南海油田W12-1平台水下钢结构腐蚀与防护检测情况讨论

本文介绍了南海W12-1平台物检中的水下钢结构物的腐蚀污损和阴极保护系统并对检测结果进行讨论，重点讨论了附着生物的附着厚度、电超声波测厚仪测出平台主桩腿的腐蚀率、牺牲阳极的污损原因及由此可能造成的失效结果。     

激光测径和超声测厚在锆合金管材测量中的应用

锆合金管坯在检验时,需要对管坯尺寸进行测量。介绍了一种管材超声自动探伤系统中的激光测外径和超声测厚的尺寸测量方法。通过某规格锆合金管坯的应用测试试验,表明该系统外径测量误差不超过±0.008 mm,壁厚测量误差不超过±0.02 mm,内径测量误差不超过±0.025mm,能够满足锆合金管材生产需要。     

某海管阴极保护状况评估及牺牲阳极更换的优化

借助数值模拟技术预测了某海管更换阳极前及采用不同牺牲阳极更换方案后的阴保电位分布及原有牺牲阳极的剩余寿命。结果表明:阳极更换前,海管的阴保电位达标(负于-800mV),但牺牲阳极寿命不足10a,这与水下机器人(ROV)的检测结果一致;采用方案2(9支块状牺牲阳极)更换阳极后的防护效果最佳,连续两次ROV检测结果表明海管得到有效保护。     

导管架牺牲阳极阴极保护数值模拟评价与优化改造

对某海洋平台的调研发现,水下机器人(ROV)水下电位检测只能够反映检测区域的阴极保护有效性,而采用悬臂法电位检测的结果表明,ROV未能检测的浅水和导管架内部区域阴极保护已失效。为此,借助于数值模拟的方法全面评估了两个海洋平台水下结构牺牲阳极阴极保护系统的有效性,与现场检测结果进行了对比。同时,针对欠保护区域采用数值模拟方法进行了优化改造。     

淡海水环境中某码头钢桩牺牲阳极阴极保护效果检测与分析

珠江口某改造码头钢桩在淡海水环境中采取牺牲阳极阴极保护10余年。通过测试码头所处环境腐蚀因素,水下拍摄测量阳极,计算阳极使用寿命,测量保护电位,检查钢桩腐蚀状况等措施,对码头阴极保护效果进行评价和分析。     

站场埋地管阴极保护电位测量与评估的影响因素

建立了站场埋地管试验场,模拟了站场实施阴极保护电位测量的一系列典型应用场景,通过对比试验研究了IR降、金属材料搭接干扰、牺牲阳极材料、阴极保护电位测量方法、防腐层材料及破损等多项因素对阴极保护电位测量与评估结果的影响规律,为开展站场埋地管阴极保护电位测量与评估提供了参考。     

大洋富钴结壳的超声测厚

针对载人潜水器水下作业时需对富钴结壳厚度进行实时原位检测的问题,设计了富钴结壳的超声测厚系统,分析了富钴结壳的物理特性及测厚原理,设计了基于ARM处理器芯片测厚系统硬件的方案,该方案根据富钴结壳采样信号的处理,提出了针对富钴结壳的峰值检测算法;最后,在实验室搭建了模拟测试装置,对样品进行了检测。结果表明,利用峰值检测算法可有效识别富钴结壳样品的顶部回波与底部回波时间,并计算出被测结壳的厚度,且准确性高。     

爆炸焊接奥氏体不锈钢复合板复层厚度测量

采用超声测厚法、金相测厚法、磁性测厚法等对爆炸焊接奥氏体不锈钢复合板复层进行了测厚,分析了这些方法的适宜性。结果表明,磁性测厚法不适合对该材料进行现场检验,复层厚度的测量结果存在较大偏差;超声测厚法和金相测厚法均适合奥氏体不锈钢的测厚。     

火花直读光谱测定Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极中元素含量的不确定度评定

依据JJF 1059.1-2012标准,以Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极为例,通过实验采用火花直读光谱分析法测定Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极中锌和镁的含量,分析了牺牲阳极中各元素含量的不确定度的来源,建立数学模型,并对牺牲阳极中各元素含量测定结果的不确定度进行评定,确定和计算测定过程各不确定度分量。结果表明,测量结果重复性的不确定度、类型标准化用标准物质标准值的不确定度、被测样品基体不一致引起的不确定度是火花直读光谱分析中不确定度的主要来源。因此,控制影响不确定度的主要因素,可以减少测量不确定度,保证分析结果的准确性,该方法也适用于其他铝基牺牲阳极中元素含量的不确定度评定。     

