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知識問答

輔助陽極與參比電極有什么作用

  • 作者:立博
  • 來源:wm.hxkj999.cn
  • 發布時間:2024-10-09
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  艦船上主要用兩種類型的輔助陽極:附著型和凹進型,后者與船幫平齊安裝。在過去,曾用過牽引式鋁陽極或鍍鉑銀陽極,后來因為對船頭部位保護不足,就不用這類陽極了。圖17-6所示是附著型陽極[27,28],適合這樣使用的主要是鉛-銀陽極,座架是個長的梯形截面的塑料(通常是玻璃纖維增強的聚酯)塊,活性陽極表面嵌裝在此塑料塊的側面。再用螺絲把塑料塊固定在拉桿螺栓上,這些拉桿螺栓焊接在船幫上并有陰螺紋插件,塑料塊備有防護板作為支架,它在陽極表面附近對船幫起防護作用,而且使覆蓋層不受陰極過電位的影響,該防護板用焊接支撐托架固定在船殼上,電流連接到塑料塊端部的一個帽上。由此,這些電纜或者直接引導穿過船幫,或者從塑料塊端部露出來,并安裝到防擴蓋下的船殼上。

附裝式陽極的最大優點是與保護電流成比例的低接地電阻,因為實際陽極本體做成紙長的窄條嵌在塑料塊傾斜的兩側:缺點是陽極本體暴露在船幫上,容易受到機械損傷。因此,人們開發出兩種新的陽極形狀,它們結構更緊湊,有幾乎成正方形或圓形的活性表面,但接地電阻稍差些[29],它們平貼在船幫上(見圖17-7)或者成凹進狀與船幫平齊裝(見圖17-8)。實際陽極本體是塊嵌埋在塑料支撐塊里的扁平板狀陽極,塑料周圍是金屬環,用此金屬環把陽極焊接在船殼上。這樣的陽極采用鉛-銀合金或者鍍鉑鈦,最寬100mm,最長2000mm。凹進式陽極主要用在破冰船這類高負荷船舶上,并且安裝在船頭部位。通常在這種情況下,要用額外的防護板防護。VG81259標準詳細規定了船用陽極材料和參比電極的數據[3]。

  陽極的選擇取決于預期使用條件的惡劣程度、成本及耐用性。在一定電壓下,電流輸出與接地電阻成反比,但與水的導電性成正比(見表24-1和24.1節),可以相差100倍(見17.1.1節)。在導電性較差的水域,必須相應升高陽極電壓以達到所需要的保護電流密度。超越保護裝置的電壓限制與特定陽極的允許驅動電壓的情況并非不可能發生,考慮到這一點,必須對可能有這方面問題的艦船和特殊類型的水域進行專門的設計。短期在港口停泊可以不予考慮,但在高電阻水域,由于電壓限制而會發生保護不足的問題。

每一扁平的輔助陽極的四周必須防止在陽極作用下產生氧和氯及其反應產物HC1和HCIO「見式(7-1)和式(7-2a)、式(7-2b),并要防止電位大幅度降低和陰極條件造成的強堿性環境(見5.2.1節),為此要采取防護板。在陽極周圍3m范圍內鋼材表面要噴丸處理達到 Sa 2%等級,然后涂上至少1mm厚的特殊涂料,如玻璃纖維增強的塑料或

瑪瑺脂。這樣的涂料不得變脆,應有足夠的延伸性,長時間在船塢里性質不會改變。對特別惡劣的使用條件(如預期會受到水流影響的外露部位),要考慮采用最厚2.5mm的覆蓋層。防護板的大小取決于保護電流、電壓與陽極的形狀[3]。

強制電流保護用的測量電極是堅固耐用的參比電極(見3.2節和表3-1),它們始終與海水接觸,采用小的控制電流時,它們保持未極化狀態,而普通的Ag-AgC1和甘汞參比電極只在檢查時使用(見16.7節)。凡是有電解質和隔膜的參比電極都不適合作為整流器電位控制用的長效電極,惟有電位足夠恒定不變的金屬-介質電極才可以考慮用作測量電極。Ag-AgCl電極的電位取決于水里氯化物的含量[見式(2-29),此電位偏差通常是可以的[3]。最可靠的電極是純鋅電極[3],它們有恒定不變的靜電位,可以稍加極化,在表面形成薄膜的情況下能用陽極電流脈沖進行再生,它們至少有5年使用壽命。

  這些陽極和測量電極用的電纜鋪設在管道里或者將電纜成排安置。陽極電纜必須有足夠低的電阻(見7.4節),偶爾,陽極電纜有軸向防水質量要求。以前用短電纜和陽極下面的承插螺栓連接電流,很少用分支導線,現今,在水線以下的陽極的電纜插座是經由防水盒(見圖17-8)和鐵套管連接的[5]。這些箱體的壁厚必須與船體壁厚相當[4~6],假如不用連接螺栓連接防水盒里的供電電纜,那么應將陽極電纜導線穿過防水盒接到電源上陽極電纜與連接螺栓被引導穿過不透水的艙壁松纜箱,供電電纜穿過兩個電纜松弛箱接到整流器上。防水盒也能用黏性絕緣材料充填


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