考虑氯离子腐蚀作用的近海桥梁结构全寿命抗震性能评价

基于全寿命理念的桥梁结构全寿命抗震性能设计与评价方法,是近年来国内外桥梁工程领域普遍关注的热点课题。主要研究了氯离子腐蚀作用在全寿命周期内对钢筋混凝土近海桥梁结构抗震性能的影响,结合氯离子对钢筋混凝土结构的腐蚀作用模型,提出了基于时变腐蚀电流密度的钢筋混凝土结构在氯离子腐蚀作用下钢筋腐蚀程度公式。取某一长期受海洋潮汐环境中氯离子腐蚀作用影响的近海桥梁工程结构为算例,考虑桥梁墩柱内纵筋直径、力学性能以及混凝土性能在全寿命周期内的退化效应,对各个寿命周期阶段内的算例桥梁进行Pushover分析和增量动力分析,并通过易损性分析方法对全寿命周期内桥梁的抗震性能进行了评价。研究结果表明,随着氯离子腐蚀作用的进行,桥梁结构在全寿命周期内的抗震能力不断降低,地震动作用下的抗震需求不断增加,到达极限破坏状态的概率不断增加。该桥梁结构全寿命抗震性能评价方法可为桥梁结构全寿命抗震性能设计提供参考。

考虑氯离子腐蚀作用的近海桥梁结构地震反应分析

近海钢筋混凝土桥梁结构服役环境氯离子浓度较高,且随着氯离子侵蚀作用的加深,易导致钢筋锈蚀,从而使结构性能衰退,因此,在对近海钢筋混凝土桥梁结构进行地震反应分析时应考虑氯离子腐蚀作用的影响。基于拟力法基本理论,结合现有氯离子腐蚀作用模型,建立钢筋混凝土桥梁结构双轴局部塑性机制,进而提出一种可考虑氯离子腐蚀作用影响的近海桥梁结构地震反应分析方法。建立的双轴腐蚀转动铰(Corrosion Rotation HingeCRH)和腐蚀剪切铰(Corrosion Slide Hinge-CSH)能够在模拟钢筋混凝土桥梁结构非线性行为的同时考虑钢筋锈蚀的影响,并对近海桥梁结构的全寿命抗震性能进行预测。由于在分析过程中结构刚度矩阵保持不变,该方法在保证精度和稳定性的同时可显著提高计算效率。最后,通过数值算例验证所提出方法的有效性和实用性,同时验证了对近海桥梁结构进行抗震分析时考虑氯离子腐蚀作用影响的必要性。

混凝土结构受氯离子腐蚀后的加固措施

以受氯离子严重腐蚀的典型工程为背景,提出钢筋混凝土结构严重腐蚀后的加固处理方法,并现场调查加固后的处理效果。调查与试验结果表明,严重氯离子侵蚀环境下,进行加固设计时宜采用加大截面法。

低成本500 MPa级稀土耐氯离子腐蚀钢筋研发

为了应对混凝土中钢筋的腐蚀问题,研发了低成本500 MPa级稀土耐氯离子腐蚀钢筋。重点介绍了HRB500cE钢筋的化学成分、生产工艺、冶炼轧制过程的控制要点以及产品各项性能检验情况。试验结果表明:HRB500cE稀土耐氯离子腐蚀钢筋满足国标GB 1499.2-2007对HRB500E热轧带肋钢筋的常规力学性能要求;与HRB400钢筋相比较,HRB500cE具有更高的耐氯离子腐蚀能力。

氯离子腐蚀环境下混凝土力学性能研究

设计了混凝土加速腐蚀试验,研究了不同氯离子浓度的腐蚀介质对混凝土抗压强度的影响。结果表明,在0—60d,所有混凝土的抗压强度基本呈不断上升的趋势。氯离子浓度越高,抗压强度增加越快。氯离子与混凝土产生的化学产物对混凝土的填充影响是造成混凝土抗压强度变化的主要原因。

