[發明專利]一種船舶與海洋結構物犧牲陽極尺寸的設計方法

有效

• 申請號: 202110329798.4
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113094825B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 吳同澤
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;C23F13/16
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 賈慧琴;包姝晴

本發明公開了一種船舶與海洋結構物犧牲陽極尺寸的設計方法，包括：步驟一，根據船舶與海洋結構物，計算限定因素，所述限定因素包括被保護的表面積Ssubgt;船/subgt;、犧牲陽極使用壽命T和海水腐蝕率v；步驟二，根據船舶與海洋結構物的材質、使用環境、設計要求及各種陽極的特性，選擇犧牲陽極的材料；步驟三，根據經濟成本和材料的活性和防腐性，選擇犧牲陽極的形狀；步驟四，根據步驟三中犧牲陽極的形狀，假設犧牲陽極的具體尺寸，并根據被保護的表面積Ssubgt;船/subgt;計算所需犧牲陽極的總數量；步驟五，確定犧牲陽極長度Lsubgt;a/subgt;、犧牲陽極截面等效半徑r、犧牲陽極截面上、下邊長度的算術平均數Bsubgt;a/subgt;、犧牲陽極截面高度Hsubgt;a/subgt;，計算犧牲陽極的細長系數Csubgt;l/subgt;。

技術領域

本發明涉及海洋領域，具體涉及一種船舶與海洋結構物犧牲陽極尺寸設計方法。

背景技術

現如今，由于船舶與海洋結構物因長期處在海洋環境中，使得犧牲陽極用量十分巨大，其犧牲陽極用量往往需要上千噸，因此讓犧牲陽極物盡其用，在達到防腐要求的同時，盡量降低犧牲陽極的用量，對于成本控制十分重要；犧牲陽極的規格和尺寸與陽極發生電流大小和有效使用年限有著密切的聯系，選擇陽極規格時必須充分考慮保護年限、被保護結構物體的幾何尺寸、海域水質等因素；但目前，人們對犧牲陽極形狀和尺寸的研究較少，目前的陽極形狀和尺寸研究大部分都是從用途方面考慮進行設計的，而且在現實選取過程中，使用者通常按照國家標準GBT4948-2002和GBT4950-2002中推薦的標準尺寸選取犧牲陽極尺寸；但上述國家標準均為2002年頒布，不能很好的適應船舶與海洋工程目前的發展現狀；

現如今的船舶與海洋結構物犧牲陽極尺寸設計方法大部分都是從用途方面考慮，很少考慮到形狀和尺寸對犧牲陽極服役性能的影響，而且在現實選取中大部分使用者也是按照國家標準的標準尺寸選取犧牲陽極尺寸，但由于此領域國家標準發布時間久遠，從而不能很好的適應于不同類型的船舶與海洋工程，容易增加犧牲陽極的支出成本，并造成陽極材料高度浪費。

發明內容

本發明的目的是提供一種使犧牲陽極總數量少、總質量小的設計方案。

為了達到上述目的，本發明提供了一種船舶與海洋結構物犧牲陽極尺寸的設計方法，包括：

步驟一，根據船舶與海洋結構物，計算限定因素，所述限定因素包括被保護的表面積S_船、犧牲陽極使用壽命T和海水腐蝕率v；

步驟二，根據船舶與海洋結構物的材質、使用環境、設計要求及各種陽極的特性，選擇犧牲陽極的材料；

步驟三，根據經濟成本和材料的活性和防腐性，選擇犧牲陽極的形狀；

步驟四，根據步驟三中犧牲陽極的形狀，假設犧牲陽極的具體尺寸，并根據被保護的表面積S_船計算所需犧牲陽極的總數量；

步驟五，確定犧牲陽極長度L_a、犧牲陽極截面等效半徑r、犧牲陽極截面上、下邊長度的算術平均數B_a、犧牲陽極截面高度H_a，計算犧牲陽極的細長系數C_l

和扁平系數C_f

優選地，步驟一中，

式中：m是浮力；

L是船舶與海洋結構物水線的長度；

B是船舶與海洋結構物邊緣的水線寬度：

G是船舶與海洋結構物的水線深度；

δ是船型填充系數。