：随着钢管失重率的增加,钢管表面坑蚀分布由独立蚀坑向溃疡状蚀坑群发展,外壁坑蚀率、算术平均高度和均方根高度均不同程度地高于钢管内壁;锈蚀钢材表面随机分布、大小不一的蚀坑会导致钢材强度与塑性变形能力下降、塑性变形能力劣化更明显;不同锈蚀程度的钢管轴压破坏模式均为整体弯曲失稳,锈蚀钢管的极限荷载随失重率的增加线性下降,峰值荷载对应的轴向位移值逐渐降低。     

锈蚀表面形貌及其对钢材超低周疲劳性能的影响

锈蚀是钢桥耐久性退化的主要形式之一,而锈蚀钢材的表面形貌是改变结构应变分布,进而影响超低周疲劳性能的重要因素。为了研究钢材锈蚀形貌及其对超低周疲劳性能的影响,以中国钢桥建设中常用的Q345钢材为例,对4组不同锈蚀程度的人工加速锈蚀钢板试样进行表面形貌测量,讨论了用粗糙度、分形维数和功率谱密度函数3种指标表征锈蚀形貌的可能性;根据三维形貌实测数据建立试样的规整六面体单元模型,并利用循环空穴扩张模型（CVGM）计算了锈蚀钢材的超低周疲劳开裂寿命,分析了锈蚀形貌对钢材超低周疲劳开裂寿命的影响。结果表明,人工加速锈蚀试验的锈蚀速率受锈层阻隔影响明显;对于不同锈蚀时长的试样,各组表面轮廓的粗糙度、分形维数和功率谱密度函数区分度不高;锈蚀形貌的不均匀程度是引起试样超低周疲劳性能下降的重要因素,蚀坑位置的超低周疲劳开裂寿命受蚀坑所处截面缩小程度、所处位置以及形状特征等不均匀因素耦合影响。     

冲击破坏过程微震波形多重分形及其时变响应特征

采用多重分形理论研究了冲击破坏过程不同阶段微震波形的多重分形及其时变响应特征,提出了将最大多重分维数D_(maxq),多重分形谱参数Δα和Δf(α)作为煤矿微震波形多重分形特征量.研究表明:冲击诱发微震波形的多重分形特征明显强于冲击前后的常规微震波形;D_(maxq)和Δα能够反映微震波形的非均匀性和波动程度,D_(maxq)和Δα越大,微震波形的非均匀性和波动性越强,多重分形特征越明显;Δf(α)是反映微震波形信号中大小峰值所占比例的度量,Δf(α)越小表示微震波形中大峰值所占比例越大,即微震波能量越大.冲击破坏前微震波形多重分形特征量D_(maxq),Δα和Δf(α)的时变响应具有明显的规律性,当D_(maxq)或Δα超过其下临界值并持续增加接近其上临界值时,或当Δf(α)小于其上临界值并持续降低接近其下临界值时,特别是当上述3种时变响应特征同时发生时,极易发生大的冲击破坏事件;微震波形多重分形特征量D_(maxq),Δα和Δf(α)的时变响应特征能够作为有效的前兆信息对冲击地压进行监测预警.     

锈蚀高强度钢丝的力学性能与评级方法

为了建立高强度钢丝的锈蚀分级标准,以4座服役10 a以上的拱桥吊杆高强度钢丝样本为对象,在进行原状钢丝拉伸和疲劳试验研究的基础上,用刻痕方法模拟钢丝的表面蚀坑,通过有限元分析以及拉伸试验研究蚀坑形貌对钢丝力学性能的影响,建立蚀坑参数与钢丝极限应变的定量关系,提出考虑蚀坑形状的锈蚀钢丝评价标准。结果表明,锈蚀对钢丝弹性模量和极限强度的影响不敏感,但蚀坑引起钢丝的延性下降;锈蚀钢丝的延性下降程度与蚀坑部位的应力集中状况有关,用蚀坑形状参数可以较精确地评价钢丝受锈蚀影响的程度。     

