脈沖陰極保護體系中犧牲陽極效果與干擾問題研究.pdf

1、脈沖陰極保護是一種具有很大潛在應用價值的新型技術，目前國內(nèi)外只有少量報道。本文在華中科技大學化學系材料與環(huán)境化學教研室脈沖陰極保護技術研究的基礎上，采用模擬管線系統(tǒng)，對犧牲陽極與強制電流陰極保護技術聯(lián)合使用中外加電流（直流和方波脈沖電流）對犧牲陽極效果的影響以及脈沖陰極保護的干擾進行了研究。
　　 在強制電流陰極保護與犧牲陽極聯(lián)合使用中，只要外加電流存在，犧牲陽極的輸出電流、工作電位就會受到影響，犧牲陽極與輔助陽極的距離越遠，影

2、響越弱。外加直流和脈沖電流對犧牲陽極輸出電流的影響不同：隨直流電流（I）增大，犧牲陽極的輸出電流持續(xù)減小直至為零，然后反向增加；受外加脈沖電流影響，犧牲陽極的輸出電流由直流變?yōu)榕c外加脈沖同頻的脈沖形式，在外加脈沖有電時段，輸出電流隨脈沖電流幅值（Im）增大而減小直至為零并反向增加、反向后的電流隨占空比（P）增大而減小，但是在外加脈沖無電時段的輸出始終沒有減小，并隨著Im、P增大而增大，并且頻率（f）對犧牲陽極輸出沒有影響。外加直流、脈沖

3、電流對犧牲陽極有陰極極化作用，隨著I增大，犧牲陽極的工作電位（Es）負移，隨著Im、P增大，Es負移，f對Es沒有影響。故在聯(lián)合使用時，必須通過實測犧牲陽極的輸出電流來判斷其效果。從陰極表面極化電位分布來看，犧牲陽極與外加直流陰極保護聯(lián)合使用中，犧牲陽極對陰極極化的貢獻會減小，甚至可能完全失效。但在犧牲陽極與外加脈沖陰極保護聯(lián)合使用中，犧牲陽極始終可以起到較好的補充極化作用，這體現(xiàn)出了脈沖陰極保護技術的優(yōu)越性。脈沖陰極保護體系對未保護體

4、系、脈沖陰極保護與直流陰極保護體系之間、不同脈沖陰極保護體系之間都存在干擾，被干擾體表面的極化電位和響應波形受到影響。響應波形在干擾的陰極區(qū)、極性交變區(qū)、陽極區(qū)呈現(xiàn)不同的特征，為兩個系統(tǒng)單獨工作時在被干擾陰極上響應波形的耦合，可以通過測量電位響應波形確定不同的區(qū)域和干擾電流的流向。隨著干擾體系電流參數(shù)（直流：I，脈沖：Im、P、f）增大，被干擾體上部電位負移，下部電位正移，干擾增強。隨著兩個體系距離、輔助陽極與被干擾陰極（或未保護體系）

5、距離減小，被干擾陰極上部電位負移，下部電位正移，干擾增強。增加干擾體系輔助陽極深度，被干擾陰極（或未保護體系）上部電位分布更加均勻，下部電位變化不明顯。在實際應用中，當一個區(qū)域內(nèi)存在多個脈沖陰極保護體系時，這些體系最好采用同頻同占空比的脈沖電流，通過調(diào)整各自的電流幅值來達到設計要求。一個區(qū)域內(nèi)不同的體系之間的距離應盡可能遠，在體系距離確定的情況下，輔助陽極的位置對干擾的影響最敏感，應盡量使得輔助陽極遠離其他體系的陰極，并且深埋輔助陽極。