針對傳統(tǒng)的陰極保護在長輸管道方面存在的不足,研發(fā)出新型犧牲陽極和外加電流聯(lián)合陰極保護埋地管道的裝置及方法。通過犧牲陽極和外加電流單獨的優(yōu)化實驗,找到最佳的犧牲陽極材料及規(guī)格和外加電流的電壓,制備優(yōu)良的準固態(tài)電解質(zhì),給裝置提供穩(wěn)定的運行環(huán)境,搭建出聯(lián)合保護裝置,將其應(yīng)用在埋地管道中實現(xiàn)有效的保護。犧牲陽極實驗部分,通過對管道保護效果的對比,選擇出最佳條件為5×5cm2的鎂材料,其管道的腐蝕速率2.936×1 0-3mg·min-1·cm-3、陽極的消耗速率0.135×1010-3mg·min-1·cm-3,所產(chǎn)生的電流最大可達0.113A,穩(wěn)定時電流趨于0.07A;外加電流實驗部分,通過對管道保護效果的對比,選擇出最佳條件為1V的電源電壓,其管道的腐蝕速率2.150×10-3mg·min-1·cm-3,并且其電能的消耗是最少的;準固態(tài)電解質(zhì)實驗部分,通過對溶劑、溶質(zhì)、凝膠劑和金屬電解質(zhì)的優(yōu)化,制備出電導率穩(wěn)定在5.83mS·cm-1左右,揮發(fā)度小于0.2%顯堿性的準固態(tài)電解質(zhì)。在最佳條件搭建出聯(lián)合保護裝置,通過與單獨的傳統(tǒng)陰極保護法對比,陽極材料鎂陽極消耗量為1.875g,陽極消耗速率為... 

【文章來源】：東北電力大學吉林省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３水飽和度影響腐蝕速率曲線圖??１．１．３．４含鹽量的影響??

第１章緒論??外加電流法的原理：陽極為輔助陽極，陰極為被保護金屬，再通過外加直流??電源提供電能，促使土壤中的電子發(fā)生遷移現(xiàn)象，使被保護金屬結(jié)構(gòu)電位高于周??圍環(huán)境，從而達到保護金屬的目的。如圖１－４。??（１）優(yōu)點：設(shè)計的電壓和電流幅度寬，適用于電阻率較高的土壤或防腐涂??層不良的金屬；對于金屬的延伸部分也可以得到保護；可隨土壤環(huán)境的變化調(diào)整??電壓和電流；在整流器上可方便觀察電流電壓，監(jiān)視保護過程［５Ｍ２］。??（２）缺點：設(shè)計需小心避免陰極千擾；外部電源有可能停電或受到干擾；??要求定期檢查和維護；系統(tǒng)保護期間需要穩(wěn)定的電源，成本較高＾５４］。??輸電電纜：???陰極??站?ｐ??ｌｅａｌＬ?極??埋地管線?）＊－告??圖１－４犧牲陽極和外加電流原理示意圖??１．１．５新型陰極聯(lián)合保護系統(tǒng)??為了解決犧牲陽極和外加電流陰極保護法的各自缺點，目前研究更多的是將??陰極保護方法聯(lián)合起來。該裝置包括太陽能供電系統(tǒng)、外加電流系統(tǒng)和犧牲陽極??系統(tǒng)。以外加電流為主，犧牲陽極為輔，太陽能電池板作為電源，利用恒電位儀??給聯(lián)合保護裝置提供恒電位。如圖１－５。??—?￣?地上??‘：?Ｉ．?弋地下??ｔｋ?＿？?Ｌ：Ｋ?＿．．．．＋１丨、－＊??埋地ｉ線?Ｗｇ??＼Ｌ?／?ｕ??圖１－５新型陰極聯(lián)合保護裝置示意圖??用鎂基陽極作為犧牲陽極，氫氧化鋅作為保護裝置中準固態(tài)電解質(zhì)的主要成??分。該裝置對長輸埋地管道保護期間，在管道負極表面不斷的有電子聚集，從而??７??

第１章緒論??外加電流法的原理：陽極為輔助陽極，陰極為被保護金屬，再通過外加直流??電源提供電能，促使土壤中的電子發(fā)生遷移現(xiàn)象，使被保護金屬結(jié)構(gòu)電位高于周??圍環(huán)境，從而達到保護金屬的目的。如圖１－４。??（１）優(yōu)點：設(shè)計的電壓和電流幅度寬，適用于電阻率較高的土壤或防腐涂??層不良的金屬；對于金屬的延伸部分也可以得到保護；可隨土壤環(huán)境的變化調(diào)整??電壓和電流；在整流器上可方便觀察電流電壓，監(jiān)視保護過程［５Ｍ２］。??（２）缺點：設(shè)計需小心避免陰極千擾；外部電源有可能停電或受到干擾；??要求定期檢查和維護；系統(tǒng)保護期間需要穩(wěn)定的電源，成本較高＾５４］。??輸電電纜：???陰極??站?ｐ??ｌｅａｌＬ?極??埋地管線?）＊－告??圖１－４犧牲陽極和外加電流原理示意圖??１．１．５新型陰極聯(lián)合保護系統(tǒng)??為了解決犧牲陽極和外加電流陰極保護法的各自缺點，目前研究更多的是將??陰極保護方法聯(lián)合起來。該裝置包括太陽能供電系統(tǒng)、外加電流系統(tǒng)和犧牲陽極??系統(tǒng)。以外加電流為主，犧牲陽極為輔，太陽能電池板作為電源，利用恒電位儀??給聯(lián)合保護裝置提供恒電位。如圖１－５。??—?￣?地上??‘：?Ｉ．?弋地下??ｔｋ?＿？?Ｌ：Ｋ?＿．．．．＋１丨、－＊??埋地ｉ線?Ｗｇ??＼Ｌ?／?ｕ??圖１－５新型陰極聯(lián)合保護裝置示意圖??用鎂基陽極作為犧牲陽極，氫氧化鋅作為保護裝置中準固態(tài)電解質(zhì)的主要成??分。該裝置對長輸埋地管道保護期間，在管道負極表面不斷的有電子聚集，從而??７??

【參考文獻】：
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