电磁超声高温测厚原理及应用案例

电磁超声是超声波无损检测的一个分支。该技术利用电磁场的相互作用,在被测材料表面产生超声波。因此,电磁超声无损检测过程无需使用耦合剂,并且支持非接触检测。不停工情况下的在役管道以及其他压力容器的剩余壁厚测量是当今无损检测领域的一个研究热点。在常温管道测量方面,使用传统的压电超声可以比较精确地测量管道的剩余壁厚。但是,在高温管道测量方面,目前高温耦合剂还是存在易于挥发、效果不稳定的缺点,而且价格昂贵,不利于实际应用。文章介绍了电磁超声测厚的基本原理、电磁超声厚度测量的仪器设备、探头及其使用范围。结合高温管道测厚的实际应用案例,对电磁超声测厚应用进行了阐述、分析和总结。最后得出,电磁超声由于无需接触、不需要耦合剂等特点,对材料的高温测厚具有独特的优势。     

船体表面附着物清洗技术的研究及应用

鉴于船体表面海洋附着物对船舶航行的重要影响,针对国内外船体清洗相关技术及应用进行了全面分析。详细介绍了目前船坞清洗和水下清洗所采用的各种方法,包括刮铲技术、喷砂技术、转刷技术、声场技术、高压和超高压水射流技术、磨料水射流技术、淹没型空化水射流技术,并对比了各技术的优缺点。刮铲技术不再是主要清洗方式,常作为辅助手段出现。喷砂操作简单,设备成本低廉,但对环境污染严重,危害工人健康。转刷适用于软质生物的清洗,而对搁板状生物难去除。磨料水射流和声场技术由于存在技术难点,仍需进一步研究。高压水射流清洗高效,但安全操作需要专业培训,且二次返锈问题严重。超高压成套清洗设备能很好地解决返锈问题和废水废渣的回收。但这些清洗技术普遍会对船舶的基底涂层产生破坏,由此强调了空化水射流低压时的强侵蚀作用和不会破坏软质涂层的技术特点,突出了水下清洗的优势和必要性。最后,总结了超高压大功率的船坞清洗特点,提出了以淹没型空化水射流技术为主,多种技术相结合的船体水下清洗成套设备的发展趋势,从而实现低能耗、无破坏、绿色环保的船体污损清洗。     

海洋污损生物对碳钢腐蚀的影响

报道了国产碳钢（Ａ３,３Ｃ）在我国黄海、东海、南海三个海上实验站八年实海经验的结果,从污损生物附着和碳钢腐蚀的结果看出,污损生物可降低碳钢平均腐蚀率,但促进局部腐蚀;在污损生物活跃的东海、南海近岸海域,一年后碳钢表面１００％附着,腐蚀速率稳定在一定址。     

超小型模块化ROV密封舱的结构设计及力学仿真

针对浅海资源探查与水下环境检测的需求,设计一种功能可扩展的模块化超小型ROV (有缆遥控水下机器人)。该水下机器人具有模块化、体积小、质量轻、运动特性良好等特点,主要应用于淡水或浅海的水下探测及水下养殖。重点介绍ROV的密封舱体设计及仿真。利用三维设计软件Solid Works建立水下机器人本体的模型,并利用Solid Works Simulation模块,对密封舱中间筒体部分在水下100 m进行强度校核,结果表明壁厚符合安全要求;在水下50、100、200和400 m对壁厚6 mm的亚克力半球罩的强度进行仿真分析,在水下400 m处,亚克力罩的最大变形为0. 46 mm,最大应力为29. 2MPa,满足安全要求。     

基于激光超声的固体火箭发动机热防护层厚度测量方法

固体火箭发动机热防护层厚度的均匀性会影响发动机的工作性能,为了测量热防护层的厚度,设计了一种基于激光超声的热防护层厚度检测方案。通过分析热防护层激光超声测厚的特点,利用小波变换对采集的回波信号进行了降噪处理,采用小波变换模极大值法对两界面的位置特征信息进行了有效提取,实现了对热防护层厚度的非接触测量。试验结果表明,该方法的测量相对误差小于6.4%。     

