專利名稱：金屬物體電氣保護方法及其所用接地電極和電極的組合物的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及物體的電氣保護，更精確地說，是關系到金屬物體的電氣保護方法、實現(xiàn)該方法的接地電極和接地電極的構(gòu)成。
本發(fā)明可以用于大長度金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕陰極保護，例如地下干線管道，也可以用于金屬物體的電氣保護，其中包括結(jié)構(gòu)復雜的物體的防外來電壓的保護。
按照已知的大長度金屬物體的陰極防護方法，在鄰近被保護的表面的電解質(zhì)媒體中，敷設包在導電線聚合物護套內(nèi)的，呈連續(xù)撓性鋼芯形的大長度陽極，其中陽極沿物體敷設，相隔一定距離，這距離由陽極與被保護的表面之間絕緣墊層的厚度決定，然后將物體與陽極接到極化電流源(US，A，4487676)。
但已知的方法有一系列本質(zhì)上的缺點。如陽極的配置規(guī)定在貼近被保護表面處，而其間的距離不能對整個系統(tǒng)的電氣特性優(yōu)化。這種情況，甚至在平面平行電場的條件下，也使保護受到限制并引起電位分布不均勻，特別是在絕緣陳舊時。
此外，采用已知的保護接地(陽極)布置方法時，大大增加了排水處的過度保護的危險，也就是整個保護系統(tǒng)加速報廢的危險。
試圖用降低電位的方法來避免過度保護導致保護區(qū)的縮短，亦即全面降低保護效果。
已經(jīng)知道有用撓性大長度陽極作大長度物體陰極保護的方法，能提供陽極與被保護表面間距離的最佳化。已知的方法包括，安裝連續(xù)的撓性的金屬芯，金屬芯采用與之作電氣接觸的塑性導電聚合物護套，裝在電解媒質(zhì)中，與物體保持一定的距離;將物體與陽極接到電流源;并使物體對陽極極化。按照這種方法，陽極材料的電阻率應在0.1～1000Ω·cm范圍內(nèi)，而縱向電阻率不應超過0.03～0.003Ω/m。其中陽極與被保護物體的關系應保持比值 (b+D)/(a+D) ＜2，式中a-陽極與被保護物體間的最小距離，b-陽極與被保護物體間的最大距離，D-被保護物體在垂直于陽極軸方向的最大尺寸(US，A，4502929)。
這一解決辦法，仍然免不了有一系列缺點而不便于采用。例如，這種方法不能保證在長期運行中，保護電位差沿絕緣管道周圍分布應有的均勻性，在管道表面上完全沒有絕緣時，也會產(chǎn)生相似的反向效應。這與下面的事實有關，保護電位差既包括管子的自身的電位，這個電位決定于極化電流線密度的積分值，又包括周圍媒質(zhì)的電位，取決于導電空間體積的每一點上流過的電流微分密度。后者在其他條件相同時，在很大程度上不僅決定于陽極與被保護物體間的距離，也決定于被保護物體的線性尺度，而且還決定于管導周圍絕緣上缺陷和疏漏的分布，以及其接鄰土壤的電化學性質(zhì)。
在許多情況下，比率 (b+D)/(a+D) ＜2時不能保證在整個表面上的必要的保護水平，例如，管道的某些截面。事實上，在對φ1400管道相鄰段作陰極保護時若絕緣電阻為300Ω·m與1，000Ω·m，則為了保證均勻的保護電位，陰極極化電流密度比應符合3∶1。在這種情況下，陽極偏離距相同時，管道附近土地最近點的電位也將符合這個比值。如認為b＞＞D，a＞＞D，則達到b/a＜2的條件時，不能補償?shù)攸c電位的不均勻性，K＝3所代表的鄰近部份保護水平的不均勻性，也不能補償。相似的情況還發(fā)生在管道均勻部分保護的情形。在這種情形下，離陽極遠、近處形成管狀的地電位仍不均勻，這樣就引起周圍保護性電位差的分布不均勻，而降低了保護水平。限制性關系式不能避免這種不均勻性，因為對于管道，當有條件b-a＝D時，關系式取 (a)/(D) ＞0的形式，這就使達到保護水平均勻的條件不能確定。