钢筋混凝土的氯离子腐蚀与耐久性设计初探

【正】一般情况下,混凝土的包裹作用及其易使钢筋钝化的高碱度溶液,为钢筋防止锈蚀提供了良好的物理和化学屏障,是钢材存在的理想环境.但来自原材料、除冰盐、环境等的CL～-难直接或间接地破坏这两种屏障.使之发生锈蚀,继而锈蚀产物体积膨胀,使混凝土保护层开裂与脱落,以至完成破坏.钢筋锈蚀是一个电化学过程.当钢筋局部表面CL～- 聚集达一定浓度时,钝化膜破坏,该部位作为阳极引发锈蚀,Fe→Fe～（+1）+2e～-.其它部位为阴极,发生的反应,O2+2H2O+4e～-→40H～-.通常采取阻止锈蚀的补救办法有:将结构与腐蚀环境隔离,如表面涂料或薄膜,聚合物混凝土罩面,乳液改性混凝土等;局部更新,如敲掉破坏部分的混凝土,对锈蚀钢筋进行处理并补以新的混凝土;电化学方法的阴极保护,以及聚合物灌注等.目前,又有应用电化学原理将CI～- 释放到混凝土外部与罩面结合的方法,等等.但是,所有这些都是不得已的办法,它们不仅费时费事,而且有时难于实施和奏效,且费用高昂.近几年,一些专业技术人员提出了结构物的耐久性设计方法.建设部也将混凝土结构耐久性及耐久性设计列为“八五”科技攻关项目.可见.结构的耐久性设计已引起人们的重视.下文我仅就CI～- 腐蚀的问题,探讨分析钢筋混凝土结构耐久性设计的有关内容.

大唐克旗煤制天然气公司换热器氯离子腐蚀泄漏解决方案

煤化工项目中,各类材质换热器大量应用,由于使用过程中工艺介质中氯离子、溶氧、湿硫化氢等物质超标,会使换热器逐渐发生泄漏,给生产带来影响,也存在较大的安全风险。针对大唐克旗煤制天然气公司使用浊循环水的换热器曾经由于氯离子超标发生的问题,重点介绍了分析和处理过程。

奥氏体不锈钢管道水压试验中氯离子腐蚀的原因分析

针对奥氏体不锈钢管道在水压试验过程中产生氯离子腐蚀的机理、特性及原因的介绍和分析,从而认识奥氏体不锈钢管道水压试验时氯离子腐蚀形成的原因,改善奥氏体不锈钢管道水压试压的措施。

铝高压电解电容阳极箔氯离子腐蚀失效分析与研究

商用多联机组在实际应用中出现大量外机不工作,经过大量失效主板分析,确认是开关电源前段的高压电解电容鼓包失效导致。本文结合大量失效品分析,对高压电解电容失效原因及失效机理分析,分析结果表明:电解电容是在特定的使用环境下因为外部含氯气体入侵导致电解电容出现氯离子腐蚀阳极开路导致电容失效,经过对电解电容结构分析、生产工艺分析、氯离子管控分析模拟分析验证,确认为电解电容盖板内部附近聚集超标含氯元素导致腐蚀失效,氯离子元素从外部入侵导致,通过提升电容端盖密封性能及增加物料氯离子含量测试监控及来料实验把关,从器件本身及质量管控提高器件的整体应用可靠性。

海边基础工程氯离子腐蚀技术探讨

从氯离子对海边基础工程的腐蚀机理入手,基于电化学理论,考虑不同腐蚀阶段,阐述了氯离子侵蚀机理、基础工程中氯离子含量界限值等有关问题,结合工程实际,提出了应对氯离子腐蚀的结构防护对策。

工业锅炉烟管氯离子腐蚀原因分析

某DZL(SG)-1.25-M、Q-Ⅱ型工业锅炉的烟管水侧出现大量腐蚀凹坑,腐蚀烟管更换后不足一个月,烟管再次出现明显的腐蚀倾向.试验分析表明:水处理交换树脂清洗不彻底引起给水氯离子偏高,排污不足导致锅水中的氯离子和溶解固形物进一步浓缩,溶解固形物高于标准GB/T 1576-2018要求,受热烟管水侧外壁最终在锅水高浓度氯离子作用下发生了电化学腐蚀.

