海洋工程裝備腐蝕監測技術研究現狀
0 引言
我國(guo)(guo)已經明確提出“建設(she)海(hai)洋(yang)強(qiang)國(guo)(guo)”的(de)(de)戰略目標,以海(hai)洋(yang)資(zi)源開發(fa)為目的(de)(de)的(de)(de)海(hai)洋(yang)工(gong)(gong)(gong)程產業蓬勃興起,相應的(de)(de)海(hai)洋(yang)工(gong)(gong)(gong)程裝備研(yan)制日(ri)益發(fa)展壯大。相對于(yu)陸用裝備,在海(hai)洋(yang)環境下服役的(de)(de)裝備(包括船舶、海(hai)洋(yang)平臺、管道等等)面臨著嚴酷的(de)(de)海(hai)洋(yang)環境腐蝕(shi),材料的(de)(de)腐蝕(shi)損傷是制約海(hai)洋(yang)工(gong)(gong)(gong)程裝備服役安全性的(de)(de)關(guan)鍵因(yin)素(su)[1]。
腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)監(jian)(jian)(jian)(jian)測技(ji)術(shu)是指利用(yong)在線檢測儀器及(ji)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)分析方法(fa),對(dui)(dui)裝(zhuang)備(bei)(bei)(bei)的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)狀態(tai)(tai)、腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率及(ji)某些腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)相關參數進(jin)(jin)行(xing)實時(shi)測量(liang),根據測量(liang)數據對(dui)(dui)裝(zhuang)備(bei)(bei)(bei)的(de)實時(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)狀態(tai)(tai)及(ji)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)安全性進(jin)(jin)行(xing)評估。為保(bao)障海洋(yang)工(gong)程(cheng)裝(zhuang)備(bei)(bei)(bei)的(de)服役安全,除了充分的(de)防腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)設計外(wai),還需(xu)要在必要的(de)部位(wei)(如(ru)不易檢修的(de)部位(wei)、關鍵壓力邊界(jie)部位(wei)等)應用(yong)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)狀態(tai)(tai)監(jian)(jian)(jian)(jian)測技(ji)術(shu),實時(shi)掌握材料或結(jie)構部件(jian)的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)狀態(tai)(tai),杜絕突發腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)泄(xie)漏故(gu)障,確保(bao)裝(zhuang)備(bei)(bei)(bei)服役期間的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)安全性[2-6]。隨著海洋(yang)資源的(de)開發,海洋(yang)工(gong)程(cheng)裝(zhuang)備(bei)(bei)(bei)的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)問題(ti)將越(yue)(yue)來越(yue)(yue)凸顯,腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)監(jian)(jian)(jian)(jian)測技(ji)術(shu)在海洋(yang)工(gong)程(cheng)裝(zhuang)備(bei)(bei)(bei)的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)安全保(bao)障方面(mian)的(de)應用(yong)也將越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多。基于(yu)此,本文對(dui)(dui)海洋(yang)工(gong)程(cheng)裝(zhuang)備(bei)(bei)(bei)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)監(jian)(jian)(jian)(jian)測技(ji)術(shu)的(de)研究(jiu)及(ji)應用(yong)現(xian)狀進(jin)(jin)行(xing)了簡要概(gai)述,對(dui)(dui)其(qi)未來的(de)研究(jiu)方向進(jin)(jin)行(xing)展(zhan)望。
