微生物自修复混凝土研究进展

微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)自修复技术是一种环境友好、长期可行的修复方法,在混凝土裂缝修复领域已引起重点关注。本文在近年研究基础上总结归纳了不同种类微生物诱导矿化碳酸钙的沉积机理,并对比分析了当前所使用的微生物载体材料差异,建议选择微生物载体材料时综合考虑生物相容性、固载能力及修复效果等多因素的影响。其次,总结了微生物自修复混凝土表征方法,从抗压强度恢复率、裂缝表面愈合率、混凝土耐久性及微观分析等多方面综合评定裂缝修复效果。最后,结合微生物自修复混凝土研究进展,给出了未来研究发展的建议。

钢结构及其连接部位包覆防腐蚀技术的应用实践

当前,由钢结构作为主体构成的重要设施和装置正在各领域发挥着越来越大的作用。要进一步广泛、安全地使用钢结构,必须要解决钢结构及其连接部位的腐蚀问题。复层矿脂包覆防腐(PTC)技术和氧化聚合包覆防腐(OTC)技术是2种有效的钢结构防腐技术。PTC技术适用于海洋浪花飞溅区等严酷腐蚀区带,而OTC技术则适用于大气区异形构件。介绍了浪花飞溅区和大气区异形钢结构的腐蚀问题,然后提出包覆防腐技术这一解决方案,继而介绍了包覆防腐技术在钢结构工程中的实际应用及其防护效果。随着相关技术和产业的不断完善,PTC和OTC包覆防腐技术必将在更广阔的的领域发挥更大的潜能,助力海洋强国建设,促进高质量发展。

复层矿脂包覆防腐蚀技术(PTC)在悬索桥锚碇防护中的应用

锚碇系统是悬索桥的安全所系。分析了锚碇腐蚀的主要原因。将复层矿脂包覆防腐技术(PTC)应用于柳州红光桥锚碇中的索股及联接件,介绍了表面处理、涂抹矿脂防蚀膏、缠绕矿脂防蚀带、制作玻璃钢外壳等步骤。3年后跟踪检查的结果证明了PTC具有良好的防腐蚀性能。

海洋牧场平台飞溅区复层矿脂包覆长效防护技术应用

海洋平台装备长期处于海洋复杂环境下易遭受腐蚀的侵扰。特别是装备上的异形钢结构,在力学和电化学的协同效应下更容易发生腐蚀失效现象,严重影响装备的使用寿命,给安全生产带来极大的风险隐患。浅析了海洋牧场平台不同区带的腐蚀环境及其腐蚀规律,尤其是腐蚀最严重的海洋平台飞溅区,为了对此短板区域进行加强防护,介绍了目前使用较为广泛的几种防腐蚀技术及相应的优缺点,在此基础上,介绍了一种新型复层矿脂包覆防腐技术,可以有效延长海洋牧场平台使用寿命,为海上平台安全运行提供有力保障,为我国海洋牧场平台的长效防腐技术研究提供一定的参考。

单链环化/打结有机硅聚合物防污涂层的制备及性能研究

有机硅低表面能防污涂料不含杀生剂,绿色环保,但存在静态防污能力较差的问题。本研究采用可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合的方法,通过动力学控制将多烯基硅氧烷单体进行均聚,合成了不同相对分子质量的单链环化/打结有机硅聚合物,随后通过紫外光固化进一步制备了防污涂层。研究表明,防污涂层的可见光透过率大于95%;涂层疏水且表面能较低(21~25 mJ/m^(2));通过原子力显微镜(AFM)测试发现,使用相对分子质量较高的聚合物所制备的防污涂层SCKP-3表面形成了大量均匀的球型纳米颗粒;实验室条件下防污实验表明,涂层表面的微观纳米结构可有效抑制假单胞菌、希瓦氏菌和硅藻的附着。本研究为开发新型有机硅低表面能防污涂料提供了新的思路。

