舰船海水管系腐蚀监检测技术与应用研究

针对舰船海水管系腐蚀问题,对目前海水管路腐蚀及异种金属电绝缘监检测技术进行分析论证,同时开展以电位差为主要评定依据的电绝缘效果评判标准研究。结果表明,数字X射线实时成像技术为海水管路腐蚀检测的优选技术;电位差法更适合用于湿态下海水管系电偶腐蚀的监检测。以某船机舱海水管系为研究对象,提出了海水管路腐蚀及异种金属电绝缘监检测应用方案,对舰船海水管系腐蚀监检测技术的实船应用具有一定指导意义。     

国产B10铜镍合金海水腐蚀行为及防腐对策研究

文章阐述了国产B10铜镍合金在船舶海水管路中的电化学腐蚀规律,以及筛选铁基牺牲阳极的方法,提出了B10管路的电绝缘法兰的安装工艺和电绝缘性能检测方法。     

舰船海水管系电绝缘技术

对舰船海水管系在使用中导致异种金属接触腐蚀的原因进行了分析,参考各方面资料,介绍了电绝缘技术的方法,可供该方面设计和安装人员使用．     

基于GM(1,N)模型的碳钢腐蚀速率预测

[目的]碳钢在海洋环境下的腐蚀速率预测非常复杂和模糊。针对碳钢腐蚀速率的灰色预测模型精度普遍不高的现状,为提高腐蚀速率预测模型的精度,[方法]通过船用碳钢腐蚀速率和海洋环境因素的灰关联分析,得到影响船用碳钢腐蚀速率的关键因素,进而建立具有较高精度的GM(1,N)腐蚀速率预测模型。[结果]实例分析表明,在青岛、厦门、舟山和榆林海域影响船用碳钢腐蚀速率的主要环境因素是海水温度、海生物附着量、pH值和海水盐度,在此基础上建立的GM(1,5)模型具有较高的精度且计算量较小。[结论]GM(1,N)模型可以有效预测碳钢等船用金属的腐蚀速率,可为船用金属腐蚀寿命的研究提供理论支撑,具有一定的参考价值。     

基于双目视觉的船用爬壁监测机器人

针对船舶因受海水腐蚀而导致船舶使用寿命短、航行性能下降等问题,研发了一种基于双目视觉的船用爬壁监测机器人。首先设计了机器人爬行机构、电控模块、视觉模块、图像处理和传输模块等硬件部分,视觉模块根据不同视角间的物体图像像素匹配关系,运用三角测量原理计算出像素之间的偏移,以此来获取物体三维信息;再对机器人双目视觉系统进行测试和标定,并得到了实物测量物体的坐标值。实验结果证明,船用爬壁机器人能够有效地解决对船体的损伤监测问题,提高了船舶的寿命和安全性,降低了监测成本和时间。     

钢骨架塑料复合管材在海洋平台的应用

复杂多变的海洋环境和输送不同的工况介质，对于金属管线的内、外壁均有千差万别的腐蚀影响．腐蚀事故与案例不胜枚举，在海洋石油领域早已引起关注。钢骨架塑料复合管的综合性能较好，应用于海洋石油平台海水、注水等系统，业已成为碳钢管线比较合适的替代材料。     

舰船海水管系腐蚀风险分析与综合评估方法

[目的]为了开展在役舰船海水管系腐蚀风险分析和探索建立腐蚀风险综合评估方法,[方法]通过对海水管系内腐蚀和外腐蚀源的识别,分析海水管系可能发生的腐蚀模式及其原因。基于海水管系发生腐蚀的可能性及其后果矩阵,建立海水管系腐蚀风险矩阵。提出定量确定海水管系每一种可能发生腐蚀模式评估的指标分值方法。同时,采用层次分析法原理,探索建立海水管系腐蚀风险综合评估模型。[结果]实现了对海水管系腐蚀风险进行定量综合评估。[结论]研究结果表明,综合评估值代表了海水管系腐蚀风险等级和引起的后果。依据海水管系腐蚀风险的综合评估结果,可以实现精准防腐蚀,达到海水管系防腐蚀的经济性、及时性与合理性统一的目标。     

舰船海水管系腐蚀风险分析与综合评估方法北大核心CSCD

[目的]为了开展在役舰船海水管系腐蚀风险分析和探索建立腐蚀风险综合评估方法,[方法]通过对海水管系内腐蚀和外腐蚀源的识别,分析海水管系可能发生的腐蚀模式及其原因。基于海水管系发生腐蚀的可能性及其后果矩阵,建立海水管系腐蚀风险矩阵。提出定量确定海水管系每一种可能发生腐蚀模式评估的指标分值方法。同时,采用层次分析法原理,探索建立海水管系腐蚀风险综合评估模型。[结果]实现了对海水管系腐蚀风险进行定量综合评估。[结论]研究结果表明,综合评估值代表了海水管系腐蚀风险等级和引起的后果。依据海水管系腐蚀风险的综合评估结果,可以实现精准防腐蚀,达到海水管系防腐蚀的经济性、及时性与合理性统一的目标。     

