[發(fā)明專利]一種鑲嵌式復(fù)合犧牲陽極及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810140271.1
• 申請日: 2008-09-18
• 公開（公告）號: CN101363121A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜敏;王慶璋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: C23F13/10
• 分類號: C23F13/10
• 代理公司: 青島海昊知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 崔清晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鑲嵌式復(fù)合犧牲陽極及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

海洋構(gòu)筑物最常用的防腐措施是陰極保護(hù)或者涂裝與陰極保護(hù)聯(lián)合使用。陰極保護(hù)應(yīng)用廣泛，可用于裸露金屬、涂層鋼、鋼筋混凝土等等；也可以應(yīng)用于各種電解質(zhì)溶液、水體、土壤等。犧牲陽極的陰極保護(hù)法簡單、可靠，應(yīng)用最有效、最安全、最廣泛。在海洋環(huán)境中常用Al-Zn-In系犧牲陽極，它具有電位穩(wěn)定、電化學(xué)容量高、陽極溶解均勻、價廉、易加工等優(yōu)點(diǎn)。陰極保護(hù)設(shè)計中關(guān)鍵內(nèi)容有保護(hù)電流密度、物料恒算、陽極合理配置、復(fù)雜部位設(shè)計以及屏蔽區(qū)設(shè)計等。保護(hù)電流密度是最關(guān)鍵的設(shè)計參數(shù)之一，包括初始電流密度、中期電流密度和末期電流密度。實(shí)際工作中為了滿足初始發(fā)生電流的要求，往往增加犧牲陽極量，又因上述三個保護(hù)電流密度不同，按照NACE標(biāo)準(zhǔn)取其最大值，從而會造成陽極用量過大，成本增加，給構(gòu)筑物的造價、施工及其自身負(fù)荷造成不利影響。

DNV標(biāo)準(zhǔn)中為了克服上述缺點(diǎn)，有建議采用鎂陽極包覆Al合金犧牲陽極來解決初期保護(hù)電流密度大而中期保護(hù)電流密度小的矛盾；但是，由于鎂陽極的電極電位過負(fù)，鋼鐵構(gòu)筑物尤其是近陽極處易發(fā)生過保護(hù)、導(dǎo)致氫脆的危險，而且鎂易燃，與鋁合金熔點(diǎn)差別大、膨脹系數(shù)也不同，造成加工困難。活性鋁陽極雖然易加工，但是同樣存在過保護(hù)、導(dǎo)致氫脆的危險。目前尚未見由活性鋁陽極和常用鋁陽極組成的復(fù)合犧牲陽極的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鑲嵌式復(fù)合犧牲陽極，用于海洋構(gòu)筑物的陰極保護(hù)工程，它能彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。

一種鑲嵌式復(fù)合犧牲陽極，其特征在于它以帶鋼芯的普通犧牲鋁陽極作為母體，該母體里面鑲嵌活性鋁陽極。

上述鑲嵌式復(fù)合犧牲陽極在海洋構(gòu)筑物的陰極保護(hù)中的應(yīng)用。

本發(fā)明的鑲嵌式復(fù)合犧牲陽極容易加工、可避免過保護(hù)產(chǎn)生氫脆的危險，不僅適用于海上平臺導(dǎo)管架、海底管線，也適用于其它海洋鋼鐵構(gòu)筑物的陰極保護(hù)。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為其俯視圖。

附圖3為其A-A剖視圖。

具體實(shí)施方式

有一個鋼鐵構(gòu)筑物位于渤海，設(shè)計壽命為20年，初期極化時間為2年，采用長條形犧牲陽極，渤海海水電阻率為23Ω·cm，所需初期保護(hù)電流密度為130mA/m²，中期保護(hù)電流密度為80mA/m²，末期保護(hù)電流密度為90mA/m²，等效裸鋼保護(hù)面積為5100m²。

如附圖所示，本發(fā)明的鑲嵌式復(fù)合犧牲陽極以帶鋼芯3的普通犧牲鋁陽極1作為母體，該母體里面鑲嵌活性鋁陽極2。用于上述鋼鐵構(gòu)筑物時，其中作為母體的普通犧牲鋁陽極1的外尺寸為(250+260)*260*(1300+1500)，鋼芯3的尺寸為Φ114*8.5，鑲嵌在母體內(nèi)的活性鋁陽極2的尺寸范圍為：長L1000—1200mm、寬d200—230mm、高h(yuǎn)60—70mm。所用的鑲嵌式復(fù)合犧牲陽極有165塊，單個凈重212kg，其中普通犧牲鋁陽極1的重量為172—182kg，活性鋁陽極2的重量為30—40kg。該鑲嵌式復(fù)合犧牲陽極中普通犧牲鋁陽極1和活性鋁陽極2的面積比為6.9—4.7時，工作電位范圍為-1.30—1.15V，通過活性鋁陽極2的用量能確保構(gòu)筑物的初始極化時間，不僅滿足了初期保護(hù)電流密度的需求，也解決了鎂包覆鋁陽極所帶來的過保護(hù)的缺點(diǎn)。