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知識問(wèn)答
輔助陽(yáng)極與參比電極有什么作用
- 作者:立博
- 來(lái)源:wwww.beijingzhixunshejizhuangxiuwang.com
- 發(fā)布時(shí)間:2024-10-09
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艦船上主要用兩種類(lèi)型的輔助陽(yáng)極:附著(zhù)型和凹進(jìn)型,后者與船幫平齊安裝。在過(guò)去,曾用過(guò)牽引式鋁陽(yáng)極或鍍鉑銀陽(yáng)極,后來(lái)因為對船頭部位保護不足,就不用這類(lèi)陽(yáng)極了。圖17-6所示是附著(zhù)型陽(yáng)極[27,28],適合這樣使用的主要是鉛-銀陽(yáng)極,座架是個(gè)長(cháng)的梯形截面的塑料(通常是玻璃纖維增強的聚酯)塊,活性陽(yáng)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(yáng)極表面附近對船幫起防護作用,而且使覆蓋層不受陰極過(guò)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(gè)帽上。由此,這些電纜或者直接引導穿過(guò)船幫,或者從塑料塊端部露出來(lái),并安裝到防擴蓋下的船殼上。
附裝式陽(yáng)極的最大優(yōu)點(diǎn)是與保護電流成比例的低接地電阻,因為實(shí)際陽(yáng)極本體做成紙長(cháng)的窄條嵌在塑料塊傾斜的兩側:缺點(diǎn)是陽(yáng)極本體暴露在船幫上,容易受到機械損傷。因此,人們開(kāi)發(fā)出兩種新的陽(yáng)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(jiàn)圖17-7)或者成凹進(jìn)狀與船幫平齊裝(見(jiàn)圖17-8)。實(shí)際陽(yáng)極本體是塊嵌埋在塑料支撐塊里的扁平板狀陽(yáng)極,塑料周?chē)墙饘侪h(huán),用此金屬環(huán)把陽(yáng)極焊接在船殼上。這樣的陽(yáng)極采用鉛-銀合金或者鍍鉑鈦,最寬100mm,最長(cháng)2000mm。凹進(jìn)式陽(yáng)極主要用在破冰船這類(lèi)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(yáng)極材料和參比電極的數據[3]。
陽(yáng)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(jiàn)表24-1和24.1節),可以相差100倍(見(jiàn)17.1.1節)。在導電性較差的水域,必須相應升高陽(yáng)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(yáng)極的允許驅動(dòng)電壓的情況并非不可能發(fā)生,考慮到這一點(diǎn),必須對可能有這方面問(wèn)題的艦船和特殊類(lèi)型的水域進(jìn)行專(zhuān)門(mén)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(huì )發(fā)生保護不足的問(wèn)題。
每一扁平的輔助陽(yáng)極的四周必須防止在陽(yáng)極作用下產(chǎn)生氧和氯及其反應產(chǎn)物HC1和HCIO「見(jiàn)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(huán)境(見(jiàn)5.2.1節),為此要采取防護板。在陽(yáng)極周?chē)?m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(cháng)時(shí)間在船塢里性質(zhì)不會(huì )改變。對特別惡劣的使用條件(如預期會(huì )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(yáng)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(jiàn)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(shí),它們保持未極化狀態(tài),而普通的Ag-AgC1和甘汞參比電極只在檢查時(shí)使用(見(jiàn)16.7節)。凡是有電解質(zhì)和隔膜的參比電極都不適合作為整流器電位控制用的長(cháng)效電極,惟有電位足夠恒定不變的金屬-介質(zhì)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(jiàn)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(yáng)極電流脈沖進(jìn)行再生,它們至少有5年使用壽命。
這些陽(yáng)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(yáng)極電纜必須有足夠低的電阻(見(jiàn)7.4節),偶爾,陽(yáng)極電纜有軸向防水質(zhì)量要求。以前用短電纜和陽(yáng)極下面的承插螺栓連接電流,很少用分支導線(xiàn),現今,在水線(xiàn)以下的陽(yáng)極的電纜插座是經(jīng)由防水盒(見(jiàn)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(yáng)極電纜導線(xiàn)穿過(guò)防水盒接到電源上陽(yáng)極電纜與連接螺栓被引導穿過(guò)不透水的艙壁松纜箱,供電電纜穿過(guò)兩個(gè)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