除上述的以外，該方法的使用范圍還受到方法中對陽極材料以及整個結(jié)構(gòu)所規(guī)定的電阻范圍的限制。達到這個范圍時，陽極截面(不考慮撓性芯子的影響)，應該不小于0.33～333m2(直徑0.63～18.3m)，這是完全不現(xiàn)實的。如果不計及說明中所提到的芯子縱向電阻極限值(0.03～0.0003Ω/m)，則其直徑應在0.9-8.7mm范圍在考慮到陽極制造與應用的工藝方法，難以做到，因為極大地降低了其堅固性與撓性。
既然達到所要求的保護水平在總體上取決于保護電流的絕對值與沿陽極的電流衰減速度，采用上述方法在高電阻的土壤中由于增加了陽極輸入電阻或者由于被防護物體絕緣涂層良好而可能顯得無效。在這些情況下，看來由于陽極跨越電阻大而不能達到所需的保護電流值，而且由于沿陽極的電流傳布常數(shù)已增加而不能達到所需的保護電流密度分布。這兩個因素一般來說都大大限制了已知的大長度陽極的有效采用的范圍，特別是上述的方法。
溶解速度低特別是陽極電流流動的電阻低、以及電極工作表面電流流出均勻，是考慮到土壤電解媒質(zhì)中電化學過程的進程特點，而對接地電極的基本要求。滿足上述要求保證電極工作的耐久性和有效性與周期性加荷同時發(fā)生的運輸與安裝條件，需要電極具有盡可能大的撓性與彈性，以提高其在運行中的可靠性。
在大型建筑構(gòu)件的陰極保護中，電纜型電極(大長度電極)各結(jié)構(gòu)優(yōu)于銷型電極，因為大長度電極的電流輸出是在平面平行的場中實現(xiàn)的，保證了大的保護有效工作系數(shù)。
已經(jīng)知道的用于陰極保護系統(tǒng)的接地電極，采取許多工作元件(硅鐵陽極)的形式，元件沿通電的電力電纜分布，并通過特殊結(jié)構(gòu)的接觸接頭電氣連接到電纜上，這種結(jié)構(gòu)保證了電纜的連續(xù)性與整個電極的整體性。電極的每個工作元件包括帶中心孔的有錐形部分的塊體，穿過電極塊孔的連續(xù)電力電纜，以及用于將電極塊固定到電纜并同時保證與電纜間電氣連接的裝置。固定裝置與電氣接觸由兩個箍住電纜并放在電極塊孔內(nèi)的半套圈來實現(xiàn)。半套圈有導電材料制的中心部分，直接與裸露的電纜接觸，還有兩個彈性電介材料制的錐形端頭襯套。固定裝置的半套圈成對地沿電纜軸分布，并用楔形成整塊的電極連接元件(US，A，3326791)。
用硅鐵陽極作為工作元件是電極脆性，并在運輸與安裝中大量損失的原因。
帶錐形電介質(zhì)襯套的接觸接頭，由于它在運輸與安裝中可能機械變形而不能充分保證可靠的接觸。此外，這種接頭不能達到防止通電電纜與電磁媒質(zhì)作直接的電氣接觸，這樣會引起電極過早損壞和報廢。結(jié)果這種電極工作壽命不長。
已經(jīng)知道對親磁金屬制的帶電介媒質(zhì)的容器抗內(nèi)表面腐蝕的陰極保護用的撓性大長度陽極。陽極至少包括一個鋼的主干導體，撓性大長度導電聚合物護套包圍著導體并與之電氣連接，以及由磁性材料(恒磁)制的撓性介電質(zhì)層，沿陽極軸與護套作機械連接或通過粘性層連接。
磁性介電質(zhì)層將陽性保持在被保護表面附近，但不讓它與護套作電氣接觸。在陽極導電聚合物護套之間放一層多孔材料(多孔附加膜)(US，A，4487676)。