碳钢腐蚀发展的图像特征

根据碳钢在NaCl,HCl和土壤溶液中不同时间的腐蚀,及在塔里木现场腐蚀试验中不同土壤环境的腐蚀,研究腐蚀发展程度和表面形貌图像特征的关系。重点讨论了灰度直方图峰宽(PW)、图像分维(FD)和多重分形谱参数Δα等图像特征。研究结果表明,PW和试片平均腐蚀速度呈良好线性关系;FD和腐蚀坑分布有较好相关性,图像二维、三维分维代表坑直径、坑深分布分维;用多重分形法提取的图像特征Δα比图像分维和腐蚀速度有更好相关性。     

混凝土内钢绞线的蚀坑形状及分布特征

为研究预应力钢筋的锈蚀特性,在自然气候条件下,采用内掺盐的方式,进行了混凝土内钢绞线的锈蚀实验．实验结果表明：钢绞线的蚀坑形状可抽象为2种典型形状,即椭球形和马鞍形;随着锈蚀率增大,蚀坑总个数增大,椭球形蚀坑出现的概率呈先增后减趋势;马鞍形蚀坑出现概率呈先减后增趋势,但变化幅度都不大;蚀坑的长度、宽度、深度都较好地呈对数正态分布．     

锈蚀钢筋力学性能数字试验研究

锈蚀钢筋拉伸试验发现，钢筋表面的蚀坑是钢筋强度降低的主要影响因素之一.采用有限元法对多根不同锈蚀缺损状态的钢筋进行数字化模拟试验，试验表明，钢筋锈蚀程度不同，其力学性能的变化也不同，并将该数字化模拟试验结果同实际钢筋拉伸试验进行对比研究.分析得到锈蚀钢筋极限强度的计算模型.结果表明：有限单元法模拟试验计算结果与实际钢筋拉伸试验结果基本符合；钢筋表面的缺损形态与重量损失率是影响锈蚀钢筋强度性能的两个关键因素；对数字试验计算结果进一步分析，可知单侧均匀锈蚀的钢筋，其抗拉极限强度主要与锈蚀钢筋的重量损失率有关；表面带明显蚀坑的锈蚀钢筋，其极限抗拉强度主要与钢筋表面蚀坑的深度、长度以及钢筋重量损失率有关.     

高速列车监测数据的奇异性特征研究

针对高速列车运行中的状态表征问题,提出基于监测数据的多重分形谱参数描述高速列车状态的新方法,计算了监测数据的多重分形谱,分析了多重分形谱参数与列车状态之间的关联关系,提取了多重分形谱的宽度(Δα)、分形维数差(Δf)和谱偏斜度k3个参数为高速列车状态的特征. 实验结果证明了多重分形谱参数能描述高速列车的运行状态,列车的状态发生了变化,监测数据的多重分形谱参数也随之发生变化.     

氯盐侵蚀钢筋表面的坑蚀特征及蚀坑演变规律

对氯盐侵蚀环境下普通硅酸盐混凝土内锈蚀HRB335级变形钢筋表面上的蚀坑的形状、数量和尺寸进行了详细的观测和研究.通过统计分析建立了不同形状蚀坑的概率分布模型.结合金属腐蚀学的知识对蚀坑的生长机理进行了分析,并得到了蚀坑生长演变的规律.结果表明:在锈蚀初期,22％的微观蚀坑在闭塞电池作用下发展为深椭球形蚀坑,但多数蚀坑的纵横向腐蚀速率大于径向,使得40％的蚀坑呈圆球形,35％的蚀坑呈长椭球形;随着锈蚀率的逐渐提高,径向腐蚀速率下降,纵向腐蚀速率逐渐增大,深椭球形逐渐演变为其他形状,圆球形蚀坑逐渐演变为长椭球形;当锈蚀率超过4％以后,蚀坑横向曲率逐渐为0,长椭球形蚀坑逐渐演变为凹槽形.     