混凝土结构受氯离子腐蚀后的加固措施

混凝土是建筑施工过程中必不可少的建筑材料之一,然而随着建筑行业技术的发展,各种混凝土的质量水平达不到建筑施工的要求,给我国的建筑行业带来了危机。本文从混凝土结构的腐蚀角度入手,针对当前我国存在的混凝土受氯腐蚀的问题,提出了一系列的加固处理方法,并结合相关的案例和试验的结构,重点分析了如何在氯离子的侵蚀下,保证混凝土质量的问题,供建筑施工人员参考。

氯离子腐蚀环境下桥梁抗震性能分析

氯离子腐蚀是海洋地区混凝土结构劣化的主要原因,为此提出了既有锈蚀钢筋混凝土桥梁长期地震评价的新框架。主要步骤包括腐蚀起始时间的计算、考虑腐蚀影响的材料模型的建立、桥梁立柱弯矩曲率分析。腐蚀的影响主要包括覆盖层和核心混凝土的退化,通过对桥梁在使用寿命中某一特定时刻的抗震能力进行比较,确定了桥梁结构中仅纵筋腐蚀、仅箍筋腐蚀和纵箍筋一起腐蚀对桥梁长期抗震性能的影响。分析表明:桥梁结构一起考虑纵筋和箍筋的腐蚀情况下抗弯能力比仅考虑纵筋腐蚀或者箍筋腐蚀要小很多;并且桥梁结构考虑纵箍筋一起腐蚀的情况下,桥墩结构的滞回耗能能力降低幅度最为明显;随着使用寿命的增加,桥墩结构的抗弯能力和滞回耗能能力均表现下降趋向。

奥氏体不锈钢氯离子腐蚀

近些年来伴随着我国经济社会的不断发展,工程建设逐渐增加,在工程中广泛应用到不锈钢,众所周知,不锈钢的耐腐蚀性明显优于传统的钢铁,但是长久的研究发现,氯离子会对奥氏体不锈钢产生腐蚀,从而导致不锈钢的使用寿命受到影响,不锈钢氯离子腐蚀进行研究,以期为奥氏体不锈钢的防腐提供参考建议,具体研究报告如下。

氯离子腐蚀对滨海地区输电塔结构风振响应的影响研究

滨海地区的输电塔结构长期遭受海洋腐蚀性大气环境的侵蚀,其构件有效承载面积因腐蚀而削减,力学性能逐渐降低;长期的环境腐蚀与滨海强风耦合作用下,输电塔结构的服役安全性及耐久性受到了严重威胁。为了准确刻画长期氯离子侵蚀对滨海输电塔线结构体系风致动力响应的影响机制,首先在实验室对输电塔角钢进行盐雾加速腐蚀试验,腐蚀时长分别设定为0,800,1600,2400 h;之后利用腐蚀后角钢制作拉伸试件并采用MTS试验机对其进行力学性能试验,探究腐蚀对角钢截面损失率以及力学性能退化的影响规律,构建腐蚀时长(截面损失率)与角钢力学性能参数的回归模型;最后基于修正的二次溯流模型来刻画腐蚀后角钢的本构模型,并采用SAP 2000有限元分析软件建立考虑腐蚀影响的输电塔结构有限元分析模型,开展输电塔线结构体系风振响应分析,探究滨海氯离子侵蚀对输电塔结构风振响应的影响机制。研究结果表明:随着氯离子侵蚀时间的增加,角钢力学性能呈逐渐下降趋势,在腐蚀时长为800 h时,极限强度退化率与屈服强度退化率分别为4.00%与3.01%,伸长率和弹性模量则分别下降了5.33%和7.02%;当腐蚀时长达到2400 h后,极限强度退化率与屈服强度退化率相较于未腐蚀工况分别达到16.49%和15.22%,下降幅度显著,伸长率和弹性模量下降幅值分别达到9.74%与14.33%。通过对输电塔结构的动力分析发现,随着腐蚀累积,输电塔结构的自振频率呈逐渐下降趋势,在腐蚀时长达2400 h时,输电塔结构的一阶自振频率相较于未腐蚀前下降了4.08%,且腐蚀对输电塔结构的高阶频率影响更加显著;对应于3种腐蚀工况(腐蚀时长分别为800,1600,2400 h)的输电塔结构风振位移响应和塔身杆件应力呈逐渐增加趋势,腐蚀时长达到2400 h时,塔身顶部最大位移已达0.466 m,较未腐蚀工况时塔身顶部位移增幅达9.8%,杆件应力最大增幅达5.1%;4种工况在同一风荷载作用下最大应力值与其对应腐蚀时长下的屈服强度比分别为0.52、0.55、0.58和0.60。

