Discussion on Cathodic Protection of HZ 21-1 Platform

The environmental conditions around the first offshore HZ 21- 1 steel wellhead platform in the South China Sea are characterized by deep water, frequent typhoons, rough waves, high water temperature, severely corrosive seawater, and thick fouling organism attachments. The design and effectiveness of galvanic anode protection system are presented, and several methods are described, which are the calculation method of the protective current density considering the variation of water depth, the method of determining protection parameters considering various factors, the arrangement of anodes based on potential distribution and current requirements at different water depths, and the method of anode installation. Finally the effect of the accuracy of selected cathodic protection parameters on the economic benefits of offshore projects is also discussed..

浅谈铝质船海水管系的腐蚀与防护

海水管系包含主机与副机冷却系统、消防水系统、空调冷却水系统、水幕系统、生活水系统等,管系的合理选材和设计对海水管系本身及整船的腐蚀防护具有重要意义。铝质船海水管系应与常规钢质船有别,否则会发生管系或船体的局部腐蚀。本文从铝质船海水管系材料的选用、管路设计、管路安装、电化学保护,并结合实际应用情况,梳理出铝质船海水管系的有效防腐措施,供同行在铝质船海水管系的腐蚀与防护方面参考。

Seawater Corrosion Fatigue of Welded Joints Under Random Variable Amplitude Loading

Offshore platforms are always subjected to wave action which is random variable amplitude cyclic loading. In order to simulate the stressing condition at the 'hot spot' of the tubular joints and the marine environment, random variable amplitude fatigue tests have been carried out on welded plate joints in sea water. The tests have been conducted under the conditions of loading frequency of 0.2 Hz/, stress ratio of -1, seawater temperature of about 20°C and cathodic protection with the potential about -850 mV, SCE. The test results have been compared with the seawater corrosion fatigue life under constant amplitude loading. Miner's linear cumulative damage summation rule has been used to predict the corrosion fatigue life under variable amplitude loading. The predicted life is in good agreement with the test data.

层流平板内嵌氯化银电极模型的电位研究

在船体外加电流阴极保护系统中,常用氯化银电极作为参比电极,氯化银参比电极固定在船体表面,可等效为平板内嵌电极模型。由于动海水中氯化银参比电极电位特性涉及多方面的特点,其电位特性是目前研究的重点之一。为了探究动海水中氯化银参比电极与海水流速的关系,以平板内嵌电极模型为研究对象,并进行了海水流速与氯化银电极表面的银离子浓度、电极的位置、电流密度、电极电位等影响因素的仿真。仿真结果表明:在层流场内,海水流速越大,平板内嵌电极电位越小,而在平板内嵌电极表面反应产生的电流密度与极限电流密度越大,电位区间在0.36mV~0.48mV。

某城镇燃气管道牺牲阳极服役情况测试及改进建议

为了掌握某城镇燃气管道牺牲阳极阴极保护系统的运行状况,对39处牺牲阳极的服役参数进行了现场测试。结合现场测试结果,通过分析得到了牺牲阳极服役参数的现状,可为燃气管道牺牲阳极阴保系统的维护管理提供参考。

高锰铝青铜在流动海水中阴极保护参数的研究

采用稳态动电位极化法测量了螺旋桨材料ZQAl12-8-3-2高锰铝青铜在静态和流动海水中的极化曲线,分析了其在流动海水中的腐蚀电化学行为,解析了最小保护电位、最大保护电位、最小保护电流密度等阴极保护参数,其在海水中的保护电位范围为-0.45～0.72V,最大保护电位在常规阴极保护范围内没有限制,流动海水中的最小保护电流密度比静态时增加几十倍,为海水中螺旋桨阴极保护设计及应用提供参考数据。

16Mn钢在土壤中的阴极保护参数实验室评价技术研究

通过交流阻抗测试技术对16Mn钢在不同土壤中不同湿度条件下的阴极极化行为进行了研究,提出了通过实验室实验确定阴极保护参数的方法.结果表明:可以通过交流阻抗技术绘制出电荷转移电阻(Rt)对阴极极化电位(Ee,c)曲线,用于分析腐蚀过程的控制机制,指导阴极保护参数的选取.由Rt-Ee,c曲线形状可以判断腐蚀控制步骤,并根据曲线上的特征点确定阴极保护最小保护电位、最佳保护电位和最大保护电位,通过失重实验进一步证明了采用Rt—Ee,c曲线选取土壤中阴极保护的参数是可行的.