這種方法不能提供在保護容器與其他相似形狀的物體時控制電流分布的可能性，亦即有離散微分的表面狀態(tài)質(zhì)量。陽極由于單塊導電護套中電流衰減不能補償而在保護區(qū)長度方面受到限制，并且由于磁性介電層必須將陽極直接放在被保護表面上，在保護作用范圍(陽極兩側(cè))方面受到限制。與這些缺點有關，為了保證在全部被保護表面上達到所需的保護水平，陽極上需要加上更高的電流負荷，這將使它過早損壞，結(jié)果導致壽命縮短。
在技術(shù)實質(zhì)方面與所申請的專利最接近的是，由導電聚合組合物構(gòu)成的大長度混合電極，用于金屬物體陰極保護系統(tǒng)，例如管道。電極呈帶狀，并包括大長度撓性金屬芯與由導電聚合物制成的護套，聚合物主要是熱彈性塑料或聚氯乙烯型塑料，護套包著芯子，與之作電氣接觸，并形成電化學上活性的電極工作表面。電極可以放置在外加的電解質(zhì)不能穿透的介電質(zhì)外表護套上，護套防止電極工作表面與物體表面直接接觸(GB，A，2100290)。
電極不具有足夠的堅固性，特別是在建筑安裝期間，這與它彈性低且抗寒性低有關，因為溫度低于-10°～15℃時，護套材料開始布滿裂紋。電極的這一性質(zhì)對其壽命也不利。此外，電極工作壽命不長、因為護套材料中添加劑含量較低、添加劑迅速耗損為電解質(zhì)開了到芯子的通路，這樣就引起耗損加速，還有因為增塑劑含量較低(增塑劑散失而電極護套迅速裂紋)，這是由護套材料中所用熱彈性層與塑料的材料容量低所決定的。
此外，電極結(jié)構(gòu)允許使用有0.5Ωmm2/m的電阻載流芯子(作為比較，銅芯電阻0.018Ωmm2/m，鋼芯電阻0.24Ωmm2/m)。這就在最惡劣的允許電阻0.03Ω/m時需要保證4.5mm的直徑。同時，實現(xiàn)最好的電阻0.0003Ω/m實際上是不可能的，因為在直徑為45mm時才能實現(xiàn)。這時護套聚合物材料電阻不超過10Ω·m。這就不允許充分利用大長度電極的優(yōu)越性，這優(yōu)越性是電流衰減常數(shù)所保證的，這常數(shù)不達到小于5.5×10-3I/m的值。在這些指標下，在電極上電流負荷增加。特別在接通點附近，引起其工作壽命縮短。
導電聚合組合物與電氣裝置及其應用是熟知的。這些組合物的成分是含碳填料(元素碳與聚合物基)或粘結(jié)劑，根據(jù)組合物使用目的與條件而加入不同的添加劑去改變每種組合物的性質(zhì)(US，A，4442139)。
接地電極的運輸、堆放條件及其裝配工藝要求它們有較高的彈性。
就彈性指標而言，由以導電聚合物為基礎的組合物制成的各種已知電極，較之以在金屬結(jié)構(gòu)陰極保護中使用的金屬氧化物或硅鐵物質(zhì)為基礎制成的電極有優(yōu)越性。
但是，高的彈性指標(不小于10%)和對于該類電解質(zhì)(例如，土壤的)的最優(yōu)導電率和溶解度指標的穩(wěn)定搭配(特別是陽極)，是復雜的技術(shù)課題。
已知具有高導電率的導電橡皮組合物，含有導電填料(金屬粉末加瓦斯炭黑)并含可與橡皮有限地相共存的膠液化成份，例如聚氯乙稀，聚苯乙稀，尼龍，聚乙二醇，為與塑性粘合劑例如天然橡膠、聚丁二稀、聚異戊二稀，乙丙稀橡皮凝聚物形成混合劑，取重量比相應為40-60和60-40，填料與彌散物以及組合物中的橡皮基型的比例為1.1∶1到5∶1(US，A，4642202)。
在導電填料濃度不大時，已知組合物有不小于106Ω·cm的比阻。
但是從其可能的應用來看，對于接地電極，其中對于陰極保護系統(tǒng)中的陽極接地裝置來說，它具有一系列嚴重的缺點。首先，加入組合物的聚氯乙稀和聚苯乙稀具有形變復原性能，使其成份的延展性不足，特別在低溫下。此外，以聚氯乙稀類塑料為主的成份不是費料的，亦即其中填料量不大。而且，金屬粉末填料使聚合物急劇氧化，特別在所加電流的作用之下，這導致聚合物出現(xiàn)裂紋和彈性的消失。
