船體內(nèi)艙陰極保護設(shè)計技術(shù)研究.pdf

1、船舶各種液艙的腐蝕損傷是影響船舶壽命及安全性的重要因素，而其中壓載水艙的腐蝕損傷最為顯著。目前廣泛采用的措施是陰極保護(犧牲陽極或外加電流)和防腐蝕涂層并用的復(fù)合方法進行腐蝕防護。由于壓載水艙干濕交替的特點，使其與其他結(jié)構(gòu)相比腐蝕更加強烈；另外壓載水艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，“屏蔽效應(yīng)”對保護電流分布的影響也成為陰極保護設(shè)計中的關(guān)鍵問題。 基于邊界元法的數(shù)值模擬計算推動了現(xiàn)代陰極保護設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，本文就是在規(guī)范對船體陰極保護設(shè)計要求的基

2、礎(chǔ)上，重點考慮陰極保護參數(shù)和各種因素在對應(yīng)于船舶壓載水艙時對保護效果的影響，并采用數(shù)值模擬仿真計算方法，提出一種針對壓載水艙的陰極保護設(shè)計方案，解決屏蔽效應(yīng)問題，并實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計。 本文的工作包括以下內(nèi)容：依據(jù)陰極保護設(shè)計規(guī)范，編制壓載水艙的犧牲陽極設(shè)計計算程序；建立典型壓載水艙計算模型，將模型進行初步離散化，即用FORTRAN和VB編制網(wǎng)格剖分的前處理程序，得到模型初步離散的單元節(jié)點信息；建立船舶壓載水艙犧牲陽極系統(tǒng)的邊界元法計

3、算機模型，實施數(shù)值模擬仿真計算得出壓載水艙艙壁、結(jié)構(gòu)表面保護電位和保護電流密度的分布，以及犧牲陽極的消耗狀態(tài)；利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和數(shù)值模擬仿真計算的結(jié)果，編程擬合“犧牲陽極分布-保護電位均方差”非線性映射關(guān)系；依據(jù)遺傳算法編程，優(yōu)化犧牲陽極的位置分布，并通過算例驗證方法的可行性。最后開發(fā)了相應(yīng)的軟件界面。 本文開發(fā)的陰極保護設(shè)計方法也適用于船舶其他類液艙的陰極保護問題，對于大、中型船舶的船體陰極保護設(shè)計也具有參考價值。