动态海水中保护电位对钙质沉积层形成的影响

采用恒电位阴极极化和线性极化法研究了天然海水中不同动态条件、不同初始保护电位下,阴极保护初期碳钢表面钙质沉积层的形成规律。扫描电镜(SEM)和能谱X-射线分析(EDX)分析了保护后碳钢表面的产物。结果表明:-800 mV(vs.SCE,下同)保护电位下,在静态和动态海水中碳钢表面形成的钙质沉积层质量都较差;-900 mV保护电位下,静态海水中形成致密的钙质沉积层,动态下钙质沉积层形成困难;-1 000 mV保护电位下,静态和动态海水中都形成良好的钙质沉积层。随流速增大,阴极保护电流密度显著增大,钙质沉积层中Ca/Mg比值增加;动态条件下,较负的保护电位,有利于阴极保护初期钙质沉积层的形成。

316L不锈钢在海水中的阴极极化行为研究

为了探索316L不锈钢阴极保护有效控制电位,利用动电位极化曲线及恒电位极化法研究了316L不锈钢在天然海水和模拟闭塞液中的阴极极化行为,通过失重法研究了不同电位恒电位极化对316L不锈钢在模拟闭塞液中腐蚀控制的效果.研究表明:316L不锈钢在海水中适宜的阴极保护电位为-0.6～-0.9 V(vs.SCE),模拟闭塞液中阴极保护效率达到80%以上.

长庆油田丛式井组套管的阴极保护

根据长庆靖安油田近年来 87个丛式井组 36 5口油水井的套管阴极保护实践 ,介绍了斜井套管阴极防腐蚀工艺 ,探讨斜井条件下采用电流控制实现平衡井口电位的方法 。

钢质海水管道系统外加电流阴极保护的应用与探讨

根据外加电流阴极保护技术在某钢质海水循环水管道系统中的应用情况,结合理论及实践经验,提出了海水管道系统外加电流阴极保护的设计原则,以及应用中存在的问题,对这些带有普遍性的问题进行了探讨。有关的观点和经验可供应用参考。

海水中阴极保护用镀铂钛阳极的研究

镀铂钛阳极是海水阴极保护中广泛使用的辅助阳极。镀铂钛阳极具有良好的放氯性能,尺寸可变,重量轻,适合海洋中使用。在二亚硝基二氨铂为主盐的酸性镀液中制备了Pt Ti阳极,测试了Pt Ti阳极在人造海水中的电化学性能。研制的Pt Ti电极表面光亮,镀层和基体结合牢固,镀层厚度可达5～10μm,在人造海水中的电化学性能稳定,损耗率为6.0225mg A.a。

海水冷却系统中缓蚀剂与阴极保护联合应用技术探讨

讨论了海水冷却系统中缓蚀剂和阴极保护的研究现状以及二者联合应用的研究进展,同时分析了海水冷却系统关键设备循环泵、换热器、海水输水管线等的腐蚀特点和单一防腐措施的局限性,进而探讨了缓蚀剂和电化学联合保护技术在海水冷却系统中应用的可行性,展望了该技术的应用前景。

用电化学方法研究X80管线钢的阴极保护参数

采用电化学方法测量X80管线钢在不同pH值溶液中的极化曲线和不同阴极极化电位下的电化学阻抗谱,提出了通过实验室试验确定阴极保护参数的方法。结果表明,采用极化曲线和电化学阻抗谱可以确定X80管线钢在不同pH值条件下的阴极保护参数;可以通过电化学阻抗技术绘制出电荷转移电阻(R_1)对阴极极化电位(E_(e,c))曲线,用于分析腐蚀过程的控制机制,指导阴极保护参数的选取。