非均匀锈蚀钢筋-混凝土黏结性能试验

为探究非均匀锈蚀对钢筋与混凝土黏结性能的劣化规律,浇筑了8榀钢筋混凝土梁试件,首先通过外加电流引入钢筋锈蚀;钢筋达到设计质量损失率后停止通电,记录混凝土表面锈胀裂缝开展情况;然后对梁试件施加三点弯曲荷载以测试其黏结性能;最后梁试件黏结破坏后,将黏结区锈蚀钢筋取出进行三维扫描测试。试验结果表明:钢筋锈蚀产物体积膨胀引起混凝土保护层产生沿纵向受拉钢筋轴线方向的锈胀裂缝,且混凝土表面最大锈胀裂缝宽度与钢筋质量损失率呈对数关系;锈蚀钢筋表面存在锈坑,随着钢筋质量损失率增加到10.3%,锈坑总长度、总宽度和总深度分别显著增加了68.27、40.21、9.98 mm,即锈坑总长度随钢筋质量损失率的增加变化最为显著。基于试验结果,建立了考虑非均匀锈蚀影响的钢筋与混凝土相对黏结强度退化模型以及质量损失率与混凝土表面最大锈胀裂缝宽度的相关关系模型;并据此提出了基于混凝土表面最大锈胀裂缝宽度的相对黏结强度计算模型,且验证了模型的有效性。     

减压塔三线集油箱支撑梁局部产生腐蚀原因

对某厂减压塔三线集油箱支撑梁局部部位产生腐蚀的原因及改进措施进行了研究。对支撑梁蚀坑形貌的检查和分析表明该腐蚀为小孔腐蚀。对支撑梁的化学成分分析及对机械性能的检验表明支撑梁的材质发生了误用,0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢误用为00Cr17Ni14Mo2奥氏体不锈钢。对支撑梁的金相检验表明其基体组织正常。电子探针的分析结果表明支撑梁局部腐蚀部位外表面的腐蚀产物中含有S2-和Cl-。通过分析小孔腐蚀机理和腐蚀条件,提出3种解决方案:应采用00Cr17Ni14Mo2奥氏体不锈钢;限制并降低进入减压塔内的常压重油中的杂质含氯的无机盐和氧的有机化合物的含量;采用阴极保护的方法。     

聚合物缓蚀剂研究进展

综述了有机膦酸聚合物、乙烯基聚合物、含氮聚合物、导电聚合物等各类缓蚀剂的研究进展及应用。聚合物缓蚀剂易在底物表面形成单层或多层致密的保护膜,具有缓蚀效率高、缓蚀作用持久、不污染环境等优点,是缓蚀剂的重要发展方向之一。     

大窑湾海水腐蚀初步研究

以大窑湾海水组成为例,通过利用Ｑ２３５锡制挂片进行海水全浸实验,研究了海水环境,生物等因素对该材料腐蚀。同时初步对海水腐蚀的机理进行了探讨。结果表明,保护海水资源的环境质量,严格遵守国家排放标准,是控制海水腐蚀和生物腐蚀的重要措施。     

A time-saving method to assess the efficiency of corrosion inhibitors by electro osmosis

The corrosion inhibitor is one of the most important technologies to enhance the durability of steel-reinforced concrete. A kind of time-saving method was developed to assess the inhibitor efficiency by using a 32 V electric field to accelerate chloride ion migration in concrete. Potentiodynamic polarization scanning test was used to evaluate the corrosion states. The comprehensive efficiency of an inhibitor should be assessed in two aspects: resistance to chloride ion permeability and inhibiting efficiency...     

油气田开发中CO2腐蚀研究进展

综述了油气田开发中CO2腐蚀的存在形式及影响因素,分析了不同腐蚀状况的机理,针对超临界流状态下CO2的性质及腐蚀实际,提出超临界腐蚀的观点.     

