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| 我国沿海地区电厂的冷却系统普遍采用海水冷却，其冷却系统中所有与海水接触的的金属构件都存在不同程度的腐蚀问题。在腐蚀防护实践中，作为防腐手段之一的阴极保护，由于其方案制定大都采用经验估计方式，易造成欠保护、过保护现象的发生。本文以电厂冷却水系统中的泵体为保护对象，采用COMSOL软件对泵体阴极保护表面电位进行数值仿真模拟，获取其电位分布，能够克服传统阴极保护工程设计中经验估计的缺陷，实现有预测性的防腐系统优化设计，为工程实施提供理论参考。本文的主要研究内容为：（1）电厂冷却系统腐蚀与防护分析对电厂冷却系统具体腐蚀环境进行探讨分析，明确海水泵腐蚀机理及阴极保护原理，为分析判定泵体边界条件提供前提条件。（2）仿真模型推导及边界条件确定为建立阴极保护数学模型，在简化条件下依据经典电场理论及欧姆定律，以微小单元角度进行分析，推导出描述海水电解质区域内电位状态数学方程；然后结合实际腐蚀环境，从腐蚀动力学原理角度分析确定极化过程混合控制步骤，确定与实际情况更加符合的极化特性，改善了边界条件的单纯活化控制步骤的不可靠性。（3）阴极保护验证模型实验及影响因素分析采用实测阴极保护电位方法对仿真模型进行验证，以确保数学模型及边界条件的可靠性。同时，通过算例探讨了钢管电位随阳极排布、数量、位置等因素的影响规律，为阴极保护方案设计提供理论参考。（4）泵体阴极保护实施方案优化设计基于数值计算软件COMSOL采用参数化扫描进行优化运算求解，最终确定辅助阳极各种设置参数的最佳保护方案，为工程实践提供理论参考。 |
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