1 腐蝕(shi)監測技術體系
根據(ju)腐(fu)蝕(shi)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)特征,可(ke)以(yi)分(fen)為直接(jie)(jie)(jie)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)間接(jie)(jie)(jie)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu),直接(jie)(jie)(jie)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)測(ce)(ce)(ce)(ce)量的是(shi)因腐(fu)蝕(shi)或(huo)(huo)沖(chong)蝕(shi)而(er)出現直接(jie)(jie)(jie)變(bian)化(hua)的參數(shu);而(er)間接(jie)(jie)(jie)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)測(ce)(ce)(ce)(ce)量的是(shi)那些影響腐(fu)蝕(shi)或(huo)(huo)沖(chong)蝕(shi),或(huo)(huo)受腐(fu)蝕(shi)或(huo)(huo)沖(chong)蝕(shi)影響而(er)出現變(bian)化(hua)的參數(shu)。其中直接(jie)(jie)(jie)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)又(you)分(fen)為侵(qin)(qin)入式技(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)非侵(qin)(qin)入式技(ji)(ji)(ji)術(shu)兩(liang)類(lei),間接(jie)(jie)(jie)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)分(fen)為在線(xian)技(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)離線(xian)技(ji)(ji)(ji)術(shu)兩(liang)類(lei)。侵(qin)(qin)入式技(ji)(ji)(ji)術(shu)是(shi)指(zhi)需(xu)要穿過(guo)管(guan)線(xian)或(huo)(huo)容器外壁,直接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)觸(chu)到內(nei)部介質進(jin)行測(ce)(ce)(ce)(ce)量的技(ji)(ji)(ji)術(shu),一(yi)般來說,侵(qin)(qin)入式技(ji)(ji)(ji)術(shu)需(xu)要特定形式的探針或(huo)(huo)測(ce)(ce)(ce)(ce)試片;間接(jie)(jie)(jie)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)可(ke)以(yi)是(shi)在線(xian)或(huo)(huo)離線(xian)的,對于(yu)在線(xian)技(ji)(ji)(ji)術(shu)而(er)言,不需(xu)要將設(she)備(bei)從(cong)工(gong)藝過(guo)程(cheng)中移除,而(er)離線(xian)技(ji)(ji)(ji)術(shu)則(ze)需(xu)要從(cong)工(gong)藝過(guo)程(cheng)中采集樣品或(huo)(huo)試片進(jin)行分(fen)析。根據(ju)以(yi)上分(fen)類(lei),對目前存在的腐(fu)蝕(shi)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)進(jin)行分(fen)類(lei)劃(hua)分(fen),形成技(ji)(ji)(ji)術(shu)體系,分(fen)別如圖1、2所示(shi)[7-12]。
圖1 腐蝕直接監測技術體(ti)系
圖2 腐蝕間接監(jian)測技術體系(xi)
根據圖1、圖2所列的腐蝕監測技術(shu)體系,對適用于海洋環境(jing)下工程裝備的腐蝕監測技術(shu)進行(xing)簡要(yao)闡述。
1.1 腐(fu)蝕失重掛片(pian)
失重(zhong)掛(gua)片(pian)(pian)是將小的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)掛(gua)片(pian)(pian),暴露于(yu)特定的(de)(de)(de)環(huan)境中(zhong)一(yi)(yi)段(duan)時間(jian),來確(que)定金(jin)屬(shu)在(zai)環(huan)境中(zhong)的(de)(de)(de)反應(ying)。測試結(jie)束后將掛(gua)片(pian)(pian)從環(huan)境中(zhong)取出(chu),表(biao)面的(de)(de)(de)腐蝕(shi)產物(wu)采用(yong)物(wu)理或(huo)化學的(de)(de)(de)方式(shi)清(qing)除。