A new two-staged model to predict corrosion degree of steel bars in cracked concrete area

In order to quantitatively describe the local corrosion process of steel bars in cracked concrete area, a new two-staged utility model is established, and the effect of transverse cracks on the reinforcement corrosion is analyzed from the angle of long-term service performance evaluation for reinforced concrete structure. Moreover, based on the principle of spectral analysis for environmental action of concrete, an equivalent relationship is established between the corrosion rate in the natural environment and that under the standard temperature and relative humidity condition according to the principle of equivalent annual corrosion depth. Comparison between the inspection results from some references and the calculated values by the twostaged utility model validates the feasibility of the proposed model. The model was applied to Chinese Railway Track System(CRTS)Ⅱ ballastless track slab with transverse dummy joints, from which satisfactory results of corrosion degree of steel bars were obtained.     

Durability of asphalt mixture in different corrosion solution

The corrosion to asphalt mixture under different kinds of corrosion solution, such as pH=2 solution, pH=12 solution, pH = 12 solution and 10% Na₂SO₄ solution, was studied. The performance attenuation of asphalt mixture was analyzed under the normal environment and the freeze-thaw environment, and the analysis was given on the sensitivity of the test results to the evaluation index. The experimental results show that the performance of asphalt mixture is attenuated faster under the acidic solution, alkaline solution and sulfate solution. Corrosion factor K _c, freeze-thaw corrosion factor K _f, and freeze-thaw effect factor K _fc are proposed to evaluate asphalt mixture resistance to corrosion in different kinds of corrosion solution. The values of K _c and K _fc decrease with the increasing of corrosion time. The change rule of K _f show that the rate of corrosion is decreased by the action of freeze-thaw in acidic solution and in alkaline solution, but is increased by the action of freeze-thaw in sulfate solution. The microscopic analysis indicates that acid solution reacts with aggregate of asphalt mixture, alkaline solution reacts with asphalt cement of asphalt mixture, the surface tension of sulfate solution and crystallization of sulfate are the main reasons which weak the performance of asphalt mixture.     

关于氨洗塔气体出口管线腐蚀机理探讨

本文阐述了合成氨厂氨洗塔系统管道腐蚀的严重性，指出了引起腐蚀的综合性原因，分析了ＮＨ＿３－ＣＯ＿２－Ｈ＿２Ｏ，Ｈ＿２Ｓ－ＣＯ＿２－Ｈ＿２Ｏ，Ｆｅ＿２Ｏ＿３－Ｏ＿２－Ｈ＿２Ｏ等体系给管道带来腐蚀的理论依据。通过多年的生产实践和检验测定明确了造成管道腐蚀的主要原因，并提出了防止管道腐蚀的六条措施。     

CO2分压对碳钢腐蚀的影响及缓蚀性能研究

为了研究CO2分压对碳钢腐蚀的影响及缓蚀剂的缓蚀性能,在模拟油田腐蚀环境中,采用FS-Ⅲ高温高压动态腐蚀仪,辅以失重法计算,对不同CO2分压下油管钢N80的动态腐蚀速率,A（1-硫脲乙基-2-烷基咪唑啉）和B（1-氨乙基-2-烷基咪唑啉季铵盐）两种咪唑啉缓蚀剂对CO2腐蚀的缓蚀效果及与其它油田用化学药剂的配伍性进行了研究。结果表明,在实验温度条件下,随着CO2分压的升高,N80钢的动态腐蚀速率呈现先增大后减小的变化趋势 缓蚀剂A和B对CO2腐蚀都有很好的抑制效果,最佳缓蚀效率分别为95%和94.6%,其中A与其它化学药剂具有很好的配伍性。使用缓蚀剂A对油田CO2腐蚀进行防护会有很好的效果。     

Corrosion products of reverse crevice corrosion of copper

Open-circuit potential measurements and Raman spectroscopy were used to investigate the reverse crevice corrosion phenomenon and its corresponding corrosion products. With the aid of these techniques, the existence of reverse-crevice corrosion in copper was verified, i.e., while the surface of a crevice was corrosion free, the outside surface of the copper was attacked. The processes associated with this phe-nomenon were classified into three phases, and different compositions of the corrosion products were...