车用燃料电池阴极系统特性

为了提高车用燃料电池效率,利用物质守恒定律、理想气体方程以及二维插值法,建立了含有双螺杆压缩机的阴极系统模型,讨论了根据压缩机转速、压缩比计算其流量和功耗的方法,分析了环境因素对压缩机的影响以及阴极流体特性、过氧比特性.研究结果表明:在设定条件下,随过氧比变化,系统输出功率和效率的变化规律一致,最优过氧比为2.5,电能利用效率随过氧比增大呈单调下降趋势;工作温度升高能够提高系统输出功率,但会使系统电能利用效率有微弱降低,工作温度由60℃升到80℃时,系统输出功率增长5.03%,电能利用效率降低0.57%.

PEMFC阴极系统的混合智能PID解耦控制器设计

60 kW PEM FC发电系统要求安全性、可靠性和持久性,理想的电堆湿度和压力控制很重要。在电堆阴极系统的动态仿真和分析基础上,针对系统强非线性动态耦合的特点和控制要求,设计了阴极湿度和压力的混合智能PID解耦控制器。系统实时控制的仿真实验结果说明,利用带二次型性能指标的单神经元PI控制器,调节空气增湿器水泵的注入水流量来控制阴极湿度,控制结果快速而且稳定。以对角回归神经网络(diagonalrecurrentneuralnetw ork,DRNN)动态辨识为基础的增量式PID控制器,调节空压机送往电堆阴极的空气流量,使阴极压力的控制更加稳定和精确。两个控制器的良好配合不仅能够克服系统的非线性动态和耦合特性,而且能够克服系统负载的实时功率需求的影响。

可量化评价阴极保护系统运行状况的专家评估系统设计

本文以核电厂重要设备鼓形滤网为研究对象,开发了一种可量化评价阴极保护系统运行状况的专家评估系统。该系统通过阴极保护系统状态原位自动化监测装置来提供数据基础,具有数据采集及预处理、健康指数状态评估和结果可视化等功能,可以实现对阴极保护系统运行状态的关键参数连续、精准监测;还可利用群厂鼓网设备阴极保护的历史数据建立起的算法模型,评估得到系统实时的健康指数,并将保护状态以三维云图的形式可视化显示。本设计有助于核电厂更加全面地掌握鼓网的保护状态,及时发现异常避免发生严重腐蚀。

天然气长输管道阴极保护系统设计与优化研究

天然气作为一种清洁、高效的能源形式,其开发和利用越来越受到各国的重视。长输管道是天然气输送的主要方式,然而,其运营过程中面临着多种风险和挑战。其中,金属管道的腐蚀问题尤为突出,不仅影响管道的安全运行,还可能引发严重的环境和经济问题。为了应对这一问题,阴极保护技术被广泛应用于金属管道的防腐保护中。本研究的主要目的是对天然气长输管道的阴极保护系统进行深入研究和优化。

阴极保护系统在埋地管道外腐蚀控制中的优化与应用

北极星环境监测网讯:在埋地管道外腐蚀控制中,阴极保护系统的优化是一项重要工作,不但可以改善管道的阴极保护效果,还可以使管道的外腐蚀控制处于可控状态。目前,在我国油田、气田和长输管道的建设中,都采用了阴极保护的方法。随着我国天然气管道建设的发展,对埋地管道外腐蚀控制技术提出了更高的要求,迫切需要从技术和管理两个方面进一步提升。本文对此进行了分析和探讨。

长输油气管道阴极保护系统现状评价及策略分析

随着我国经济飞速发展,以及生产力的不断提高,对油气资源的需求量逐渐增加,对油气管道运输的要求也越来越高。由于目前我国油气资源需要较长距离的运输,多使用长输管道,而在运输过程中极易发生管道腐蚀问题,严重影响油气运输效率和质量。因此,要通过不断进行技术研发和实践应用优化,避免出现长输油气管道腐蚀等问题。目前,应用较多的长输油气管道质量安全提升方式是阴极保护系统,进而提高油气资源运输的稳定性,保障能源供应过程的安全进行,为服务经济发展和社会建设保驾护航,但是由于该技术发展尚不成熟,在应用过程仍存在多种问题,需要进行进一步的研究、优化。本文针对长输油气管道阴极保护系统的应用原理和类型进行总结,分析了阴极保护系统的发展现状、存在问题和发展方向,以期为长输油气管道阴极保护技术的进一步发展提供理论参考。

