利用雨水导电的缆索结构电化学防腐试验方法研究

The durability of a cable structure is a serious problem because cable replacement is costly. Electrochemical anticorrosion cannot typically be completed in the atmosphere without a suitable electrolyte. However, a waterline formed on the surface of the cable is used as the electrolytic solution of the electrochemical anticorrosion for the damaged area of the cable. This cable can be used to develop a set of electronic devices with a software system thatcan prevent the corrosion of cables. This cable also possesses a theoretical significance and practical value in solving the corrosion problem of cables, thereby prolonging their service life. First, an electrochemical anticorrosion reactor, which is a circuit that was exploited by using steel wires and waterlines, will be developed and applied to a preliminary test. Second, a software and device system of a cable structure for an electrochemical corrosion test room will be established. Third, a software and device system of the cable structure for electrochemical corrosion equipment will also be constructed, and then an experimental investigation will be conducted in the corrosion test room. Fourth, an acoustic emission monitoring method will be exploited to evaluate the corrosion performance of the cable structure, and the parameters of the equipment will be optimized. Finally, the experimental study of the cable structures in the electrochemical anticorrosion equipment will be conducted. In summary, the research of this method will produce a new product with the advantages of high technological content and convenient use. The proposed method provides considerable benefits in terms of significant market prospect and economic significance over the expensive repair works.

缆索结构耐久性问题严重，换索费用很大，利用雨水在其表面形成的雨线和损伤处索体接触所形成的电解质，研制一套能够提供电子来防止缆索腐蚀的装置及软件系统，并应用到缆索防腐中，实现大气中不能完成的电化学防腐，对于解决缆索腐蚀问题和延长缆索使用寿命具有重要理论意义和实际应用价值。首先，搭建利用水线导电的钢丝电化学防腐反应器，进行初步试验。然后，研制模拟雨水腐蚀的腐蚀试验房的软硬件系统。其次，研制利用水线导电的缆索结构电化学防腐装备的软硬件系统，并在研制的腐蚀试验房内进行试验研究。再次，研究缆索结构腐蚀性能评价的声发射监测方法，对利用雨水导电的缆索结构电化学防腐装备的参数进行优化。最后，进行利用雨水导电的缆索结构电化学防腐装备的缆索结构试验研究。该方法的研究，必将产生一种新的具有科技含量高和使用方便等优点的产品，与昂贵的修复工程相比，效益可观，具有很大的市场前景和经济意义。

缆索结构的耐久性问题严重，利用雨水在损伤处索体表面形成的雨线作为电解质，研制一套能够防止缆索腐蚀的装置及软件系统，具有重要理论意义和实际应用价值。.首先，搭建了利用雨水导电的缆索钢丝电化学防腐反应器并进行初步试验。其次，构建利用雨水导电的缆索结构电化学防腐蚀试验房硬件装备。再次，建立了利用雨水导电的缆索结构电化学防腐蚀的基本理论和保护参数及影响因素研究的技术路线图。然后，探究了保护电流密度和保护电位等电化学参数对保护效率及其电化学腐蚀行为和外加电位对氢渗透行为的影响。而后，研究了雨水流速和预应力水平对电化学防腐效果的影响。之后，采用声发射和主动声波发生技术对腐蚀后的缆索钢丝进行检测及腐蚀过程的实时监测。最后，针对实际缆索结构节段试样进行了利用雨水导电的电化学防腐的试验研究。.在模拟海洋降雨环境中，外加电流保护有效地减缓了缆索钢丝的腐蚀。在一定的范围内，保护效率随保护电流密度增加和保护电位的负移而提高，同时保护效率提高的速度逐渐减缓。由于缆索钢丝自腐蚀电位的差别，尤其是镀层的影响，海洋环境中金属结构外加电流保护的-850 mVSCE准则往往不再适用。不同雨水流速下保护效果略有差异，钢丝的腐蚀速度随预应力水平的提高而增大。在利用信号发生器测试腐蚀后缆索钢丝的声发射试验中，主频随腐蚀程度加重而逐渐增大，频散现象也更明显，声发射振铃计数和撞击数可以反映钢丝腐蚀损伤演化的过程。实际缆索节段内部钢丝的腐蚀分布较不均匀，在电化学防腐的表面雨水液膜中氧气被消耗，间接阻止了缆索钢丝的电化学腐蚀。相对于未保护的缆索钢丝保护效率最高可到达23%以上。分别得到了常用1670 MPa、1770 MPa和1860 MPa缆索钢丝的氢扩散系数。.本项目提出了利用雨水导电的缆索结构电化学防腐的试验方法，必将产生一种科技含量高，技术附加值高和使用方便等优点的产品，具有很大的潜在需求，与动辄上千万的修复工程造价相比，其经济效益非常可观，具有很大的市场前景和经济意义。