《電化學(xué)保護原理及技術(shù)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱電化學(xué)保護原理及技術(shù)Electrochemicalprotectionprinciplesandtechnology課程編碼MAT210521020開課院部材料科學(xué)與工程學(xué)院課程團隊能源裝備腐蝕控制團隊學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時32講授32實驗0上機0實踐0課外學(xué)時32適用專業(yè)材料科學(xué)與工程授課語言中文先修課程物理化學(xué)課程簡介（限選）《電化學(xué)保護原理及技術(shù)》為材料科學(xué)與工程專業(yè)的選修課。針對各種環(huán)境下的腐蝕控制需求，本課程以金屬材料電化學(xué)腐蝕防護為基礎(chǔ)，主要講授犧牲陽極、外加電流等陰極保護技術(shù)和陽極保護技術(shù)。課程內(nèi)容包括電化學(xué)保護原理與主要參數(shù)，犧牲陽極法陰極保護技術(shù)，外加電流法陰極保護技術(shù)，直流雜散電流腐蝕及其防護，交流干擾及其防護，陽極保護原理與主要參數(shù)，陽極保護設(shè)計與應(yīng)用技術(shù)，陰極保護檢測技術(shù)等。犧牲陽極保護技術(shù)主要介紹犧牲陽極保護系統(tǒng)，犧牲陽極材料，環(huán)境與填包料，犧牲陽極陰極保護設(shè)計，陽極安裝及保護效果檢測等。外加電流保護技術(shù)主要介紹外加電流保護系統(tǒng)，電源設(shè)備，輔助陽極及保護系統(tǒng)設(shè)計等。陽極保護技術(shù)主要介紹陽極保護原理，主要控制參數(shù)，陽極保護設(shè)計與應(yīng)用技術(shù)。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要掌握腐蝕控制工程中應(yīng)用最廣泛的電化學(xué)保護技術(shù)原理、系統(tǒng)組成及設(shè)計，能夠應(yīng)用電化學(xué)的基本原理，識別和判斷電化學(xué)保護工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)，能夠?qū)㈦娀瘜W(xué)工程知識和數(shù)學(xué)模型方法用于陰極保護電場模擬與設(shè)計。ElectrochemicalProtectionPrinciplesandTechnologyisarequiredoneforthemajorofmaterialsscienceandengineering.Foravarietyofenvironmentscorrosioncontrolrequirements,thecoursefocusedoncathodicprotectiontechnologies,suchassacrificialanodesandimpressedcurrentcathodicprotection,andanodeprotectiontechnologies.Coursecontentincludeselectrochemicalprotectionprinciplesandthemainparameters,sacrificialanodecathodicprotectiontechnology,impressedcurrentcathodicprotectionlaw,theDCstraycurrentCorrosionandprotection,ACinterferenceanditsprotection,cathodicprotectionprinciplesandthemainparameters,cathodicprotectiondesignandapplicationoftechnology,cathodicprotectiontestingtechnology,andsoon.Regardingthesacrificialanodeprotectiontechnology,thiscoursemainlyintroducessacrificialanodeprotectionsystem,sacrificialanodematerials,environmentandpackingmaterials,sacrificialanodecathodicprotectiondesign,anodeinstallationandprotectioneffectdetection.Fortheimpressedcurrentprotectiontechnology,thecoursemainlyintroducestheimpressedcurrentprotectionsystem,powersupplyequipment,auxiliaryanodeandprotectionsystemdesign.Fortheanodicprotectiontechnology,thecoursemainlyintroducestheanodicprotectionprinciple,maincontrolparameters,anodicprotectiondesignandapplicationtechnology.Throughthestudyofthiscourse,studentsneedtomastertheprinciple,systemcompositionanddesignofelectrochemicalprotectiontechnologythatisthemostwidelyusedincorrosioncontrolengineering.Moreover,theyshouldbeabletoapplythebasicprincipleofelectrochemistry,identifyandjudgethekeylinksandparametersofelectrochemicalprotectionengineering,andbeabletoapplytheknowledgeofelectrochemicalengineeringandmathematicalmodelmethodtothesimulationanddesignofcathodicprotectionelectricfield.負責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務(wù)自選1M1目標1：能夠?qū)?fù)雜電化學(xué)保護工程問題進行腐蝕電場數(shù)值模擬是5.32M2目標2：能夠應(yīng)用電化學(xué)的基本原理，識別和判斷電化學(xué)保護工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)是2.12.1三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)11緒論本章重點難點：電化學(xué)保護技術(shù)分類和任務(wù)。陰極保護和陽極保護技術(shù)的任務(wù)，腐蝕與防腐蝕工程技術(shù)的定義和分類，腐蝕類型，防腐蝕工程技術(shù)分類。M1,M21講授//22陰極保護原理與主要參數(shù)本章重點難點：陰極保護基本原理，主要參數(shù)，陰極保護判據(jù)。/////32.1陰極保護原理陰極保護技術(shù)發(fā)展簡史，陰極保護原理。M1,M22講授//42.2陰極保護方法及主要參數(shù)主要的陰極保護方法，陰極保護的主要參數(shù)和影響因素。M1,M22講授//52.3陰極保護判據(jù)陰極保護判據(jù)和有效性陰極保護判據(jù)，保護電位判據(jù)應(yīng)用的有效性。M1,M21講授//63犧牲陽極法陰極保護技術(shù)本章重點難點：犧牲陽極保護原理、系統(tǒng)構(gòu)成、犧牲陽極保護設(shè)計。/////73.1犧牲陽極法陰極保護系統(tǒng)電偶序與犧牲陽極法陰極保護，犧牲陽極法陰極保護系統(tǒng)構(gòu)成。M1,M21講授//83.2犧牲陽極材料犧牲陽極材料的作用與要求，犧牲陽極的種類與規(guī)格，犧牲陽極材料的性能。M1,M22講授//93.3犧牲陽極環(huán)境與填包料犧牲陽極工作的環(huán)境介質(zhì)，犧牲陽極填包料。M1,M21講授//103.4犧牲陽極法陰極保護設(shè)計犧牲陽極種類的選擇，犧牲陽極法陰極保護的設(shè)計計算。M1,M21講授8課程設(shè)計113.5犧牲陽極安裝和保護效果檢測陽極分布與安裝，檢測站，保護效果檢測。M1,M21講授//123.6犧牲陽極的其他用途犧牲陽極的其他用途M1,M21講授//134外加電流法陰極保護技術(shù)本章重點難點：外加電流法陰極保護技術(shù)特點，系統(tǒng)構(gòu)成，外加電流法陰極保護設(shè)計。/////144.1外加電流法陰極保護系統(tǒng)外加電流法陰極保護技術(shù)特點，外加電流法陰極保護系統(tǒng)構(gòu)成。M1,M21講授//154.2外加電流法陰極保護的電源設(shè)備外加電流法陰極保護的電源設(shè)備M1,M21講授//164.3外加電流法陰極保護的輔助陽極外加電流法陰極保護的輔助陽極M1,M21講授//174.4外加電流法陰極保護設(shè)計外加電流法陰極保護設(shè)計M1,M21講授8課程設(shè)計184.5安裝與施工安裝與施工M1,M21講授//195直流雜散電流腐蝕及其防護本章重點難點：直流雜散電流腐蝕的起因和機制，直流雜散電流腐蝕的防護。/////205.1直流雜散電流腐蝕的起因和機制直流雜散電流腐蝕的起因和機制M1,M21講授//215.2直流雜散電流干擾源直流雜散電流干擾源M1,M21講授//225.3直流雜散電流腐蝕的防護直流雜散電流腐蝕的防護M1,M21講授//235.4海洋結(jié)構(gòu)物的直流雜散電流腐蝕及其防護海洋結(jié)構(gòu)物的直流雜散電流腐蝕及其防護M1,M21講授//246陰極保護檢測技術(shù)本章重點難點：各種陰極保護檢測技術(shù)及適用范圍。管地電位測量技術(shù)，歐姆電位降消除，犧牲陽極輸出電流檢測，管內(nèi)電流測試，接地電阻測試。M1,M22講授//257陽極保護原理與主要參數(shù)本章重點難點：陽極保護原理，陽極保護設(shè)計。