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锌基准固态电解质在阴极联合保护装置的应用研究

发布时间:2021-04-08 16:04
  针对传统的阴极保护在长输管道方面存在的不足,研发出新型牺牲阳极和外加电流联合阴极保护埋地管道的装置及方法。通过牺牲阳极和外加电流单独的优化实验,找到最佳的牺牲阳极材料及规格和外加电流的电压,制备优良的准固态电解质,给装置提供稳定的运行环境,搭建出联合保护装置,将其应用在埋地管道中实现有效的保护。牺牲阳极实验部分,通过对管道保护效果的对比,选择出最佳条件为5×5cm2的镁材料,其管道的腐蚀速率2.936×1 0-3mg·min-1·cm-3、阳极的消耗速率0.135×1010-3mg·min-1·cm-3,所产生的电流最大可达0.113A,稳定时电流趋于0.07A;外加电流实验部分,通过对管道保护效果的对比,选择出最佳条件为1V的电源电压,其管道的腐蚀速率2.150×10-3mg·min-1·cm-3,并且其电能的消耗是最少的;准固态电解质实验部分,通过对溶剂、溶质、凝胶剂和金属电解质的优化,制备出电导率稳定在5.83mS·cm-1左右,挥发度小于0.2%显碱性的准固态电解质。在最佳条件搭建出联合保护装置,通过与单独的传统阴极保护法对比,阳极材料镁阳极消耗量为1.875g,阳极消耗速率为... 

【文章来源】:东北电力大学吉林省

【文章页数】:68 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

锌基准固态电解质在阴极联合保护装置的应用研究


图1-3水饱和度影响腐蚀速率曲线图??1.1.3.4含盐量的影响??

示意图,联合保护,牺牲阳极,阴极


第1章绪论??外加电流法的原理:阳极为辅助阳极,阴极为被保护金属,再通过外加直流??电源提供电能,促使土壤中的电子发生迁移现象,使被保护金属结构电位高于周??围环境,从而达到保护金属的目的。如图1-4。??(1)优点:设计的电压和电流幅度宽,适用于电阻率较高的土壤或防腐涂??层不良的金属;对于金属的延伸部分也可以得到保护;可随土壤环境的变化调整??电压和电流;在整流器上可方便观察电流电压,监视保护过程[5M2]。??(2)缺点:设计需小心避免阴极千扰;外部电源有可能停电或受到干扰;??要求定期检查和维护;系统保护期间需要稳定的电源,成本较高^54]。??输电电缆:???阴极??站?p??lealL?极??埋地管线?)*-告??图1-4牺牲阳极和外加电流原理示意图??1.1.5新型阴极联合保护系统??为了解决牺牲阳极和外加电流阴极保护法的各自缺点,目前研究更多的是将??阴极保护方法联合起来。该装置包括太阳能供电系统、外加电流系统和牺牲阳极??系统。以外加电流为主,牺牲阳极为辅,太阳能电池板作为电源,利用恒电位仪??给联合保护装置提供恒电位。如图1-5。??—? ̄?地上??‘:?I.?弋地下??tk?_??L:K?_....+1丨、-*??埋地i线?Wg??\L?/?u??图1-5新型阴极联合保护装置示意图??用镁基阳极作为牺牲阳极,氢氧化锌作为保护装置中准固态电解质的主要成??分。该装置对长输埋地管道保护期间,在管道负极表面不断的有电子聚集,从而??7??

示意图,牺牲阳极,联合保护,镁基


第1章绪论??外加电流法的原理:阳极为辅助阳极,阴极为被保护金属,再通过外加直流??电源提供电能,促使土壤中的电子发生迁移现象,使被保护金属结构电位高于周??围环境,从而达到保护金属的目的。如图1-4。??(1)优点:设计的电压和电流幅度宽,适用于电阻率较高的土壤或防腐涂??层不良的金属;对于金属的延伸部分也可以得到保护;可随土壤环境的变化调整??电压和电流;在整流器上可方便观察电流电压,监视保护过程[5M2]。??(2)缺点:设计需小心避免阴极千扰;外部电源有可能停电或受到干扰;??要求定期检查和维护;系统保护期间需要稳定的电源,成本较高^54]。??输电电缆:???阴极??站?p??lealL?极??埋地管线?)*-告??图1-4牺牲阳极和外加电流原理示意图??1.1.5新型阴极联合保护系统??为了解决牺牲阳极和外加电流阴极保护法的各自缺点,目前研究更多的是将??阴极保护方法联合起来。该装置包括太阳能供电系统、外加电流系统和牺牲阳极??系统。以外加电流为主,牺牲阳极为辅,太阳能电池板作为电源,利用恒电位仪??给联合保护装置提供恒电位。如图1-5。??—? ̄?地上??‘:?I.?弋地下??tk?_??L:K?_....+1丨、-*??埋地i线?Wg??\L?/?u??图1-5新型阴极联合保护装置示意图??用镁基阳极作为牺牲阳极,氢氧化锌作为保护装置中准固态电解质的主要成??分。该装置对长输埋地管道保护期间,在管道负极表面不断的有电子聚集,从而??7??

【参考文献】:
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本文编号:3125849

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