船体单区域和双区域外加电流阴极保护系统分析

本文以船体外加电流阴极保护系统实际应用案例,分析单区域外加电流阴极保护系统和双区域外加电流阴极保护系统运行参数和电位情况,总结了两种系统的特点和应用环境。

阴极保护系统在杂散电流防护中的应用

阴极保护系统在防止金属腐蚀方面的重要性不言而喻,尤其在各种工业应用中更是发挥着关键作用。本研究致力于深入探讨阴极保护系统在防护杂散电流方面的应用,结合理论分析和实验结果,细致剖析了杂散电流的产生机理以及其对金属材料的腐蚀原理。研究还深入探究了阴极保护系统与杂散电流之间的紧密联系,揭示了有效的阴极保护系统能够大幅度降低杂散电流对金属材料的腐蚀,从而延长其使用寿命。此外,本研究还积极探索了优化阴极保护系统设计的方法,旨在进一步提升其抵抗杂散电流腐蚀的效果。研究最终提出了创新的防杂散电流腐蚀策略,这无疑为阴极保护系统的理论研究和实际应用注入了新的活力。

新疆油田并行管道阴保系统相互干扰因素及规律

针对新疆油田多条管道并行敷设产生的阴保系统相互干扰问题,采用数值模拟技术,研究土壤电阻率等8个因素对并行管道干扰程度的影响规律。结果表明:随着土壤电阻率或干扰管道涂层破损率增加,被干扰管道近阳极端电位负移,远阳极端电位正移,干扰显著增强;随着管道间距增加,干扰程度略有增加后逐渐降低,且最强干扰管道间距随土壤电阻率和涂层破损率增加而增大;随着干扰管道直径增大,或当干扰管道为高温管道时,并行管道受干扰略微增强;随着干扰管道辅助阳极距离增加,干扰减弱,但当辅助阳极距离小于200 m时干扰影响仍较为显著;当辅助阳极位置分别在两条并行管道一侧或两侧分布时,并行管道受干扰程度均较小;随着干扰管道数量增多,干扰电流存在明显叠加效应,干扰程度显著增强。综上,土壤电阻率、涂层破损率及干扰管道数量是阴保系统相互干扰的主控因素,管道间距、辅助阳极距离影响次之,辅助阳极相对位置、管道类型、管道直径影响较小。

输水管道内防护层与阴极保护联合防护系统失效分析与改进措施

某核电站重要厂用水管道采用内壁涂层与阴极保护系统联合防护,一年多运行后,内壁部分区域防护层失效,对其失效处进行了分析。结果表明:阴极保护系统中多个参比电极故障导致其反馈信号错误,造成过保护使防护层失效。通过2种方法对现有阴极保护系统进行评估,认为防护层应有计划地予以维护,保证破损率维持在30%以下,才能保证管道始终处于保护状态。

阴极保护系统中电位分布的数值计算

1 阴极保护时各处电位不相等 受阴极保护的金属表面的电位只有在一定的数值范围以内才能使结构物受到有效的保护。电位过正(“欠保护”)和电位过负(“过保护”)都是应该避免的。不过需要注意的是,在实际工程的阴极保护系统中,无论是牺牲阳极法或外加电流法(也称强制电流法),金属结构物表面的电位以及相应的电流密度并不是到处一样的,即电位和电流分布常常是不均匀的。典型的例子是,埋地长输钢管实施阴极保护采取相隔一定距离的分立布置的辅助阳极。

阴极保护系统中电流的优化控制

外加电流阴极保护系统广泛应用于油田区域埋地金属设施的腐蚀防护．为达到有效的腐蚀防护，必须正确控制该系统中整流器的电流输出．本文讨论了该系统中电流的优化控制问题，并提出了解决方案．

已建储罐底板的阴极保护系统

针对大型储罐施加阴极保护后,如何使电流分布均匀,如何测量保护电位等问题,介绍了国外大型储罐安装的斜井阳极阴极保护系统。该系统采用钻孔的PVC塑料管可以方便地测量储罐对地电位,与均布在储罐周围的阳极地床以及深井阳极地床相比,斜井阳极电流分布更为均匀,且能更好地保护罐中心底板。