减小舰船静电场的隔离电阻估算方法

采用电隔离措施是减小舰船腐蚀静电场的重要方法之一,为了解决电隔离措施方法中根据目标电场估算出最小隔离电阻大小的关键技术问题,首先,建立船体异种金属材料之间的电化学腐蚀电路模型;其次,在点电极理论基础上,建立了绝缘船体和非绝缘船体2种条件下异种金属材料下方的电场值和腐蚀电流的关系,并得到了最小隔离电阻与电场值之间的函数表达式;最后,利用边界元仿真软件对所提方法的正确性进行检验,结果表明,所提方法能够准确预测最小隔离电阻值。     

舰船通海系统管路腐蚀影响因素及控制方法浅析

阐述了舰船通海系统管路腐蚀影响因素,对材料选择、海水流速、结构设计、环境条件等因素对腐蚀的影响进行了综合分析,概括了现阶段条件下舰船通海系统管路的腐蚀控制措施,列举了阴极保护、表面涂层与改性技术、电绝缘、涂塑等防腐方法,指出了各种防腐方法的优势和弊端.     

复杂结构阴极保护设计中电流屏蔽效应数值模拟仿真

复杂结构的阴极保护优化设计是实际工程中的一个难题,本文采用以边界元法为基础的数值模拟仿真技术,模拟计算潜艇上层建筑区域阻挡式和吸收式2类电流屏蔽效应的影响.研究结果表明,复杂结构阴极保护设计中结构电流屏蔽效应的影响随着遮挡物高度的变化而变化,当该遮挡物小于一定值后,阻挡屏蔽效应影响消除;气瓶等设备对保护电流的屏蔽效应明显,阻碍阳极提供保护电流.气瓶、高电位金属管路等设备与艇体间的绝缘措施良好时,不产生吸收式屏蔽效应;气瓶、高电位金属管路等设备与艇体结构间的绝缘措施失效时,将产生吸收式的屏蔽效应.对于潜艇上层建筑这种非常复杂结构阴极保护系统的设计,基于边界元法的数值仿真是一种有效的方法.     

海洋工程装备异种材料的电偶腐蚀兼容性

针对海洋工程装备产品的腐蚀评价需求及当前试验方法适用性差的弊端，提出一种适用于海洋工程装备异种材料电偶腐蚀兼容性评价方法，设计并制作一套海水环境下电偶腐蚀敏感性测试装置，在静态和动态2种全浸海水环境下对8种电偶对进行了电偶腐蚀兼容性评价试验。结果表明：相比实海挂片试验方法和薄液膜下电偶腐蚀试验，静态/动态海水全浸电偶腐蚀敏感性试验装置更适用于海洋工程装备异种材料电偶腐蚀兼容性的评价；由于偶对回路中阴阳极金属极化率的影响，电偶腐蚀电流密度与试验条件关联性远强于腐蚀电位差，电偶腐蚀电流密度更适宜作为海洋工程装备异种材料电偶腐蚀兼容性的评价判据。     

船舶B10管路牺牲阳极保护器数量和保护年限计算

对目前国内最新型式的船舶海水管路的牺牲阳极保护器进行系统介绍,包括其原理、特点、安装和材料等。通过实例分析,对海水系统中牺牲阳极保护器的设置数量和保护年限进行理论计算。该牺牲阳极保护器按电化学腐蚀理论设计,结构型式为圆筒型,牺牲阳极由电位较低的材料制成,当其与被保护管路连接时,自身因发生电化学反应而优先离解,从而抑制管路的腐蚀。详细列举海水系统中牺牲阳极保护器的设置数量和保护年限的理论计算方法,为牺牲阳极数量和保护年限计算设计提供参考。     

船舶用钢焊接热影响区的腐蚀电化学行为研究

在海水间浸环境下,研究不同温度对船舶与海洋工程用钢AH32钢焊接热影响区电化学腐蚀的影响。利用Autolab PGSTAT 302N电化学工作站对试样进行经典三电极测试,分析其自腐蚀电位、极化曲线、电化学噪声、电化学阻抗谱等变化趋势,比较不同试样的耐蚀性。     

