用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)，在大直徑鋼芯外是圓柱體形犧牲陽(yáng)極體再包裹有填充料，在填充料外是多孔護(hù)殼。圓柱體的形體，減少了發(fā)生尖端放電的位置，緩解犧牲陽(yáng)極不均勻溶解，降低溶解穿孔、成塊掉落的風(fēng)險(xiǎn)，放出的電流更均勻，海泥中溶解更均勻。大鋼芯直徑可提升犧牲陽(yáng)極表面積，減小接觸電阻，提高陽(yáng)極輸出電流；提高了犧牲陽(yáng)極利用率；無(wú)縫鋼管內(nèi)部是空心的，保持原有重量。填充料可改善犧牲陽(yáng)極的界面狀態(tài)和工作環(huán)境，改善陽(yáng)極在海泥中的放電性能。天然纖維織物容器便于設(shè)計(jì)控制，還可防止安裝過(guò)程中填充料流失，埋入海泥中后會(huì)迅速腐爛，使填充料與海泥直接擴(kuò)散融合。該系統(tǒng)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、安裝便捷，適合大規(guī)模批量生產(chǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及海洋防腐【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002] 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)是一種由犧牲陽(yáng)極提供保護(hù)電流的陰極保護(hù)技術(shù)，被廣泛應(yīng)用 于鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕。目前，常用的犧牲陽(yáng)極類(lèi)型有鋁合金、鋅合金、鎂合金三種。其中，鋁合金 犧牲陽(yáng)極實(shí)際電容量高、在海水和海泥中使用性能良好且成本低廉，是在海水和海泥中使 用最廣泛的犧牲陽(yáng)極類(lèi)型。然而，當(dāng)常規(guī)鋁合金犧牲陽(yáng)極在海泥中長(zhǎng)期使用時(shí)，由于腐蝕產(chǎn) 物難以擴(kuò)散、接觸電阻增大、表面鈍化等原因，其放電性能將顯著下降。因此，設(shè)計(jì)海泥中用 的犧牲陽(yáng)極時(shí)，都需增加犧牲陽(yáng)極用量來(lái)達(dá)到與海水中相當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)效果，增大了保護(hù)成本。 由此可見(jiàn)，提升犧牲陽(yáng)極在海泥中的放電性能，對(duì)降低成本有著重要作用。目前，改善陽(yáng)極 在海泥中放電性能的措施主要是對(duì)陽(yáng)極成分進(jìn)行改進(jìn)。如中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利102234808B公開(kāi) 了一種適用于渤海灣海泥的鋁合金犧牲陽(yáng)極。該鋁合金犧牲陽(yáng)極由九種元素復(fù)合而成，在 海泥中使用性能良好。然而，該陽(yáng)極只針對(duì)具體海泥環(huán)境，當(dāng)更換環(huán)境時(shí)，需重新對(duì)成分進(jìn) 行分析研究。此外，這種合金陽(yáng)極由九種元素復(fù)合而成，無(wú)疑增加了犧牲陽(yáng)極加工的難度。 因此，有必要開(kāi)發(fā)一種適用于各種海泥環(huán)境，且無(wú)需改進(jìn)成分的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型目的是針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)。無(wú)需 改進(jìn)陽(yáng)極成分，且普遍適用于各種海泥環(huán)境。該系統(tǒng)對(duì)于改善犧牲陽(yáng)極在海泥中的放電性 能，降低陰極保護(hù)成本有著積極意義。
[0004] 實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：
[0005] -種用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)，其特征在于：一個(gè)大直徑鋼芯，在大直徑鋼芯 (4)外是圓柱體形犧牲陽(yáng)極體（3);圓柱體形犧牲陽(yáng)極體外包裹有填充料（5)，在填充料外 是多孔護(hù)殼（6)。
[0006] 所述多孔護(hù)殼為天然纖維織物容器。
[0007] 所述填充料為膨潤(rùn)土、海鹽和生石灰混合物。
[0008] 本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0009] (1)將陽(yáng)極的外形從長(zhǎng)條狀或梯形體改為圓柱體，有如下益處：①圓柱體的棱角 數(shù)量遠(yuǎn)小于長(zhǎng)條狀或梯形體，減少了發(fā)生尖端放電的位置，有助于緩解犧牲陽(yáng)極在海泥中 的不均勻溶解，降低溶解穿孔、成塊掉落的風(fēng)險(xiǎn)；②圓柱體形犧牲陽(yáng)極在海泥中工作時(shí)放出 的電流比長(zhǎng)條狀或梯形體狀的更均勻，因此在海泥中溶解更均勻。
[0010] ⑵通常的陽(yáng)極鋼芯為鋼筋，直徑約為犧牲陽(yáng)極初始等效直徑的10%左右。本實(shí)用 新型使用直徑為陽(yáng)極初始直徑20%?25%無(wú)縫鋼管做陽(yáng)極鋼芯，有以下作用：①增大鋼芯直 徑可提升犧牲陽(yáng)極使用初期和末期的表面積，減小接觸電阻，提高陽(yáng)極工作時(shí)的輸出電流； ②增大了犧牲陽(yáng)極末期直徑，提高了犧牲陽(yáng)極的利用率；③無(wú)縫鋼管內(nèi)部是空心的，這樣可 在直徑增大的情況下，盡量保持犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)的原有重量。
[0011] (3)采用填充料可改善犧牲陽(yáng)極的界面狀態(tài)和工作環(huán)境，有助于犧牲陽(yáng)極溶解產(chǎn) 物的分散、溶解，避免陽(yáng)極的鈍化，從而改善陽(yáng)極在海泥中的放電性能。