掛(gua)片(pian)(pian)可以(yi)直接安裝在(zai)有代表(biao)性的(de)(de)(de)海洋腐蝕(shi)環(huan)境中(zhong)(如(ru)不(bu)同深度、不(bu)同海域(yu)等),也(ye)可以(yi)將掛(gua)片(pian)(pian)安裝在(zai)裝備內(nei)部(bu)流(liu)道或(huo)部(bu)件中(zhong)。試片(pian)(pian)的(de)(de)(de)設計一(yi)(yi)般(ban)根據測試的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)進行,如(ru)扁(bian)平試片(pian)(pian)用(yong)于(yu)均勻腐蝕(shi)或(huo)點蝕(shi),焊接試片(pian)(pian)用(yong)于(yu)焊縫局部(bu)腐蝕(shi),應(ying)力(li)試片(pian)(pian)用(yong)于(yu)應(ying)力(li)腐蝕(shi)開(kai)裂。通過計算金(jin)屬(shu)損失,可以(yi)確(que)定試片(pian)(pian)在(zai)特定時間(jian)段(duan)內(nei)的(de)(de)(de)平均腐蝕(shi)速(su)率。
腐蝕掛片技術原則簡單易懂,可以在很小的空間對多種金屬(shu)進行對比,掛片本(ben)身成(cheng)本(ben)較低。但是,該技術有以下(xia)局(ju)限性(xing):
(1)所獲得(de)的(de)(de)腐蝕(shi)速率數據是(shi)掛片時間內的(de)(de)平均腐蝕(shi)速率,局(ju)部腐蝕(shi)需通過光學顯微鏡(jing)等技術進行測(ce)量;
(2)掛片(pian)時間過短可能導致結果不具有代表性(xing),一般來說,由(you)于腐蝕(shi)其階段腐蝕(shi)速率較高,那么(me)可能掛片(pian)數據高出(chu)現場材料正常腐蝕(shi)速率;
(3)在掛片期間,無法判斷腐(fu)蝕失效的時間或程度;
(4)腐蝕速率只能在掛片取出(chu)后(hou)進(jin)行計算;
(5)掛片的清(qing)理和分析過程耗費附加(jia)成本(ben)和時間;
(6)掛(gua)片(pian)的清理對于結(jie)果的計算(suan)影響很(hen)大(尤其是實驗室測試(shi))。
1.2 電阻技(ji)術
電(dian)阻技術的(de)基本原理就(jiu)是被測(ce)金屬的(de)電(dian)阻值(zhi)會(hui)因為其截面區(qu)域受腐蝕、沖蝕作用減小后而(er)升高。在(zai)實際應(ying)用過(guo)程中,一般會(hui)使用一支(zhi)溫(wen)度(du)補償探頭進行(xing)對比,彌補因溫(wen)度(du)造成的(de)電(dian)阻變(bian)化。由于電(dian)阻值(zhi)一般較小,因此(ci)測(ce)量(liang)時(shi)采用一些高靈敏電(dian)子元件(jian)。
電阻技(ji)術可進行持(chi)續(xu)監測(ce),對于了解(jie)控(kong)制(zhi)腐蝕過程(cheng)作用較大,幾乎可用于任何環境,相應(ying)快,可在較嚴重問題出現之前采取(qu)想(xiang)控(kong)制(zhi)措施,不需從該系統中(zhong)取(qu)出探(tan)頭就可以(yi)進行測(ce)量。但是,該技(ji)術具(ju)有(you)以(yi)下(xia)局限性:
(1)監測結果(guo)一般代(dai)表均勻腐蝕的腐蝕速率,對(dui)于局部腐蝕敏感(gan)性較差(cha);
(2)在電化學腐蝕(shi)(shi)環(huan)境中(zhong),相對于電化學技術,電阻探針(zhen)確定(ding)腐蝕(shi)(shi)速率所(suo)需要的時間相對較長(幾小時到幾天);
(3)在某(mou)些條件下,部分導(dao)(dao)電(dian)的腐蝕(shi)產物(如(ru)硫化鐵)沉積(ji)在探頭表面,可能導(dao)(dao)致腐蝕(shi)速(su)率測量(liang)值降低;
(4)當安(an)裝(zhuang)環境出(chu)現(xian)較大(da)溫度波動時,會引起測量腐(fu)蝕速率出(chu)現(xian)波動。
1.3 腐蝕電(dian)位監測
腐(fu)蝕(shi)(shi)電位的(de)監測,主(zhu)要是通(tong)過與極化數據結合,用來(lai)預測腐(fu)蝕(shi)(shi)行為(wei);或是與電位pH圖及氧化還(huan)原電位結合,來(lai)確(que)定目前的(de)相平衡(heng)狀(zhuang)態。通(tong)過腐(fu)蝕(shi)(shi)電位監測,還(huan)可以(yi)確(que)定目前不銹鋼(gang)是處(chu)于活化還(huan)是鈍化狀(zhuang)態,同時對(dui)于電化學保(bao)護系統的(de)工作狀(zhuang)態也可起到良(liang)好的(de)監測。
腐蝕(shi)電(dian)位監測(ce)可(ke)以簡單快(kuai)速地監測(ce)金屬是否處于鈍化狀態,也(ye)可(ke)以用來監測(ce)系(xi)統腐蝕(shi)隨時間的變化及(ji)頻率。但(dan)是,該技術具有以下局限(xian)性:
(1)不能用于腐蝕速率的測量;
(2)所(suo)采用的殘壁電極有可能(neng)在工藝(yi)介質(zhi)中發(fa)生反應;
(3)殘壁電極可能造成污染;