電解質(zhì)經(jīng)氣空和微小裂紋的滲透使金屬溶解，并迅速沖洗填料。以致在填料含量小的情況下急劇改變組合物的電氣特性。因此，對已知組合物所用的聚合體，金屬填料促使組合物在電解質(zhì)中比阻很快增加，并造成它對于陽極溶解的不穩(wěn)定性。結(jié)果，抗振和抗寒性不足，以及已知組合物組成材料的很小的柔韌性使它事實上不能用于接地電極。
已知復蓋延伸導體的導電結(jié)構(gòu)，它含百分重量%導電填料(焙燒焦炭)5-75%;聚合粘合劑(乙稀或其他丙稀乳膠狀聚合物于乳膠中)5-50%，水基溶液5-50%;表面活化添加劑0-5%;濃縮劑0.1-10%，油脂酒精C3-C120.01-2.5%;抗微生物腐蝕劑和抗霉菌劑的混合體0.01-2.5%(US，A，4806272)。
以導電涂層的形式用組合物作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的陰極防腐。
但已知的組合物不具備足夠的導電性并對陽極溶解不夠穩(wěn)定，這就說明了羧基物的水解穩(wěn)定性差，傾向于吸潮，因此提高了陽極溶解度。因此，已知組合物制的涂復物壽命不長。此外，由于丙稀酸化合物的延展性不夠而且焦炭和丙稀酸類聚合物不相互作用，因此已知組合物制成的涂層不具有足夠的延展性。
已知組合物只能在陰極聚合結(jié)構(gòu)上以陽極層的形式使用，不可能在傳統(tǒng)的工藝設備上形成銷釘型接地極或電纜型接地極，這就限制了組合物的使用范圍，使它不能用于防護大長度的地下金屬結(jié)構(gòu)。
像管導這樣的金屬伸展體的陰極防腐系統(tǒng)中所使用的柔性伸展電極組合物，在工藝實質(zhì)上講，與所申請的組合物最接近。組合物包含的最大百分含量質(zhì)量(Mac)%導電填料(瓦斯炭黑或石墨)23-55;聚合物粘合劑(熱塑聚合物;多聚丙稀氟化物和丙醛稀基樹脂，氯化聚乙稀)65-44.8;添加劑(抗氧化劑，碳酸鉀)0.1-5.0。組合物比阻在23℃時為0.6-25Ω·cm，它的相對伸長是10%(GB，A，2100290)。
在地下建筑陰極防護的接地電極中，從使用已知組合物的可能性看，它有一系列缺點。首先，由于在它的粘合基體中所使用的元素，例如氯化聚乙稀，聚丙酸氟化物并因而在土壤電解質(zhì)時飽吸了組合物的潮氣，因此這種組合物對陽極溶解不穩(wěn)定。其次，作為聚合物基體基層的塑料不費料，也就是說填料的含量有限。由于以上指出的各原因，填料的沖洗不可避免地導致組合物比阻急劇增加，也就是說導致失去防護回路中所給定的必要的電氣特性。此外，已知組合物的使用范圍由于它的抗凍性不良而受到限制?？箖鲂圆钍怯捎?，在一切實現(xiàn)組合物的方法中，它的粘合基體含有聚合元素(熱塑聚合物，氯或氟，含有聚合節(jié)，這些節(jié)有提高了的結(jié)晶溫度)。因此，在低溫下出現(xiàn)組合物的牢固特性和電氣特性的急劇惡化。
組合物的塑性較低(相對伸長率10%)，因此，組合物質(zhì)的柔性差，疲勞耐久性小也是嚴重的缺點。以已知組合物為基礎的電極對于運輸、安裝時常有的周期性形變不穩(wěn)定。
本發(fā)明的基礎在于建立一種金屬物體電防腐的方法，其中所用的接地電極和接地電極的組合物可借助降低接地電極電流的流經(jīng)電阻，提高電極電位分布的均勻度，減小可溶性，增加接地電極抗寒性可望提高接地電極防護作用的持久性。