X65和X80管线钢在大港模拟土壤溶液中的阴极保护参数研究

目的为管道安全运行提供支撑。方法通过搭建室内实验系统,基于极化曲线法和电化学阻抗谱法(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS),对X65和X80管线钢在大港模拟土壤溶液中的阴极保护参数进行系统的实验及理论研究。结果通过分析X65和X80管线钢的极化曲线,发现在大港模拟土壤溶液中,X65管线钢的阴极保护电位范围为-400^-1200 mV,而X80管线钢的阴极保护电位范围为-400^-1150 mV。基于X65和X80管线钢的EIS结果,通过研究电荷转移电阻Rt随阴极极化电位Ee,c的变化趋势,进一步探明在大港模拟土壤溶液中,X65管线钢的析氢电位为-970 mV,最佳保护电位为-850 mV,而X80管线钢的析氢电位为-960 mV,最佳保护电位为-800 mV,从而明确了在大港模拟土壤溶液中,X65管线钢析氢电位小于X80管线钢的析氢电位。结论探明了X65和X80管线钢在大港模拟土壤溶液中的阴极保护参数,发现X65管线钢的析氢电位及最佳保护电位均小于X80管线钢,为X65和X80管线钢的阴极保护提供了一定理论依据。

流动海水对Q235钢外加电流阴极保护的影响

海洋全浸区钢结构的阴极保护效果与海水流动速度及角度有着密切的关系,为此,采用失重法、电化学方法及表面分析技术研究了海水流速及流动角度对Q235钢外加电流阴极保护效果的影响。结果表明:在0～1.5m/s内Q235钢的腐蚀速度随流速增大而增大;在钢裸露面与流动海水成0°,45°和90°时,腐蚀速度依次增大,保护度依次减小;海水流动对Q235钢的阴、阳极极化斜率影响较大;钙镁沉积层主要为文石结构的CaCO3,流动海水使钙镁沉积层减少。

海水循环水管道复合防护技术应用

针对舟山电厂海水循环冷却10CrMoA l钢管的腐蚀问题,提出采用水泥涂层外加电流进行联合保护的解决方案。通过实验室静态试验、现场模拟试验和流动海水模拟试验,测定各种参数,然后选取阴极保护参数。结果证明:这种复合保护方法是比较有效的。

阴极极化对滑移区微动腐蚀行为的影响

研究了45#、GCr15和0Cr18Ni9钢在水、酸雨和海水介质中的徽动腐蚀特性,以及阴极极化作用的影响．结果表明:与干态和水介质的情况相比,在酸雨和海水中这3种钢的摩擦因数降低,阴极极化使摩擦因数升高．在酸雨和海水介质中3种钢的微动腐蚀材料流失量均小于干态,阴极极化显著降低了微动腐蚀损伤和材料流失．在微动腐蚀条件下材料的流失小于干态,微动与腐蚀之间表现出“负”交互作用,是介质及其产生的腐蚀产物膜参与微动过程的原因,从而改变了摩擦副接触区表面状态,减少了摩擦副直接接触．

由阴极保护测量参数评价管道覆盖层质量

讨论了管道阴极保护电位分布模型及可靠性问题,提出了一种由阴极保护现场测量数据来评价管道覆盖层质量的方法,提出了覆盖层空隙系数概念并用来代替表观电阻,用前者指标可以更直接反映覆盖层自身状况的变化,并用胜利油田海三站一桩西联管道覆盖层进行现场评估验证。该方法比常规方法方便可行,结合阴极保护的日常管理,建立覆盖层动态变化模型,具有很大的实用意义和推广价值。

410不锈钢在海水中阴极极化行为的研究

本文采用动电位极化曲线法和恒电位极化法研究410不锈钢在天然海水和模拟闭塞液中的阴极极化行为。采用失重法研究在模拟闭塞液中、不同阴极电位下的保护效果。体式显微镜(SM)、扫描电镜(SEM)和能谱X-射线分析(EDX)用于分析阴极保护7 d后410不锈钢表面的产物。结果表明:在保护电位为-0.70^-0.90V(vs.SCE)之间,410不锈钢在海水中的腐蚀得到有效的保护,在模拟闭塞液中的保护度>80%。当阴极保护电位正于-0.70 V(vs.SCE)时,局部腐蚀得不到有效的防护;负于-0.90 V(vs.SCE)就会有氢脆的危险。当保护电位为-0.90 V(vs.SCE)时,天然海水中产生的垢层主要成分是CaCO3,在模拟闭塞液中表面产生明显的锈、垢混合物,垢层的主要成分是Mg(OH)2。