(4)在高于100°C是(shi)需使用特(te)殊(shu)的參比電極。
1.4 超聲(sheng)測厚技術
使用超聲技術測(ce)量(liang)(liang)固體的(de)厚(hou)度已(yi)有數十年(nian)的(de)歷(li)史,起源就(jiu)是利用測(ce)量(liang)(liang)一個特定頻率的(de)波穿過一個固體的(de)時間(jian)來計算物體的(de)厚(hou)度。過去,常用的(de)超聲測(ce)厚(hou)技術只(zhi)能針(zhen)對一個點的(de)厚(hou)度進行(xing)測(ce)量(liang)(liang),而(er)現在,使用馬達(da)驅(qu)動(dong)機器(qi)人(ren)操作的(de)面(mian)測(ce)厚(hou)系(xi)統,可(ke)以(yi)在0.1m2的(de)面(mian)積上(shang)同時進行(xing)幾千甚至(zhi)上(shang)萬(wan)個點的(de)測(ce)厚(hou)。同時,隨著計算機控制系(xi)統的(de)發展,自動(dong)在線(xian)測(ce)厚(hou)技術也已(yi)成功(gong)應(ying)用。
2 海(hai)洋(yang)工程裝備腐蝕監測技(ji)術(shu)應用現狀
根(gen)據材料(liao)特(te)征(zheng),海(hai)洋工(gong)程裝備(bei)大致可分為金屬(shu)結(jie)構(gou)(gou)和混凝土結(jie)構(gou)(gou)兩類(lei)。鋼(gang)結(jie)構(gou)(gou)的裝備(bei)包括船舶(bo)、海(hai)底管道、鉆(zhan)井平臺(tai)等(deng);混凝土結(jie)構(gou)(gou)主(zhu)要包括海(hai)洋岸防設施等(deng),金屬(shu)結(jie)構(gou)(gou)的腐(fu)蝕(shi)(shi)監測(ce)主(zhu)要關(guan)注金屬(shu)材料(liao)的腐(fu)蝕(shi)(shi)減薄、局部(bu)(bu)穿孔等(deng)信息,混凝土結(jie)構(gou)(gou)腐(fu)蝕(shi)(shi)監測(ce)主(zhu)要關(guan)注混凝土內部(bu)(bu)鋼(gang)筋的銹蝕(shi)(shi)。根(gen)據監測(ce)目的不同,兩類(lei)海(hai)洋工(gong)程結(jie)構(gou)(gou)采取(qu)的腐(fu)蝕(shi)(shi)監測(ce)技術方法也有所差別[13]。
2.1 金(jin)屬結構腐蝕監測(ce)
目前,金屬結構在海洋中(zhong)服役時(shi),以(yi)電化學腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和沖刷腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)主,相(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)監(jian)測(ce)技(ji)術也(ye)與這兩種腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)行為(wei)(wei)相(xiang)匹(pi)配[14]。以(yi)船舶(bo)為(wei)(wei)例,相(xiang)關資(zi)料顯示,美國艦(jian)船的(de)(de)(de)鋼(gang)制壓載水艙(cang)內部(bu)(bu)(bu)(bu)廣泛應(ying)(ying)用了腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電位(wei)(wei)監(jian)測(ce)裝(zhuang)置,通(tong)過(guo)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電位(wei)(wei)的(de)(de)(de)監(jian)測(ce)來判(pan)(pan)斷(duan)(duan)(duan)壓載艙(cang)內部(bu)(bu)(bu)(bu)涂層破損(sun)情(qing)況(kuang)及陰極(ji)(ji)保護(hu)系(xi)統的(de)(de)(de)工(gong)作情(qing)況(kuang)。應(ying)(ying)用情(qing)況(kuang)如(ru)圖3所示,其中(zhong),參比電極(ji)(ji)采用Ag/AgCl電極(ji)(ji),通(tong)過(guo)數據采集將不(bu)同部(bu)(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電位(wei)(wei)分布情(qing)況(kuang)進行系(xi)統分析,當局部(bu)(bu)(bu)(bu)涂層破損(sun)時(shi),破損(sun)部(bu)(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電位(wei)(wei)較完好部(bu)(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電位(wei)(wei)會(hui)有所下降,可以(yi)通(tong)過(guo)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電位(wei)(wei)的(de)(de)(de)變化定(ding)性判(pan)(pan)斷(duan)(duan)(duan)涂層體系(xi)的(de)(de)(de)使用情(qing)況(kuang)。