這一任務是這樣解決的，在金屬物體的電氣防護法中大長度的接地電極安裝在電解質(zhì)中，電極離被防護金屬物一定距離，電氣上將所防護的金屬物體和大長度接地電極與電流源連接，形成防護回路，并極化被防護金屬物體，接地電極內(nèi)含柔性的中心金屬導線，圍繞中心金屬導線有用可溶性小的導電聚合物材料制成的護套，根據(jù)發(fā)明，要這樣選擇大長度的接地電極和接地金屬物體與電流源的連接區(qū)，及其幾何尺寸和/或伸長接地電極的電氣參數(shù)，使防護回路中的電流傳輸常數(shù)值小于或等于10-3m-1。
實現(xiàn)金屬物體電氣陰極防護時，至少可以利用一個電流源，而其他的電流源沿大長度接地電極按一定間隔接至其上，其間隔要保證防護回路里的電流衰減指數(shù)小于或等于1.5。
這一任務也可這樣解決，在含有柔性中心金屬導線以及圍繞中心導線用溶解度小的導電聚合物質(zhì)制成的護套的接地電極中，按照發(fā)明，在中心導線上布置一層粘連的涂層，以保證電氣接觸。
在中心導線和護套中間，放置具有電子電導的導電粘連層。
最好護套是兩層的，兩層的導電性不同，而且最好沿電極的長度上，護套有可變的電氣參數(shù)。
沿電極長度粘連層有可變的電氣參數(shù)看來是有利的，中心導體最好是多股的，被總的粘連層所裹，或者每股裹有粘連層。
起碼在部分中心導體上放置柔性護套而在整個接地電極上形成個別區(qū)段，而且接地電極各個與無柔性護套的區(qū)段有絕緣層，借助用介電物制成的以部份柔性護套裹起來的軸套和有柔性護套的各區(qū)段粘連，以形成整體連接。而且軸套的介電物質(zhì)，柔性護套的材料，絕緣層的材料，最好這樣選擇較合適，使他們具有相似的熱力學特性。
多股中心導體的每一股可以有具備絕緣層的各區(qū)段和無絕緣層的區(qū)段，而柔性護套可以包裹所有無絕緣層的區(qū)段，這些區(qū)段借助介電物質(zhì)的軸套和相應各股的各有絕緣層的區(qū)段相連，該軸套由一段柔性護套裹著，并形成整體連接。
利用它作金屬物體陰極防護時，多股中心導體中每一股可接到自己的電流源上，電流源屬于獨立的防護回路。
最好至少對一股中心導線來說，有絕緣層的一區(qū)段的長度，與這區(qū)段上這股導線截面積的比例沿接地電極的長度為可變的。
可這樣解決問題，有含炭填料和粘合劑的接地電極組合物，根據(jù)發(fā)明，作為粘合劑而含有橡膠體聚合物，以及增塑劑和殺蟲劑按以下的質(zhì)量(Mac)%組成含炭填料40-80橡膠體聚合物10-49.8
增塑劑9-10殺蟲劑0.2-1.0最好組合物含有數(shù)量為橡膠體材料量的10%的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑。
可以用聚丁二稀橡膠或丁基橡膠或者合成乙丙稀橡膠作為橡膠體聚合物，作為增塑劑可以使用鄰位苯二酸二丁酯，或凡士林油，或魯巴克斯。作為殺蟲劑可以用秋蘭姆或氨基甲酸鹽，或氯苯酚，作為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑可用氯化鎂氯化鈣混合劑或硅膠(селикагелъ)或煅燒氧化鎂。
所推薦的發(fā)明可提高接地電極防護作用的耐久性，降低接地電極的電流電阻，提高它電位分布均勻度，減小可溶性，增加接地電極的耐寒能力。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是按照本發(fā)明實現(xiàn)金屬物體電氣防護法的原理圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明，實現(xiàn)貯存器電氣防護法的實現(xiàn)原理圖;
圖3和圖1一樣，是根據(jù)本發(fā)明利用幾個電流源的情況;
圖4表示接地電極的截面;
圖5表示接地電極有多層護套時的截面;
圖6表示接地電極在有多股中心導體時的截面;