Erfahrungen mit Schutzbeschichtungen an Stahlwasserbauten der Wasser- und Schiffahrtsverwaltung im Bereich der Nord- und Ostsee

Experience gained with protective coating systems on steel underwater structures managed by Wasser- und Schifffahrtsverwaltung in the North Sea and Baltic Sea regions In order to develop protection systems for steel underwater structures in the coastal regions long-term exposure tests have been carried out at Kiel-Holtenau, Büsum and Brunsbüttelkoog (Germany); the tests included exposure to seawater and brackish water. On the basis of the results obtained it was possible to design coating systems having relatively long useful life. The behaviour ob these systems under practical application conditions is in agreement with the results obtained during the tests. On this basis it is possible to define requirements concerning in efficient coating: derusting to the blank metal;Zn dust primer; coating of tar modified epoxy resins having a minimum coating thickness of 500 μm; (multicoat systems on tar-epoxy basis are not satisfactory); thick coatings on polyurethane basis are promising for the future.     

Electrochemical measurements of cathodic protection for reinforced concrete piles in a marine environment using embedded corrosion monitoring sensors

This study developed a sensor to monitor the corrosion of reinforced concrete structures. Concrete pile specimens with embedded sensors were used to obtain data on corrosion and cathodic protection for bridge columns in a real marine environment. Corrosion potential, cathodic protection current density, concrete resistivity, and the degree of depolarization potential were measured with the embedded sensors in concrete pile specimens. The cathodic protection (CP) state was accurately monitored by sensors installed in underwater, tidal, splash, and atmospheric zones. The protection potential measurements confirmed that the CP by Zn-mesh sacrificial anode was fairly effective in the marine pile environment. The protection current densities in the tidal, splash zones were 2–3 times higher than those in underwater and atmospheric zones. The concrete resistivity in the tidal and splash zones was decreased through the installation of both mortar-embedded Zn-mesh (sacrificial anode) and outside an FRP jacket (cover). Considering the CP, the cathodic prevention was more effective than cathodic protection.     

水下湿法焊接电弧图像的边缘检测技术

通过复合滤光技术和水下ＣＣＤ摄像系统,采集了药芯焊线水下湿法焊接电弧区域图像,重点论述了边缘检测理论,确定了基于中值滤波和梯度算子的电弧区域图像边缘检测方法,有效地分了弧燃烧区域和电弧气泡区域,从而为水下湿法焊接电弧的机理分析及水下焊接过程控制奠定了基础。     

电力设施生物污损腐蚀与热喷涂表面防护研究进展

海洋生物容易附着和生长于沿海电力设施装备表面,其代谢过程及产物能够引起表面金属材料的腐蚀加速、电力设施的老化破损,进而造成巨大的危害和经济损失,因此降低和抑制电力设施表面生物污损的涂层防污技术有着重要的研究与应用价值。基于热喷涂的防污涂层制备技术是防生物污损腐蚀的重要方法之一,是未来将研究工作应用于实际的重要方向。截至目前,有关电力设施装备生物腐蚀现状和热喷涂表面防护的研究进展尚未见报道,这里将对电力设施装备生物污损腐蚀现状、应用案例及热喷涂防污措施研究进展进行归纳整理,并进行系统性综述。首先介绍了不同深度近海区域电力装备生物污损和腐蚀的现状、特点,引用了近年来典型电力设备涂装防污损的技术方案和应用案例,然后依据不同的技术特点和发展趋向,对近10年来热喷涂制备的复合防污涂层研究进展进行了综述,分析其在沿海电力设施防护方面的应用前景,以期为未来电力设施防污损等研究工作起到一定指引作用。     

水下隧道穿越管道保护效果测试评价

本文通过对四川气田北干线涪江隧道穿越管道阴极保护电参数的现场测试，取得了实际可信的基础数据，验证了处于水下隧道洞内的穿越段管道，能得到陆上强制电流阴极保护系统的有效保护，保护电流所必经的岩石层和锚喷钢筋混凝土层对保护电流没有构成屏蔽的结论，对管道工程设计和运行管理具有指导作用。