基于交流阻抗技术的涂层性能评价方法

[目的]船舶表面使用涂层涂覆是常见的船舶防腐方法,涂层防腐性能的好坏直接反映船舶表面的腐蚀程度。尽管涂层涂覆作为船舶上有效的防腐技术已经应用了几十年,但始终缺少对涂层防腐性能进行快速有效检测的方法。[方法]通过建立合理的涂层体系等效电路模型,采用交流阻抗检测技术对试验涂层进行盐雾老化和紫外老化涂层性能试验,并利用Matlab数据处理软件对试验结果进行计算分析。[结果]从而得出涂层体系中各等效元件的参数来评估涂层的性能,并制定涂层老化失效电化学评定标准。[结论]盐雾老化和紫外老化涂层性能实验结果表明,基于交流阻抗技术及相应的电化学评价参数能够快速准确地对涂层性能进行综合评价。     

银包覆铁硅铬粉的制备与电磁屏蔽性能研究

[目的]针对海洋环境下电子设备的电磁屏蔽需求,开展高性能电磁屏蔽材料制备及性能研究。[方法]通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、四探针和振动样品磁强计对原始铁硅铬(FeSiCr)粉及银包覆改性后的FeSiCr@Ag的表面形貌、物相组成、电导率和铁磁性能进行分析,采用矢量网络分析仪对样品的S参数进行测试。借助盐雾试验箱模拟涂层在海洋环境下工作的腐蚀行为并对其宏观和微观形貌进行观察,同时使用电化学工作站监测涂层在质量分数为3.5%的氯化纳(NaCl)溶液中的腐蚀行为,并研究其腐蚀机理。[结果]结果表明：随着反应过程中硝酸银(AgNO₃)添加量的提高,镀银层致密完整。化学镀银后其电导率可达586.79 S/cm,X波段屏蔽效率高达80 dB。在湿热、高盐雾环境加速腐蚀96 h后,FeSiCr@Ag制备的树脂涂层表面无锈蚀现象。化学镀银前后的涂层自腐蚀电位分别为-0.4和-0.09 V,表明镀覆银层后腐蚀介质渗入涂层的速率减慢,缓蚀效果良好。[结论]包覆改性后的FeSiCr@Ag材料具有高效电磁屏蔽性能及良好的耐腐蚀性。     

船舶海水管路防腐蚀研究

简述海水管路对船舶的重要性,以及船舶海水管路的腐蚀现状,然后主要从海水管路材质本身的原因和海水特性的原因出发,详细分析了船舶海水管路腐蚀的主要原因,并针对船舶的特点,提出了几种船舶实用和常见的海水管路防腐蚀措施,包括：合理选择海水管路及其附件材料;对海水管路采用耐腐蚀覆盖层;采用电化学保护法;控制管内的海水流速。对合理设计船舶海水管路系统具有一定的参考意义。     

钛合金海水管路上舰应用影响与关键技术问题

在舰船上采用钛合金海水管路,提升耐腐蚀性的同时,可有效减重并节省空间。美国、俄罗斯已在多型主战舰艇和小艇上应用钛合金海水管路。钛合金海水管路上舰应用,需要重点解决异种金属电偶腐蚀、生物污染、焊接工艺等关键技术问题。     

HVAF制备铝基非晶合金涂层及其腐蚀行为研究

[目的]为提升2024铝合金表面的耐蚀性能,开展先进涂层制备技术及其腐蚀行为研究。[方法]采用空气超音速火焰喷涂(HVAF)制备铝基非晶合金涂层。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对非晶涂层及2024铝合金基体的成分、微观结构进行分析。采用电化学工作站监测非晶涂层和铝合金基体在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为,并借助扫描电子显微镜对腐蚀形貌进行观察。[结果]结果表明:HVAF工艺较高的喷涂速度有效降低了涂层的孔隙率(0.35%);同时,较高的喷涂速度使得熔化颗粒的冷却速度高于非晶形成所需的临界冷却速率,极大增加了涂层的非晶含量(高达81.3%)。在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,铝基非晶合金涂层的耐蚀性能优于2024铝合金基体,其钝化电流密度为8×10~(-6)A/cm~2,点蚀电位约为-0.30VSCE,低频下的阻抗值约为2024铝合金基体的4倍。铝基非晶合金涂层的腐蚀机制为均匀腐蚀,而2024铝合金基体为点蚀。[结论]HVAF工艺可制备具有高非晶相含量、低孔隙率的铝基非晶合金涂层,能明显改善铝基非晶合金涂层的耐蚀性能。     

舰船海水管系电偶腐蚀及其防护措施

HDR双相不锈钢和B10铜镍合金是舰船海水管系中广泛使用的两种金属材料,当与其他金属在海水中偶接,就必然会发生电偶腐蚀。发生电偶腐蚀过程的根本原因是溶液中有去极化剂存在。文章从腐蚀电化学的某些层面厘清HDR、B10海水管系电偶腐蚀的机理,分析了海水管系电偶腐蚀的原因,并提出若干防护措施。