[0012] (4)多孔護(hù)殼的鋼制骨架可以控制填充料的體積和表面積大小，方便設(shè)計(jì)人員計(jì) 算相關(guān)參數(shù)；天然纖維織物，一方面可防止安裝過(guò)程中的填充料流失，另一方面埋入海泥中 后，會(huì)迅速腐爛，使填充料與海泥直接擴(kuò)散融合。
[0013] (5)本實(shí)用新型用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)適用于多種海泥環(huán)境，可在不改變 陽(yáng)極成分的前提下，提升犧牲陽(yáng)極在海泥中的放電性能，不僅可以保障陰極保護(hù)效果和年 限，還可以降低陰極保護(hù)成本。此外，該系統(tǒng)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、安裝便捷，適合大規(guī) 模批量生產(chǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1. 1為常規(guī)犧牲陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖1. 2為常規(guī)犧牲陽(yáng)極的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2. 1為用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2. 2為用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 其中，1一常規(guī)犧牲陽(yáng)極體(梯形體）；2-常規(guī)陽(yáng)極鋼芯；3-圓柱體形犧牲陽(yáng)極體； 4一大直徑鋼芯；5-填充料；6-多孔護(hù)殼。

【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】如下：
[0020] 將常規(guī)犧牲陽(yáng)極的外形做出圓柱體形，并將其內(nèi)部固定用鋼芯的直徑加大，然后 在陽(yáng)極外側(cè)包覆填充料，并安裝多孔護(hù)殼。
[0021] 按上述技術(shù)方案制作的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)包括如下部分：（1)圓柱體形犧牲陽(yáng)極；（2) 大直徑鋼芯；（3)填充料；(4)多孔護(hù)殼。
[0022] 所述圓柱體形犧牲陽(yáng)極是澆鑄成圓柱體形的市售常規(guī)犧牲陽(yáng)極，其成分和生產(chǎn)工 藝與市售常規(guī)犧牲陽(yáng)極完全相同，只是外形與工程中常用的梯形體、長(zhǎng)條狀或板狀不同，為 圓柱體形。
[0023] 所述大直徑鋼芯由加蓋的無(wú)縫鋼管制成，其直徑為圓柱體犧牲陽(yáng)極初始直徑的 20% ?25%。
[0024] 所述填充料是由生石灰、膨潤(rùn)土、海鹽等物質(zhì)按一定比例機(jī)械混合而成的材料。
[0025] 所述多孔護(hù)殼是由天然纖維織物(如棉布、麻布等）和鋼制骨架做成的圓柱體形殼 體，天然纖維織物固定在鋼質(zhì)骨架外側(cè)。
[0026] 本實(shí)用新型的具體實(shí)施步驟：
[0027] (1)圓柱體形犧牲陽(yáng)極的制備工藝與常規(guī)犧牲陽(yáng)極基本相同，只作以下變動(dòng)：① 將原來(lái)的長(zhǎng)條形、梯形體或板狀模具換成圓柱體形模具；②將常規(guī)陽(yáng)極鋼芯換成大直徑鋼 〇
[0028] (2)在圓柱體形犧牲陽(yáng)極外側(cè)安裝多孔護(hù)殼，其過(guò)程是首先將鋼制骨架與犧牲陽(yáng) 極固定，然后再在其周?chē)缮咸烊焕w維織物。犧牲陽(yáng)極處于多孔護(hù)殼的中心位置，護(hù)殼頂部 留有開(kāi)口，作為放置填充料的入口。
[0029] (3)稱(chēng)取適當(dāng)比例的膨潤(rùn)土、海鹽和生石灰，然后機(jī)械混合均勻，接著放入多孔護(hù) 殼內(nèi)，直至充填完畢，最后封閉護(hù)殼頂部的開(kāi)口。
[0030] 本實(shí)用新型用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)的安裝方法：
[0031] 首先用高壓水在指定安裝位置吹出一個(gè)陽(yáng)極坑，然后用鋼纜或繩子將覆蓋高分子 防水膜的陽(yáng)極系統(tǒng)下沉至指定位置，接著通過(guò)水下焊接工藝將陽(yáng)極系統(tǒng)固定在被保護(hù)鋼結(jié) 構(gòu)上，隨后去除犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)表面的高分子防水膜，最后用海泥填滿(mǎn)陽(yáng)極坑。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)，其特征在于：一個(gè)大直徑鋼芯，在大直徑鋼芯 (4)外是圓柱體形犧牲陽(yáng)極體（3);圓柱體形犧牲陽(yáng)極體外包裹有填充料（5)，在填充料外 是多孔護(hù)殼（6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于海泥環(huán)境的犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)，其特征在于：所述多孔護(hù)殼為 天然纖維織物容器。
【文檔編號(hào)】C23F13/10GK204022944SQ201420128679
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】張建國(guó), 張?zhí)烊A, 管學(xué)鵬, 張文鋒, 馬化雄, 韓冰, 陳艷萍, 陸曉東, 錢(qián)平生, 樊國(guó)華, 高鑫, 胡金爽, 胡學(xué)雯, 王思維, 高倩, 連偉 申請(qǐng)人:天津港(集團(tuán))有限公司, 中交天津港灣工程研究院有限公司, 中交第一航務(wù)工程局有限公司