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航标锚链腐蚀相关数据采集分析及应用(2)

人气指数: 发布时间:2017-11-17 17:22  来源:http://www.zgqkk.com  作者: 常淼
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  (1)海水温度 
  湛江沿海年平均水温呈南高北低,近岸低外海高特征。年平均水温变化在23.7℃~24.9℃之间。东部海区等温线大体与岸线平行,沿岸水温在24.0℃左右,中深海区25.0℃,深海区26.0℃。 
  通过国外学者实际研究,海水温度每上升10℃,腐蚀速率即增加一倍。根据Arrhenius定律,海水温度对腐蚀速率影响在数学模型上表现为一种指数关系:  
  (2)溶解氧浓度 
  海水中溶解氧浓度是一个重要的变量,湛江海域溶解氧浓度为6.23~10.34mg/L。锚链钢材的腐蚀速率由钢材表面海水中氧扩散速率影响。腐蚀速率r0随t时刻的电流密度i的变化关系:  
  其中,n为钢中氧化电子数目,F为法拉第常数,D是海水中溶解氧扩散系数,C是锚链表面和海水中的溶解氧浓度差,δ为钢材界面上溶解氧厚度。 
  (3)海水流速 
  湛江海区东部潮流受地形影响,由北向南快速递增,在硇洲岛一带海域,最大流速略大于2节;至外罗门水道附近最大流速达5节。琼州海峡大潮时流速达5节;在琼州海峡东西口的狭窄处,落潮潮流最大流速可达6节以上。雷州西部沿海全日潮最大潮汐流速0.8节。 
  流速对腐蚀速率的影响可依据国内学者的实验数据,最初的腐蚀速率和水流速度可近似看做是线性关系:  
  4.航标锚链分析系统的建立 
  通过对航标所在水域水文气象数据进行采集、关联分析,得到航标锚链可能发生异常工作的条件或指标。从而设计和建立一个统一的数据采集技术体系,能够支持系统对航标异常工作分析的数据需求,系统通过内部局域网从不同的数据服务器或者接口获取相关数据,然后统一在系统服务器数据库中进行分析处理最后将分析结果反馈到用户端,并对航标锚链异常工作风险向用户进行风险提示。  
  5.结语 
  数据隐含着巨大的深度价值。经过多年的航标信息化建设,航标系统积累了大量的航标以及与水文气象有关的数据,每天还在产生大量的实时数据。研究和挖掘这些数据,利用信息化的手段对航标异常工作提前进行风险提示,并借助先进的图形化手段,发挥其在航保服务、航标管理、航标维护和应急中的作用,对提高航标养护效率、及时发现问题、科学辅助决策、完善导航服务效能等方面将具有重要的意义。 
  参考文献: 
  [1]郭锦宝.化学海洋学[M].厦门:厦门大学出版社,1997.156. 
  [2]Robert E. Melchers,“Modeling of marine immersion corrosion for mild and low-alloy steels”, [J].Part 1:phenomenological model, Corrosion 59:319-334,2003. 
  [3] Robert E. Melchers, “The marine corrosion of structural steels in brackish and fresh water”. [J].Struct Infrastruct Eng 2(1):53-61,2006.

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