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杂散电流腐蚀问题基础研究

杨清勇  
【摘要】:船舶与海洋工程领域经常出现腐蚀问题,其中一部分是杂散电流腐蚀。杂散电流腐蚀是长期困扰国内外造船企业的一个共性问题,无论是造船业比较先进日本以及欧洲,还是比较落后的国家,都出现过杂散电流腐蚀问题,造成了巨大的经济损失。该问题已经逐渐引起国内外专家的重视,但是由于杂散电流腐蚀受到许多因素的影响,目前还没有找到彻底的解决方法。所以对于杂散电流腐蚀问题进行深入的研究,找出合理解决该腐蚀问题的方法是非常有意义的。 大连新船重工46000t系列船舶,在码头修造期间发生了不同程度的杂散电流腐蚀。本文针对这一具体工程问题,从理论上对杂散电流腐蚀机理进行了深入的研究;经过现场观测,理论分析以及实验,查明了杂散电流腐蚀的根本原因,即电流泄漏和电位梯度;分别根据这两个原因,提出了增加牺牲阳极数量和使用静电屏蔽的复合防护杂散电流腐蚀的措施;认真学习了各种数值计算方法,编制了二维电场计算程序;通过合理简化,建立了海区电场的计算模型,应用有限元方法求得海区电场的电位分布情况;通过静电屏蔽的方法对海区电场进行了改造,并通过有限元计算对静电屏蔽后电场电位情况进行了分析:分别就静电屏蔽平板的材料特性、几何尺寸、接地方式以及局部破坏等因素对静电屏蔽效果的影响进行了论证;最后建立了金属网代替金属平板的静电屏蔽计算模型,讨论了金属网的静电屏蔽效果。本文的计算结果和方法对杂散电流腐蚀问题的进一步理论研究和工程实际提供了知识储备。


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