DCOIT复合Zn-Ni合金抗菌镀层的制备及其耐SRB腐蚀性能研究

目的提高Zn-Ni合金镀层的耐微生物腐蚀性能。方法在硫酸盐电镀液中添加梯度浓度的4,5-二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT),利用恒电流沉积方法,在碳钢表面阴极电沉积获得DCOIT复合Zn-Ni合金镀层。通过电沉积电位监测与电流效率计算评价DCOIT对电沉积过程的影响,利用扫描电子显微镜、电子能谱、X射线晶体衍射等研究DCOIT对Zn-Ni复合镀层形貌、结构与Ni含量的影响,使用傅里叶红外吸收光谱和荧光显微观察法验证DCOIT的成功复合及复合镀层的抗菌性能,最后将DCOIT复合Zn-Ni合金镀层暴露于硫酸盐还原菌(SRB)中,监测菌液的pH与菌体浓度,同时计算镀层的腐蚀速率,并观察镀层的腐蚀形貌,评价复合镀层的耐SRB腐蚀性能。结果DCOIT在电沉积过程中会吸附在沉积表面,造成沉积电位负移,并略微降低了电流效率。DCOIT的添加显著改变了复合镀层的形貌、结构与Ni含量,其Ni含量与DCOIT的添加量呈线性增长关系,导致其晶体结构转变。DCOIT以有效形式存在于复合Zn-Ni合金镀层中,并显示出抗菌性能,DCOIT添加量为2mmol/L时,镀层中的复合量最高,抗菌性能最好。最后,DCOIT复合Zn-Ni合金镀层能有效抑制环境中SRB的生长与代谢,自身腐蚀速率减慢,耐蚀性能明显增强。结论DCOIT能够以有效形式复合于Zn-Ni合金镀层内部,并有效提高了镀层的抗菌性能,使其获得增强的耐SRB腐蚀性能。

海洋船舶无毒、低毒防污涂料的研究进展

介绍了现代海洋船舶防污涂料的研究和应用情况,分别阐述了电化学防污涂料、化学活性物质释放型防污涂料和非化学活性物质释放型防污涂料的原理及其应用进展,并着重介绍了无毒低毒防污剂及防污涂料,指出长效、无毒的防污涂料将是未来涂料的发展方向。

海洋水下设施生物污损及其控制技术研究进展

随着经济和社会的发展,以及我国海洋强国战略的实施,海洋水下设施不断投入使用,严苛的海洋环境使得生物污损问题凸显。生物污损会对海洋水下设施功能造成严重的危害,缩短其服役期,影响其正常运行。因此,需要采取有效的防护措施,抑制或减少生物污损,实现海洋水下设施的有效运行。本文综述了海洋生物污损及其形成过程,总结了生物污损对海洋水下设施的危害,概述了几种我国沿海发现的典型污损生物,总结了目前采用的生物污损控制技术或解决方案,并讨论了近年来新型防污策略的发展及生物污损控制技术未来的发展方向。

舟形藻在假单胞菌菌膜上的附着及对316L不锈钢腐蚀的影响

为了揭示海洋微藻在菌膜上的附着规律及其对金属腐蚀的影响,采用原子力显微镜测试探究舟形藻在铜绿假单胞菌菌膜条件下的附着,并通过电化学阻抗谱和动电位极化曲线方法研究菌膜存在与舟形藻附着对316L不锈钢腐蚀的影响。结果表明,在附着前期菌膜抑制舟形藻的附着,后期则促进舟形藻的附着。电化学测试结果显示,舟形藻的存在增大了316L不锈钢的腐蚀倾向,并使腐蚀速率增大;而菌膜的附着一定程度上抑制了舟形藻对316L不锈钢的腐蚀。

镜检中的污损生物研究——青岛港湾微型污损生物群落变化及主要物种的初步研究

在青岛防腐防污材料试验海域,初步进行了空白载波片、加干扰素载波片、加涂料层载波片、贴塑料膜的载波片的污损生物研究。利用NIKON SM21000体式显微镜、LEICA DM4500B显微镜、LEICA M165C显微镜、NIKON显微镜与KH-7700/KH-1300三维数字显微镜分别对小型污损生物、微型污损生物施行镜检和初步探讨,发现了该港湾微型污损生物群落形成过程与组成结构的变化及其成员的生态变化特征、检测方法、微型群落优势种顺序;发现了该海域材料入海初期阶段微小型生物群落的组成与变化,初步得出污损由细菌、单胞藻、原生动物到后生动物的污损顺序。