/////267.1陽極保護原理及主要控制參數(shù)陽極保護原理及主要控制參數(shù)M1,M21講授//277.2陽極保護設(shè)計與應(yīng)用技術(shù)陽極保護設(shè)計準則，參數(shù)，陽極材料，工程應(yīng)用技術(shù)。M1,M21講授//288電化學(xué)保護工程應(yīng)用本章重點難點：典型海洋工程和石油裝備電化學(xué)保護的特點、工程設(shè)計及應(yīng)用。/////298.1儲罐與油庫儲罐保護的特殊問題，保護裝置設(shè)計；油庫和加油站電化學(xué)保護設(shè)計。M1,M22講授//308.2油井套管的陰極保護油井套管腐蝕起因、評價方法，陰極保護站設(shè)計與施工，電化學(xué)保護系統(tǒng)調(diào)試、維護與施工。M1,M21講授//318.3海洋構(gòu)筑物和海底管道海洋工程裝備保護特點，海洋平臺、港口構(gòu)筑物、海底管道等陰極保護系統(tǒng)控制與維護。M1,M21講授//328.4陰極保護系統(tǒng)數(shù)值仿真有限元方法模擬典型電化學(xué)保護工程腐蝕電場，優(yōu)化陰極保護設(shè)計。M1,M22講授16數(shù)值仿真四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1數(shù)值仿真1.本課程要求利用COMSOL多物理場軟件等有限元仿真工具建立電化學(xué)保護工程的模型，仿真典型電化學(xué)保護系統(tǒng)的腐蝕電場。2.根據(jù)模型建立情況和模擬結(jié)果的準確性評分。20%2課程設(shè)計根據(jù)電化學(xué)保護要求，選擇保護方式，針對給定的工程設(shè)計保護方案，進行相應(yīng)的計算等詳細設(shè)計。10%3期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學(xué)生對電化學(xué)保護基本知識的掌握能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有簡答題、作圖題、分析題、計算題等。60%4課堂表現(xiàn)1.隨機點名、刷卡點名等2.隨機檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況10%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1數(shù)值仿真50%A-陰極保護電場模擬與設(shè)計能夠正確建立模型，運用邊界條件，獲得正確計算結(jié)果，對仿真結(jié)果的理解和分析無誤；B-陰極保護電場模擬與設(shè)計能夠正確建立模型，運用邊界條件，獲得正確計算結(jié)果，對仿真結(jié)果的理解和分析存在少量錯誤；C-陰極保護電場模擬與設(shè)計能夠正確建立模型，運用邊界條件，獲得比較正確的計算結(jié)果，對仿真結(jié)果的理解和分析存在一定量錯誤；D-陰極保護電場模擬與設(shè)計不能夠正確建立模型，運用邊界條件，沒有獲得正確計算結(jié)果，對仿真結(jié)果的理解和分析存在大量錯誤。2M1期末考試50%（見試卷評分標準）3M2課程設(shè)計20%A-對電化學(xué)保護工程基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)模型方法的理解和分析準確，能夠正確選擇合適的保護方式及參數(shù)，設(shè)計詳實可靠；B-對電化學(xué)保護工程基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)模型方法的理解和分析存在少量錯誤，能夠正確選擇合適的保護方式及參數(shù)，設(shè)計詳實可靠；C-對電化學(xué)保護工程基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)模型方法的理解和分析存在一定錯誤，能夠正確選擇合適的保護方式及參數(shù)，設(shè)計比較可靠；D-對電化學(xué)保護工程基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)模型方法的理解和分析存在大量錯誤，不能夠正確選擇合適的保護方式及參數(shù)，設(shè)計錯誤。4M2期末考試60%（見試卷評分標準）5M2課堂表現(xiàn)20%A-不缺勤，在課堂積極提問，積極參加課堂討論，對電化學(xué)保護工程原理、設(shè)計和分析，思路清晰，結(jié)論正確；B-缺勤1次以內(nèi)，積極提問，積極參加課堂討論，對電化學(xué)保護工程原理、設(shè)計和分析，思路較清晰，結(jié)論較合理；C-缺勤2次以內(nèi)，能夠參加課堂討論，對電化學(xué)保護工程原理、設(shè)計和分析，結(jié)論基本正確；D-缺勤3次及以上，無提問，很少參加課堂討論。評分等級說明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]六、教材與參考資料序號教學(xué)參考資料明細1圖書|陰極保護和陽