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埋地管道阴极保护电位分布的模拟研究的任务书
任务书
一、题目
埋地管道阴极保护电位分布的模拟研究
二、研究背景
现代化城市的基础设施主要由地下管网构成，包括输送燃气、水、油、电力等等的管道。这些管道在使用过程中，受到多种因素的影响，例如土壤电化学环境、电磁辐射、机械损伤等等，这些因素都会对管道的耐久性造成影响。
而在这些因素中，土壤电化学环境对于管道的影响最大，因为土壤对于管道的腐蚀作用十分明显，容易使管道损坏。为了保护管道，防止其被腐蚀，必须采取阴极保护技术，这种技术可以将管道表面的金属处于一种负电位，从而抵消土壤中的阳极电流，从而达到防腐目的。
但是，采用阴极保护技术时，电位的分布情况会对管道的腐蚀情况产生重要影响，因此对于电位的分布情况进行模拟研究十分必要，可以为管道的设计、施工和防腐提供依据。
三、研究目的
本研究的目的是通过模拟研究管道的阴极保护电位分布情况，研究土壤电化学环境影响因素，探究采用不同的保护电位对管道防腐的影响，为管道的设计、施工和防腐提供理论依据。
四、研究内容
1.深入了解管道阴极保护技术的原理和应用方法，探究阴极保护电位稳定的影响因素。
2.搜集土壤电化学环境相关资料，对于非均匀土壤电化学环境下阴极保护电位分布情况进行模拟。
3.建立阴极保护电位分布的数学模型，利用ComputationalFluidDynamics(CFD)的方法进行数值模拟研究。
4.通过实验室验证，对研究结果进行检验。
5.对于模拟结果进行分析，比较不同的保护电位在管道防腐中的效果，为管道防腐提供科学依据。
五、研究方法
1.实验室实验法：利用实验室模拟非均匀土壤电化学环境，量化土壤电阻率及电位的影响因素。
2.计算模拟法：建立静电场、电流密度场以及电位分布场的数学模型，基于CFD进行模拟计算，得出管道阴极保护电位分布情况。
3.电位扫描法：通过对管道进行电位扫描，获得管道的电位分布情况。
4.故障诊断法：通过对管道进行故障诊断，了解管道的腐蚀情况，从而得出管道的防腐效果。
六、预期成果
本研究预期可得到以下成果：
1.建立了管道阴极保护电位分布的数学模型，可以模拟管道表面电位的分布情况。
2.通过搜集和分析相关资料，揭示了非均匀土壤电化学环境下阴极保护电位变化的规律。
3.对不同阴极保护电位的防腐效果进行比较，为管道腐蚀防护提供科学、可靠的依据。
4.提出优化管道阴极保护电位的建议，为工程实践提供参考。
七、研究计划
本研究计划历时12个月，具体计划如下：
第1-2月：搜集相关文献，了解阴极保护技术的原理和应用方法。
第3-4月：进行实验室模拟研究，并建立数学模型。
第5-8月：基于CFD进行数值模拟计算，并对实验结果进行数据分析。
第9-10月：通过电位扫描等方法对管道腐蚀情况进行诊断，验证研究结果。
第11-12月：撰写结论，并提出保护电位优化的建议。
八、参考文献
[1]黄宏,阴极保护,北京：化学工业出版社,2006.
[2]张伟,管道防腐技术,北京：石化出版社,2007.
[3]李志强,亓广淼.埋地管道阴极保护电位优化研究[J].煤气与热力,2016,36(8):16-20.
[4]管友萍,张建中,吴骋栋.建筑材料与结构[M].北京：清华大学出版社,2009.
[5]卫黎阳,汤咏.埋地管道阴极保护技术及应用[J].石化技术应用,2018,11:136-138.
以上文献提供了关于阴极保护技术和管道防腐技术的全面介绍，对于本研究的开展提供了指导。