纳米硫化铋-锌复合镀膜的制备及其抗菌性能研究

目的将锌镀层与具有光催化抗菌性能的纳米粒子复合,实现对锌镀层的改性,成功制备一种具有光催化抗菌性能的功能性复合镀层。方法通过向弱酸性硫酸盐锌镀液中加入梯度浓度具有可见光催化杀菌性能的硫化铋纳米粒子,在20#碳钢表面利用恒电流法一步成功制备了系列硫化铋-锌复合镀膜。利用电化学工作站监测了沉积过程中的沉积电位,分别记录沉积前和沉积后的样品质量并测量沉积面积,通过计算,确定了沉积过程的电流效率。通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线晶体衍射仪(XRD)及电子能谱仪(EDS)对镀层进行了形貌及成分分析,采用大肠杆菌作为代表性的细菌,检测了复合镀膜的抗菌性能。结果与纯锌镀膜相比,硫化铋的加入显著促进了(100)晶相的晶体生长,而抑制了(102)晶相的晶体生长,使镀膜形貌由标准六方晶系变为块状晶体;硫化铋的加入使沉积电位变得更正,且随硫化铋添加量的增加,变正增幅变大;硫化铋的加入使电沉积过程的电流效率与纯锌镀膜的电流效率相比增大了5%左右,但硫化铋的添加量对电流效率的影响不大;硫化铋-锌复合镀膜在可见光下对大肠杆菌具有良好的抗杀性能,且硫化铋的复合量越高,抗菌效果越好。结论通过笔者提出的电沉积方法,硫化铋可成功复合到了锌镀膜中,从而使硫化铋-锌复合镀膜获得了良好的抗菌性能,最终发现当镀液中硫化铋质量浓度为2 g/L时,硫化铋在锌镀层中的复合量最高,抗菌性能最好。

缩短低压供电半径研究及应用

蓝田地区早期农网改造标准低，变压器布点少，局限于每个村组1台变压器，在10kV供电半径及电压均满足要求的情况下，由于新农村建设、新规划住宅等原因造成负荷中心偏移，使某些线路的低压供电半径过长，形成低电压现象，严重影响农村居民的正常生产生活。因此，蓝田供电分局按照国家电网公司重点督导“低电压”综合治理工作要求，以满足蓝田地区农村经济社会发展用电需求为目的，以改善农村客户端电压质量为重点，加强对农村用电特性及需求的分析，坚持电网建设改造与精益运行管理并举、薄弱点整治与综合治理相结合，

Pseudomonas sp.在杀菌剂耐受条件下对X70管线钢的腐蚀行为研究

本研究选用一株野生型Pseudomonas sp.为试验菌株,选用X70管线钢作为代表性金属材料,通过细菌生长曲线测定、腐蚀失重测量、扫描电镜(SEM)观察等方法,初步研究在杀菌剂四羟甲基硫酸磷(THPS)耐受条件下Pseudomonas sp.对X70管线钢腐蚀行为的影响。结果表明,75μL/L的THPS浓度在Pseudomonas sp.的耐受范围内,而且能够轻微促进X70试片表面的腐蚀;不添加THPS的含菌体系中Pseudomonas sp.能抑制X70试片表面的腐蚀;而在添加了75μL/L THPS的含菌体系中,Pseudomonas sp.显著促进X70试片的腐蚀,并且试片表面附着的细菌数量相比于无杀菌剂的对照体系有所增加。因此,该研究表明在特定浓度范围内,与没有添加杀菌剂的含菌体系相比,杀菌剂THPS使Pseudomonas sp.从抑制腐蚀改变为促进腐蚀。

大连港石化钢桩复层矿脂包覆防腐(PTC)工程分析

海洋环境中浪花飞溅区是海洋腐蚀最为严重的区域。以前应用于钢结构浪花飞溅区的常规防腐蚀技术,普遍存在防护时间短、修复困难等缺点,导致处于北良港的码头钢桩设施存在很大安全隐患。大连港石化有限公司2018年8月开始至今,采用中国科学院海洋研究所,国家海洋腐蚀防护工程技术研究中心研发的,由矿脂防蚀膏、矿脂防蚀带、密封缓冲层和防蚀保护罩配套防护体系组成的海洋浪花飞溅区新型矿脂包覆防腐蚀技术(PTC),先后对码头的439根钢桩,总计11261.52m~2的浪花飞溅区的面积进行了防护,取得了非常良好的防护效果。复层矿脂包覆防腐蚀技术为大连港石化有限公司安全运营,提供了强有力的保障,具有显著的经济和社会效益。

中压配电网可靠性理论计算及分析

为评估西安城东地区中压配电系统的可靠性,利用重庆大学开发的中压配电网可靠性计算程序,运用基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法对该局12座变电站10kV配电网的57回出线进行可靠性理论计算。该算法对复杂的中压配电系统(带子馈线)有较强的处理能力,利用故障扩散方法确定节点的故障类型。根据故障的类型,便可形成相应的节点、馈线及系统的可靠性指标。通过计算分析,得到12座变电站的系统平均供电可用率等一系列指标,并以豁口站为例进行系统结构与可靠性关系及元件对电网可靠性影响的分析。分析表明,系统的分支数及开关设备的配置对系统可靠性水平有较大影响。线路故障对豁口变可靠性影响较大,变压器故障影响则较小,因此,加强线路的管理维护以降低线路故障,对提高豁口变电站10kV配电网的可靠性有积极作用。计算所得的量化信息可为电网运行方式、元件检修及进一步扩建改造提供决策依据。

