[發(fā)明專利]一種監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境中污損生物與鈣鎂沉積層相互影響的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811478779.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN110398455A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于振花;安乾;張杰;宋積文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 于振花;安乾;張杰
• 主分類號(hào): G01N17/02
• 分類號(hào): G01N17/02;G01N27/26;C23F13/02
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本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境中污損生物與鈣鎂沉積層相互影響的方法，屬于海洋污損生物技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于：所用實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)海實(shí)驗(yàn)裝置以及電化學(xué)測(cè)試裝置。實(shí)海實(shí)驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)框架、待測(cè)Q235鋼電極和犧牲陽極。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境中污損生物與陰極保護(hù)鈣鎂沉積層相互影響的方法，屬于污損生物腐蝕 測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在實(shí)際海洋環(huán)境中，海洋生物的附著對(duì)鋼結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重的腐蝕破壞，不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失， 而且還對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的安全造成了嚴(yán)重的威脅。陰極保護(hù)是一種在逐步興盛的海洋工程當(dāng)中廣泛應(yīng)用的防腐蝕 技術(shù)，它能夠有效的控制腐蝕引起的破壞，保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)，從而減少因腐蝕而造成的不必要的經(jīng)濟(jì)損失，保 障鋼結(jié)構(gòu)的安全。鋼結(jié)構(gòu)施加陰極保護(hù)的效果如何，這直接關(guān)系著鋼結(jié)構(gòu)的安全及使用壽命的長(zhǎng)短。海洋 環(huán)境中陰極保護(hù)的一個(gè)重要特征就是能在被保護(hù)金屬表面形成鈣鎂沉積層。該沉積層會(huì)大大降低需要的陰 極保護(hù)電流密度，減少陽極消耗。而海洋環(huán)境腐蝕的重要特征就是會(huì)發(fā)生微生物腐蝕和生物污損。任何材 料，包括犧牲陽極以及陰極保護(hù)生成的鈣鎂沉積層都會(huì)受到污損生物的影響，因此研究他們相互之間的關(guān) 系和作用機(jī)制，顯得非常重要。因此，研制一種監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境中污損生物與陰極保護(hù)鈣鎂沉積層相互影響 的方法，對(duì)于了解鋼結(jié)構(gòu)陰極保護(hù)的效果，對(duì)于保障重大鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境中污損生物與鈣鎂沉積層相互影響的方法，屬于海洋污損生物技術(shù)領(lǐng) 域。所用實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)海實(shí)驗(yàn)裝置(圖1)以及電化學(xué)測(cè)試裝置(圖2)。實(shí)海裝置包括試驗(yàn)框架、待 測(cè)Q235鋼電極和犧牲陽極；犧牲陽極固定于框架上，并與待測(cè)Q235鋼電極偶聯(lián)；所述待測(cè)Q235鋼電極 是將國(guó)標(biāo)生產(chǎn)的Q235鋼板切成20×50×5mm的塊體，在一個(gè)主面上焊接上銅導(dǎo)線。然后用非導(dǎo)電環(huán)氧樹 脂將其封裝在預(yù)先加工好的環(huán)狀的模具中，留出試樣的另一個(gè)主側(cè)面作為試樣面。此外， 環(huán)氧樹脂中試樣的四個(gè)頂端沿軸向開有四個(gè)孔，每個(gè)孔內(nèi)各鑲?cè)胍桓酆衔锕苡糜谡麄€(gè) 電極在框架上的固定。填充的環(huán)氧樹脂上，短管長(zhǎng)度與填充的環(huán)氧樹脂高度一致。為了控制陰、陽極材料 暴露在海水中的面積，陽極材料的一部分被絕緣環(huán)氧樹脂封在PVC管中，留出面積為30cm2。將制備好的 電極有序的安裝在聚乙烯板上(795×235×20mm)每七個(gè)Q235電極和兩個(gè)陽極合金(Zn-Al-Cd)偶聯(lián)， 保證陰極和陽極的面積比為10∶1。為保證實(shí)驗(yàn)的精確性，整個(gè)裝置的所有連接處或焊接點(diǎn)都使用絕緣膠帶 和環(huán)氧樹脂密封。

電化學(xué)測(cè)試裝置(圖2)的主要部分是機(jī)玻璃制成的正方體槽，槽側(cè)面某一側(cè)開有一個(gè)圓形孔在孔與試樣間加有用于密封的鑲嵌在圓孔內(nèi)的橡膠墊片。選擇要測(cè)試的實(shí)海試樣某一區(qū)域?yàn)闇y(cè)試點(diǎn)，將該 區(qū)域覆蓋在孔上，并用支架固定。這樣既可以避免對(duì)實(shí)海掛樣進(jìn)行切割處理等，影響表面的生物附著狀態(tài) 的問題，又可以對(duì)需要的具體測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行自由選擇切換，方便快捷。電化學(xué)測(cè)試裝置采用常用的三電極體 系，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，鉑片電極為對(duì)電極。所有電化學(xué)測(cè)試都在裝有過濾的新鮮海水的 體系中進(jìn)行。本發(fā)明在實(shí)際海洋環(huán)境中，可測(cè)不同實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，不同污損生物附著(如微生物、海藻、大 型污損生物)對(duì)陽極性能影響，可獲得鈣質(zhì)層和污損生物相互影響的規(guī)律。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境中污損生物與鈣鎂沉積層相互 影響的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境中污損生物與鈣鎂沉積層相互影響的方法，其特征在于：采用一實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 所用實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)海實(shí)驗(yàn)裝置以及電化學(xué)測(cè)試裝置。

如上所述的一種監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境中污損生物與鈣鎂沉積層相互影響的方法，其特征在于：所用電化學(xué)測(cè) 試裝置的主要部分是機(jī)玻璃制成的正方體槽，槽側(cè)面某一側(cè)開有一個(gè)圓形孔在孔與試樣間加 有用于密封的鑲嵌在圓孔內(nèi)的橡膠墊片，選擇要測(cè)試的實(shí)海試樣某一區(qū)域?yàn)闇y(cè)試點(diǎn)，將該區(qū)域覆蓋在孔上， 并用支架固定。