典型鋁合金犧牲陽(yáng)極對(duì) 海洋船舶壓載艙陰極保護(hù) 效果仿真研究 孫建剛1,趙銘鈺1,張 迪1,許志雄2,張 宇1,劉廣義1 (1.中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七二五研究所 海洋腐蝕與防護(hù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島266237;2.中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心,湖北 武漢430064) 摘 要:海洋船舶壓載艙的服役環(huán)境惡劣,腐蝕問題十分突出,為解決該問題,本研究采用數(shù)值仿真方法對(duì)比了Al-Zn-In-Mg-Ti和Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn鋁合金犧牲陽(yáng)極在不同服役階段對(duì)壓載艙的陰極保護(hù)效果。結(jié)果表明:2種鋁合金犧牲陽(yáng)極在服役初期對(duì)壓載艙的陰極保護(hù)效果較好,但是隨著干濕交替次數(shù)增加,Al-Zn-In-Mg-Ti鋁合金犧牲陽(yáng)極性能下降,導(dǎo)致壓載艙局部區(qū)域出現(xiàn)欠保護(hù)現(xiàn)象;Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn鋁合金犧牲陽(yáng)極表現(xiàn)出更強(qiáng)的活性,在服役期內(nèi)能為壓載艙提供良好的陰極保護(hù)。 關(guān)鍵詞:數(shù)值仿真;陰極保護(hù);壓載艙;鋁合金犧牲陽(yáng)極 文中主要圖表 (序號(hào)為文中序號(hào)) 圖1 壓載艙局部結(jié)構(gòu)數(shù)值模型 圖2 犧牲陽(yáng)極在壓載艙上位置的三視圖 圖3 壓載艙鋼材的陰極極化曲線 圖4 鋁合金犧牲陽(yáng)極的陽(yáng)極極化曲線 圖5 服役初期壓載艙腐蝕電位分布 表1 服役初期保護(hù)效果仿真計(jì)算結(jié)果 圖6 服役初期壓載艙腐蝕電流密度分布 圖7 服役末期壓載艙腐蝕電位分布 圖8 服役末期壓載艙腐蝕電流密度分布 表2 服役末期保護(hù)效果仿真計(jì)算結(jié)果 結(jié) 論 通過數(shù)值仿真的方法研究了Al-Zn-In-Mg-Ti和Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn鋁合金犧牲陽(yáng)極對(duì)船舶壓載艙的陰極保護(hù)效果,結(jié)果表明: (1)服役初期,涂層破損率為2%的全浸工況下, Al-Zn-In-Mg-Ti和Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn鋁合金犧牲陽(yáng)極均能使壓載艙各位置腐蝕電位負(fù)于-1 015 mV,壓載艙處于良好的陰極保護(hù)狀態(tài)。 (2)隨著服役時(shí)間延長(zhǎng)至服役末期,壓載艙涂層破損率達(dá)到10%時(shí),Al-Zn-In-Mg-Ti鋁合金犧牲陽(yáng)極無(wú)法為壓載艙提供良好陰極保護(hù),局部區(qū)域腐蝕電位正于-800 mV,壓載艙處于欠保護(hù)狀態(tài);而Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn鋁合金犧牲陽(yáng)極可保持壓載艙各位置腐蝕電位負(fù)于-875 mV,使其處于良好保護(hù)狀態(tài)。2種犧牲陽(yáng)極保護(hù)效果的差異與Al-Zn-In-Mg-Ti鋁合金犧牲陽(yáng)極在干濕交替工況下發(fā)生的表面結(jié)殼現(xiàn)象有關(guān)。
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