合成水化硅酸钙(C-S-H)对水泥基材料Cl^(-)结合性能的影响

通过合成水化硅酸钙(C-S-H),研究了内掺C-S-H对水泥净浆Cl^(-)结合性能的影响。采用XRD、TG-DTG、SEM以及EDS分析了水泥水化产物随龄期的物相演化和微观形貌变化。结果表明,净浆试件中自由Cl^(-)含量随龄期的增加皆呈先下降后上升的趋势。在龄期7、14和21 d时,掺加C-S-H组净浆自由Cl-含量均大于未掺加C-S-H组,这是因为掺加的C-S-H粒径相对较大,比表面积相对较小,使得净浆中C-S-H总比表面积减小,降低了C-S-H对Cl-的结合;其次,在水泥净浆中掺加C-S-H能够促进水泥水化,提高水化早期pH值,高pH值也不利于C-S-H对Cl-的吸附;再次,掺加C-S-H净浆水化早期无Friedel’s盐生成,化学结合Cl^(-)能力较弱。在龄期28 d时,掺加C-S-H组净浆中有Friedel’s盐的生成,化学结合提高了Cl^(-)结合量,故两组净浆自由Cl^(-)含量较为相近。由于28 d时掺加C-S-H组净浆中存在较多SiO_(2),易发生火山灰反应生成低钙硅比的C-S-H以及pH值降低影响Friedel’s盐稳定性,使得35 d时自由Cl^(-)含量上升明显。

Co_(3)O_(4)-Zn复合镀层制备及其模拟酶催化防污活性研究

将具有过氧化物酶催化活性的Co_(3)O_(4)纳米颗粒通过电沉积的方法与锌基体共沉积获得了新型的Co_(3)O_(4)-Zn金属镀层,在Co_(3)O_(4)和锌基体的共沉积过程中引入了超声波和油酸钠,在此过程中,超声波和油酸钠有力地促进了Co_(3)O_(4)在共沉积表面的分散和吸附。通过SEM、XRD、电化学测试等表征手段证明Co_(3)O_(4)以有效的结构复合到Zn基体中,而油酸钠的加入则有效地增加了Co_(3)O_(4)-Zn镀层中Co_(3)O_(4)的负载量。此外,还用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌3种典型污损细菌评估了Co_(3)O_(4)-Zn镀层的抗菌性能。Co_(3)O_(4)-Zn镀层对这3种细菌的抑制率超过98%,显示出高度和广谱的抗菌性能。研究还证明,Co_(3)O_(4)-Zn镀层在具有H2O_(2)情况下会产生超氧自由基和羟基自由基,它们在抗菌过程中起着主导的作用。最后还对复合镀层的抗菌稳定性和耐腐蚀特性进行了验证,表明复合镀层表现出良好的抗菌稳定和耐腐蚀特点。该研究结果为模拟酶催化杀菌金属基镀层的发展提供了新的可能,也为涉海设备的防污措施提供了一种新的思路。

中压线路调压器的应用

针对农村电网10 kV线路供电半径长、压降大的问题,该文以提高10 kV调压能力为目标,研究提升10 kV线路后段电压水平的技术措施,选择东川线中后段线路安装5000 kVA安自动调压器一台,对该线路末端电压提升效果进行了跟踪分析,总结提出应用10 kV线路调压器的适用条件和运行建议。

配变分接头调整管理

为彻底解决低电压用户的电压问题,陕西省蓝田供电分局成立5个专项研究小组,积极开展＂低电压＂治理试点项目研究。以东川线为试点,将配电变压器容量、负载率、分接开关位置等进行登记核查。

船用螺旋桨防护技术及其材料研究进展

介绍了船用螺旋桨在海洋环境中的腐蚀与污损问题及其防护方法发展现状,着重介绍了螺旋桨外加防护技术与螺旋桨新型耐蚀材料。螺旋桨的外加防护技术主要有阴极保护、涂装防护涂层、电解防污等方法,适用于在役螺旋桨设备。新型螺旋桨材料不断发展,除了常规铜合金系列材料,还发展了耐蚀性能良好的不锈钢材料以及复合材料等。本文对螺旋桨几种重要的防护方法及新型螺旋桨材料进行了综述介绍,并指出了螺旋桨防护技术及其耐蚀材料研究和应用的发展趋势。