柔性阳极在大型储油罐底上的应用.pdf

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1、新材料与新设备石Corro油sion＆化Prote工ction腐inPet蚀rochem与icalI防ndust护ry2010，27(4)·44·柔性阳极在大型储油罐底上的应用范亚卓鞠鹤蔡天晓张玉萍(西北有色金属研究院，陕西西安710016)摘要：介绍了柔性阳极的构造和设计，通过电缆和MMO阳极丝的压接，保证了连接的稳定性和低电阻。作为柔性阳极的核心部件MMO阳极丝，其性能直接决定了柔性阳极的品质。该文所述的阳极体系，为常规的析氧体系环境下的最优搭配，针对不同的使用环境和不同的地质构造，需要使用不同的涂层体系，从而发挥阳极的最大功效。关键词：柔性阳极MMO阳极涂层中图分类号：TE98

2、5．7文献标识码：B文章编号：1(X37—015X(2010)04—0044一o3柔性阳极是强制电流阴极保护系统中的一种1柔性阳极的构造辅助阳极。在罐底保护中的重要特征有：离散同心采用导电聚合物为阳极的柔性阳极，由于其本弧的构型，弧线符合罐底对称分布，电流分配合理，身的缺陷，已不能满足实际的需要，而MMO(混合地床电阻最优化，直接埋沙设计，不到10％的电流金属氧化物)为阳极的柔性阳极(主要是在钛基材衰减。它的主要优点有：对其它金属构建物干扰影表面涂覆一层贵金属盐烧结而成，又名贵金属阳响最小；用户可根据习惯用法在现场截成任意长度极)，已成为阴极保护领域的主角。或拧接在一起；即使覆盖层破

3、损严重，甚至是无覆柔性阳极是由MMO阳极丝和电缆压接而成，盖层情况下也可确保阴极保护电流均匀；不污染环从而保证了连接的稳定性和低电阻。压接之后，境；解决了复杂管网的屏蔽问题⋯，采用柔性阳极用密封材料把连接部分密封起来，保证了连接部分保护与罐相连的管网，可以省去电绝缘；可以克服与电解液的隔离，保证了在阳极的正常使用寿命内环境的影响，即不论在多大土壤电阻率的环境中，没有任何水分和氧气渗到金属连接处。金属连接均能提供稳定的输出电流，保持所需保护电位的处的密封和封装，也保证了所需的机械完整性，其稳定。它电缆的任何扰动和对电缆的拉拽，均不能破坏这种连接。连接头的详细结构见图I。图1柔性阳极的结

4、构1．I阳极材料的制备原料按照一定的比例溶于正丁醇和乙醇的混合溶将钛丝进行去油处理，清水冲洗干净之后，在收稿日期：2010—03—02；修稿日期：2010—05—06。质量分数为15％的草酸溶液中煮约2h，使钛丝表作者简介：范亚卓(1981一)，男，硕士研究生，2007年毕业于面粗糙化，以增大钛丝的比表面积和活性。之后用西安建筑科技大学材料物理与化学专业，现在西北有色金属去离子水冲洗干净晾干。将氯化钽、氯铱酸和其它研究院从事钛电极的开发工作。第4期范亚卓等．柔性阳极在大型储油罐底上的应用·45·液，并加入少许盐酸来阻止原料溶液的水解。将配保护系统为新型罐体(即需要更换的罐底或者空制好

5、的溶液搅匀后，均匀地涂覆在准备好的钛丝间有限制的双罐底装置)提供了优越的阴极保护。上，在红外灯下烘干后置于马弗炉中热分解10min，使用塑料衬垫的目的，不仅隔离了罐底，防止可能取出冷却，然后重复涂覆至需要的厚度，最后进行出现的泄漏污染，而且也从电力方面隔绝了罐底，1h的保温，最终制得所需要的MMO阳极涂层。阻止了传统的阴极保护电流。柔性阳极罐底保护1．2阳极材料的微结构和性能系统，在罐底和塑料衬垫之间，由一系列的同心环MMO丝状阳极Ir—Ta涂层的扫描电镜见图组成，见图3。同心环的间距约为(60～240cm)，2。从图2可以看到Ir—Ta涂层体系的微结构为其目的是提供所需的电流分布和

6、优化的阳极“布蜂窝状和微裂纹共存，具有比表面积大且结构紧密散能力”。工厂设计间距其目的是补偿阳极和罐底特点。即使在大电流和各种恶劣的环境下，也能使之间的距离损耗。用很长的时间。同心环不是封闭的环，每个环(弧)的两端带出一个接线盒，为每一个环提供连接。如有需要的话，每个环可独立运作，也可断开，而系统的其余部分将继续正常运作。第一环和罐边缘是同心的，到边缘为等距离。这种等距的设计，确保了电流的平均分配，保证电流能够到达每一个角落。由于罐边缘的下方区域靠近大气，因此是最容易腐蚀的部位，该阳极系统通过调整环距的大小可以很容易地使阴极保护电流最优化。阳极到罐边缘对称性有助于确保最优图2MMO丝

7、状阳极lr—Ta涂层的SEM的电流传递。若由于各种原因，使得涂层表面局部脱落，也每个同心阳极装置环包含一个适当大小的高不会影响到阳极的整体性能，因为钛基材本身就是分子量聚乙烯(HMWPE)电缆头，用直径1．5mm或阀性金属，在其表面又会形成一层致密的氧化物薄3．0mm的MMO阳极丝安装，安装位置参见图4。膜，从而保持了阳极体系的完整性。与其它阳极系统相比，该阳极系统通过把阳极丝连续地环绕在每一个环路上，使阳极发挥了更大的效2柔性阳极的设计和安装用。这种设计