高氯离子高硬度工业污水中MBR膜组器腐蚀与清洗方式

分析了高氯离子、高硬度废水的水质特点及对水处理设备的危害,针对膜污染的影响因素总结了当前膜污染最佳的物理及化学清洗方法。

受氯离子严重腐蚀的钢筋混凝土结构检测加固研究

以钢筋混凝土结构受氯离子严重腐蚀的典型工程实例为基础,对该工程进行了全面检测与鉴定。根据鉴定结果,对工程采用不同的加固方法进行了处理,并于2004年4月对采取加固处理后的效果进行了现场调查与试验分析,得出氯离子渗透的双向扩散过程和氯离子最大含量在离混凝土表面40mm左右位置的规律。氯离子腐蚀环境中加固设计时,钢筋保护层厚度取60mm是比较合理的,有条件时可适当加大。调查与试验结果还表明,氯离子侵蚀严重时,钢筋混凝土结构在进行加固设计时宜采用加大截面法。

钢筋混凝土结构受氯离子严重腐蚀后的加固处理

以受氯离子严重腐蚀的典型工程为背景,提出了钢筋混凝土结构严重腐蚀后的加固处理方法,并对采取加固处理后的效果进行了现场调查。调查与试验结果表明,严重氯离子侵蚀环境下,进行加固设计时宜采用加大截面法。

油井管材料在含氯离子介质中的腐蚀行为研究

油田采出液中有腐蚀性阴离子(Cl^-,SO4^2-和CO3^2-),这些离子的存在会影响管材的电化学腐蚀行为,造成油井管材料的腐蚀,其中,由于Cl^-存在而导致的腐蚀最为常见,且腐蚀情况也比较严重。该文针对常用油井管材料在含Cl^-介质中的腐蚀行为展开论述,阐述了Cl^-腐蚀的影响因素。通过对比Cl^-在不同条件下对油井管材料的腐蚀情况,了解Cl^-腐蚀的特点。同时分析CO2和H2S酸性气体存在下对Cl^-腐蚀的影响,为防腐蚀措施的选择提供参考依据。

疲劳损伤RC梁氯离子腐蚀后疲劳性能和氯离子扩散性试验研究

对于沿海地区具有疲劳损伤的在役钢筋混凝土(RC)桥梁结构,其在氯腐蚀后的疲劳性能和氯离子扩散性对于结构耐久性设计和评估至关重要。为此,通过试验研究15根不同初始疲劳损伤程度RC梁在氯腐蚀后的疲劳性能和混凝土中氯离子含量,试验参数包括荷载水平(疲劳荷载上限与静载极限荷载之比,取0.2~0.5)、初始疲劳加载次数(1×10^(4)~120×10^(4))、氯腐蚀时间(90、180 d)和受拉纵筋配筋率(1.06%、1.59%和2.91%)。试验结果表明:疲劳损伤RC梁在氯腐蚀后进行疲劳加载时,梁挠度和混凝土应变等呈现典型的三阶段变化特征;荷载水平、初始疲劳加载次数、氯腐蚀时间和受拉纵筋配筋率均对其剩余疲劳寿命影响显著,荷载水平(不小于0.4)、初始疲劳加载次数(第一疲劳阶段)和氯腐蚀时间的增加均引起剩余疲劳寿命迅速降低,当配筋率增加到42%界限配筋率时,寿命有所增加;受拉混凝土氯离子扩散性的增加与RC梁剩余疲劳寿命的降低相关联,而受压混凝土的扩散性随荷载水平、初始疲劳加载次数和配筋率的增加而增加。