此外,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電位(wei)(wei)監(jian)測(ce)也(ye)可以(yi)對(dui)壓載艙(cang)內部(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)犧(xi)牲陽極(ji)(ji)陰極(ji)(ji)保護(hu)系(xi)統的(de)(de)(de)工(gong)作情(qing)況(kuang)進行判(pan)(pan)別,當犧(xi)牲陽極(ji)(ji)達(da)到消耗(hao)下限或(huo)局部(bu)(bu)(bu)(bu)布置不(bu)合理(li)時(shi),相(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)保護(hu)電位(wei)(wei)會(hui)教(jiao)標準電位(wei)(wei)有所差別,通(tong)過(guo)該差值判(pan)(pan)斷(duan)(duan)(duan)陰極(ji)(ji)保護(hu)系(xi)統的(de)(de)(de)工(gong)作情(qing)況(kuang)。
圖3 船舶壓載水艙內(nei)部腐(fu)蝕電位監(jian)測系統
2.2 混凝土(tu)結構腐(fu)蝕監測
海洋環境下混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)筋(jin)(jin)腐蝕(shi)(shi)主要是電化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應,鋼(gang)筋(jin)(jin)表面在滲入(ru)的(de)(de)(de)(de)氯(lv)離(li)子(zi)(zi)作(zuo)用下發(fa)生腐蝕(shi)(shi),因(yin)此,電化(hua)(hua)學(xue)方(fang)法(fa)是監測(ce)(ce)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)中(zhong)鋼(gang)筋(jin)(jin)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)有效方(fang)法(fa)。檢(jian)測(ce)(ce)鋼(gang)筋(jin)(jin)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)電化(hua)(hua)學(xue)方(fang)法(fa)主要有如下幾(ji)種:半電池電位(wei)法(fa)、線(xian)性極(ji)(ji)化(hua)(hua)法(fa)、電化(hua)(hua)學(xue)阻(zu)抗譜(pu)、電阻(zu)率法(fa)、電化(hua)(hua)學(xue)噪聲法(fa)等[15]。以港珠澳大橋主體(ti)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)結構(gou)耐久(jiu)性監測(ce)(ce)為例[16],采(cai)用了(le)ECI-2耐久(jiu)性監測(ce)(ce)傳(chuan)感器(qi),設計(ji)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)筋(jin)(jin)電極(ji)(ji)、輔助電極(ji)(ji)和參比電極(ji)(ji)體(ti)系,采(cai)用線(xian)性極(ji)(ji)化(hua)(hua)方(fang)法(fa)實(shi)(shi)時(shi)監測(ce)(ce)鋼(gang)筋(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)速(su)率及腐蝕(shi)(shi)電位(wei),另外,傳(chuan)感器(qi)中(zhong)還集成了(le)氯(lv)離(li)子(zi)(zi)探(tan)針(zhen)和混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)電阻(zu)率探(tan)針(zhen),可(ke)以實(shi)(shi)時(shi)定(ding)量(liang)監測(ce)(ce)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氯(lv)離(li)子(zi)(zi)濃度和混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)電阻(zu)率,達到混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)結構(gou)耐久(jiu)性綜合監測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。
圖4 港珠澳大橋混凝土結構采用(yong)的(de)ECI-2耐(nai)久性監測傳感(gan)器
3 腐蝕(shi)監測技(ji)術研(yan)究展望(wang)