埋地钢质管道阴极保护系统附属设施定位检测方法的实践

管道在运输和敷设期间,会造成防腐层的损伤,使管道防腐保护的第一道屏障部分失效。阴极保护是管道防腐保护的第二道屏障,其作用就是对这些防腐层缺陷处的金属提供保护,避免腐蚀的发生。阴极保护系统包括恒电位仪系统及其阴极保护附属设施。近些年,管道阴极保护系统附属设施的地面标识缺失或损坏,给阴极保护系统的正常投运及日常维护工作带来很大不便,也间接地影响了阴极保护系统的正常运行。文中介绍了利用检测仪器定位阴极保护系统附属设施,保障阴极保护系统的完整性。

管道工程智能测试桩和阴极保护监测系统

川气东送管道全线采用以强制电流保护为主、牺牲阳极保护为辅的联合保护方案。阴极保护在线监测系统通过服务器端开放数据库接口实现与SCADA系统的对接,它以地理信息系统(GIS)为管理平台,以SQL-SERVER数据库作为系统统一的数据库,通过后台服务程序完成GIS空间数据与遥测遥控关系数据的整合,实现基于GIS/GPRS的阴极保护在线监控。针对川气东送管道沿线地理环境复杂的特点,在沿线关键位置设置智能测试桩,在RTU阀室设置电位采集器。阴极保护监测中心设置在武汉调控中心,对管道保护电位数据进行处理、分析和统计查询。

阴极荧光联合分析系统在III族氮化物研究中的应用

利用高性能阴极荧光(CL)联合分析系统对几类典型的III族氮化物材料进行测试分析.在光谱研究中,利用CL紫外可见光谱系统,对c面蓝宝石衬底上生长的AlxGa1-xN薄膜进行阴极荧光单色谱测试分析,揭示了CL的激发强度与发光带之间的变化关系.进一步研究了掺Mg的Al0.5Ga0.5N薄膜的带边和杂质能级发光机理.利用CL近红外光谱系统对InN薄膜的阴极发光特性进行了研究,验证了InN实际光学带边Eg在0.77eV附近.利用微区分析(CLmapping)系统,可在紫外波段确切地给出材料不同波长的荧光发光区这一特点,对HVPE生长的自支撑GaN衬底进行了SEM和CL微区的对比分析,研究了GaN的位错类型和分布.

输气管道阴极保护管理系统设计及应用

对输气管道阴极保护电位的检测、跟踪和分析是判断阴极保护系统的运转状况和保护效果的必要手段 ,应用计算机辅助手段对采集到的阴极保护电位数据进行存储和分析 ,既提高了数据的利用率 ,又提高了判断保护效果的准确性 ,大大减轻了工作人员的劳动强度。介绍了输气管道阴极保护电位数据管理及分析系统设计思想和实现方法 ,为计算机管理系统在管道防腐领域中的应用提供了范例。

储罐网状阳极阴极保护系统中的若干问题

网状阳极阴极保护系统是新型的储罐罐底阴极保护系统,指出了使用网状阳极的储罐阴极保护系统在设计和运行中应注意的若干问题。主要针对汇流点位置的设置、电位测量、通电点设置、设计电流密度的计算及参比电极的选取等问题进行了分析和讨论、同时提出了相应的措施和建议。

边界元法在导管架外加电流阴极保护系统设计中的应用

本文提出了一种基于边界元法的导管架外加电流阴极保护系统设计方法。该方法不仅可以预测导管架结构表面保护电位和电流密度分布状态,而且可以得到外加电流阴极保护系统所需的保护电流值和参比电极点的电位值。为验证该方法的有效性,将使用该方法得到的设计方案应用于实验室导管架模型外加电流阴极保护试验,最终得到的试验结果与计算结果吻合良好。该方法可作为导管架外加电流阴极保护系统设计的有效工具。

舰船双区域外加电流阴极保护系统的优化

船体防腐蚀保护的有效性与阴极保护系统设计有关,研究了双区域阴极保护系统,并对双区域阴极保护系统进行了优化设计;提出了基于谐波小波神经网络和遗传算法均匀设计的优化方法,既满足了船体防腐蚀,又降低了腐蚀静电场。