深海现场腐蚀电化学测试装置及其测方法

发布者:李庆喆发布时间:2023-03-01浏览次数:22

深海现场腐蚀电化学测试装置及其测方法

一、成果简介

(一)成果概述

本成果提出了一种深海现场腐蚀电化学测试装置及其测试方法,装置包括耐压水密电子舱、位于耐压水密电子舱内的腐蚀电化学测试系统、集成在耐压水密电子舱一端外部的插接件式电极系统、多孔屏蔽罩。腐蚀电化学测试系统与插接件式电极系统通过导线连接,多孔屏蔽罩安装在耐压水密电子舱的一端、将插接件式电极系统罩在里面。本项成果可开展深海环境下原位、实时、快速的检测作业,具有耐高压、防渗水、防腐蚀、抗干扰能力强、体积小、强度高、绝缘和密封性能好等特点。

(二)技术特点及技术指标

美国、前苏联、日本、荷兰、印度等发达国家,早在20世纪60年代就开始了材料的深海环境腐蚀试验。这些试验的目的是研究深海中石油设施的腐蚀性能,试验方法多局限为深海暴露条件下的失重腐蚀测试。深海暴露失重试验操作复杂、耗时、危险,耗资巨大,设备故障率高、回收率低,一旦出现问题,直接损失将达到上百万美元,而损失的时间和工作量将无法估量;但是,其主要问题还在于失重法仅能提供宏观的平均数据,而不能提供界面微观作用的机理信息,且难以做到快速、原位和实时测量。

作为失重试验配套研究手段的深海模拟加速试验,可对各类材料、零部件和小型构件进行快速、方便的深海模拟加速试验,研究材料在模拟条件下的腐蚀规律和机理,与自然环境试验相互补充。但是,深海模拟加速试验非常困难、危险和昂贵。

在表层海水的材料腐蚀试验研究中取得很大成功的电化学测试方法,它不但可以提供丰富的界面微观作用的信息,并且其快速、原位、实时测量的优点也是深海暴露失重试验和深海模拟加速试验等方法难以做到的,因而它应成为研究材料深海腐蚀行为、机制及其保护方法的主要手段。不过,目前电化学测试方法大多只能在室内常压和模拟深海水质的条件下应用,面对深海环境特有的环境腐蚀特性,即使可以在室内完全模拟出实际环境,实验室中得到的数据结果仍需要在实海环境下进行验证。针对上述问题,本成果可开展深海环境下原位、实时、快速的检测作业,具有耐高压、防渗水、防腐蚀、抗干扰能力强;体积小、强度高、绝缘和密封性能好等特点。

 

二、技术成熟程度

已在产业中应用

 

三、推广合作方式

整体转让技术许可作价入股合作开发其他

 

四、团队简介

团队面向油气装备的腐蚀与防护问题,围绕油气工程装备的可靠性管理、金属结构和材料的损伤机制、表面处理技术、腐蚀监检测技术、电化学阻抗谱技术等重点领域和关键技术问题展开研究。依托海洋物探及勘探设备国家工程实验室、新能源物理与材料科学山东省教育厅重点实验室、山东省海洋油气装备焊接与表面处理工程实验室、青岛市焊接与表面技术工程研究中心、青岛市油气分离和转化新材料工程研究中心、青岛市能源与装备材料产学研合作联盟等研发平台,已发展成为国内油气装备腐蚀与防护领域具有重要影响的研究团队。团队先后主持/参与国家自然科学基金、国家863课题、工信部海洋装备科研项目、山东省重点研发计划、山东省自然科学基金等科研项目40余项,在研科研经费逾600万元;出版《热浸镀钢材在海洋环境中的腐蚀行为与失效机制》等专著/教材3部;授权国家发明专利30余项,发表论文200余篇(SCI收录60余篇),SCI他人引用2000余次;荣获山东省科技进步一等奖、中国科学院卢嘉锡青年人才奖、青岛市青年科技奖、青岛市青年科技创新奖,“李焰科研团队”得到青岛市“科技将才”专项计划支持;培养博士、硕士99名,多人次荣获国家奖学金。

 

    五、专利授权及申请情况

1、国家发明专利:一种深海现场腐蚀电化学测试装置及其测试方法(授权)

2、实用新型专利:一种深海现场腐蚀电化学测试装置(授权)

 

六、受资助及获奖情况

青岛开发区科技项目,2014010683,海洋工程环境腐蚀评估和在线监测技术开发,2014-09至2016-09。

 

联系方式:0532-86983018。