隨著海(hai)(hai)洋(yang)(yang)資(zi)源(yuan)的開發(fa),材料在極(ji)端海(hai)(hai)洋(yang)(yang)環境中的腐(fu)(fu)蝕將(jiang)(jiang)成為制約裝(zhuang)備(bei)走向深(shen)海(hai)(hai)、遠海(hai)(hai)的關鍵因(yin)素。由于腐(fu)(fu)蝕監測技(ji)術(shu)(shu)在材料腐(fu)(fu)蝕安全性保障方面(mian)的獨特優勢,將(jiang)(jiang)在海(hai)(hai)洋(yang)(yang)工程裝(zhuang)備(bei)設計(ji)中越(yue)來(lai)越(yue)受到重視,其(qi)作用也(ye)將(jiang)(jiang)越(yue)來(lai)越(yue)凸(tu)顯(xian)。展望未(wei)來(lai)海(hai)(hai)洋(yang)(yang)工程裝(zhuang)備(bei)腐(fu)(fu)蝕監測技(ji)術(shu)(shu)的研究,主要有以下幾個方向:
(1)極端海(hai)(hai)(hai)洋(yang)環境(jing)下(xia)原位腐(fu)(fu)蝕(shi)監測(ce)(ce)技術(shu)的開發(fa)(fa)。深海(hai)(hai)(hai)環境(jing)腐(fu)(fu)蝕(shi)條件苛(ke)刻,材(cai)料腐(fu)(fu)蝕(shi)安(an)全性要求高,但常規(gui)的腐(fu)(fu)蝕(shi)監測(ce)(ce)技術(shu)在信(xin)號傳輸(shu)、信(xin)息(xi)提取等方面(mian)存(cun)在難點,開發(fa)(fa)適用于(yu)深海(hai)(hai)(hai)極端環境(jing)下(xia)的腐(fu)(fu)蝕(shi)監測(ce)(ce)技術(shu),服務于(yu)深海(hai)(hai)(hai)資(zi)源(yuan)開發(fa)(fa),是未來(lai)腐(fu)(fu)蝕(shi)監測(ce)(ce)領域研(yan)究(jiu)的亟(ji)需;
(2)局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)損傷的(de)監測(ce)技術。局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)危害性(xing)大,是目前導致海洋工程裝備突發(fa)性(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)泄漏的(de)主要原因,由于局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)(如點蝕(shi))的(de)發(fa)生具有隨機性(xing),可靠的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)監測(ce)困難,開(kai)發(fa)能夠實現局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)可靠監測(ce)的(de)技術是工程應用亟需;
(3)多方(fang)法(fa)協同的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)監(jian)(jian)測(ce)技(ji)(ji)術(shu)。海洋環境腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)呈(cheng)多因素協同作用的(de)特點(dian),存在力學(xue)-電化(hua)學(xue)、生物(wu)-電化(hua)學(xue)、氧化(hua)-電化(hua)學(xue)的(de)協同腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)作用,單一的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)監(jian)(jian)測(ce)技(ji)(ji)術(shu)難以全面反映出(chu)裝備的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)風險,因此,開(kai)發多方(fang)法(fa)協同的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)監(jian)(jian)測(ce)技(ji)(ji)術(shu),各技(ji)(ji)術(shu)之間相互(hu)彌補,達到可靠(kao)監(jian)(jian)測(ce)的(de)目(mu)的(de);
(4)基于(yu)腐蝕(shi)監(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)智能(neng)壽命(ming)預(yu)測(ce)(ce)方法。開展腐蝕(shi)監(jian)測(ce)(ce)數據(ju)的(de)(de)智能(neng)學習(xi)和分析(xi)方法研究,從(cong)有限(xian)數據(ju)樣本中提(ti)取裝備(bei)(bei)未(wei)來(lai)腐蝕(shi)行為(wei)的(de)(de)信息提(ti)前預(yu)測(ce)(ce)評估裝備(bei)(bei)腐蝕(shi)風險。
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