圖7是具有多股中心導體的電極在另一個實施方案時的截面圖;
圖8是根據(jù)本發(fā)明，實現(xiàn)電極另一種方案時的截面圖;
圖9是按照本發(fā)明接地電極實現(xiàn)兩層護套和多股中心導體時的截面圖;
圖10是按照本發(fā)明，接地電極在中心導體上帶栓釘?shù)膶崿F(xiàn)方案的縱向截面圖;
圖11為接地電極在中心導體部分有電氣絕緣層時的實現(xiàn)方法的縱向截面圖;
圖12為按照本發(fā)明，實現(xiàn)帶多股中心導體的接地電極的縱向截面圖;
圖13是根據(jù)本發(fā)明，實現(xiàn)金屬物體電氣防護法并使用多股中心導體的接地電極的原理圖。
以防護管導I(圖1)的例子來討論金屬物體的電氣防護方法，使用大長度的接地電極2，把它裝在電介質(zhì)3中，例如土壤中，距被防護的管導I為規(guī)定的距離。
用導體4將管導1并用導體5將電極2和電流源6作電氣連接，形成防護回路，同時極化管導1。
電流源6以負極接向管導I，而以正極接向電極2。結(jié)果，在工作時經(jīng)常流過防護電流J，其方向由箭頭7指出。同時，管導I和電極2同電流源6的接連區(qū)，以及其幾何尺寸和/或電極的電氣參數(shù)作這樣的選擇，即防護回路中電流傳布常數(shù)α的值小于或等于10-3/m。這一電流傳布常數(shù)值α不該大于上述數(shù)值，因為此時電極內(nèi)電流的衰減速度增漲到這種程度，即實際上排除了大長度電極所固有的電流分布和電流輸出的一切優(yōu)點。
電流源6根據(jù)上述條件，如圖1所示，可安排在接地電極2的任何區(qū)段，其中示意性指出電流源6′或6″的位置較近于管導1的始端和終端。
在圖2中指出存貯器8的電氣防護方法的實現(xiàn)原理圖，在其由介電物質(zhì)做成的蓋子9上安裝了控制裝置10，該裝置由導體11和存貯器8的殼體連接，用導體12和電流源13連接，其殼體本身也用電極14接地。存貯器8包圍著大長度的接地電極15，該電極和存貯器8的殼體有電氣連接。
在絕緣體擊穿，并在裝置10的殼體上出現(xiàn)電壓時，這電壓經(jīng)導體12及存貯器8的殼體從大長度電極15進入防護地，防護電流7從該電極經(jīng)土壤流到工作接地電源13的電極14去，而防護回路在電源13處短接。
圖3中，舉出了用兩個電流源6和17實現(xiàn)管導陰極防護法的方案，兩個電流源電氣上既和管導I相連，又與接地電極2相連，與此相同，電流源6在圖1中所列的方案中也這樣連接。防護電流I1和I2(圖3)從電流源6和17流出的方向，由箭頭7指出。此時，陰極防護最有效的方法取決于正確選擇兩個電流源6和17之間的距離，應當這樣選擇，要保證防護回路中電流衰減指數(shù)，亦即乘積L，小于或等于1.5。而且在電流衰減指數(shù)大于1.5時，防護回路中電流衰減速度增加得這樣快，以致電極在整個L長的區(qū)段上，不再完成其防護作用。
連續(xù)的柔性大長度陽極等距地安放在防護物的被防護表面上，以便形成陰極電流的面平行電場，并引入附加限制，導電介質(zhì)如被防護管導周圍的土壤的電位實際水準差。
曾在實際上確定，利用柔性大長度陽極實現(xiàn)陰極防護時產(chǎn)生的面平行電流場條件下，這一限制條件是關系式a≥ξD〔1’〕其中a-是陽極和被防護體之間的最小距離，D-物體的最大尺寸，ξ-經(jīng)驗校正系數(shù)，由于遵循這一關系式，事實上排除了由屏蔽引起的建筑物的防護電位差的不均勻性。
為了提高大長度電極2的強度和柔韌性，以及為了擴寬其使用范圍，在增加過渡電阻和輸入電阻時，為選擇電極及經(jīng)電流源6將其向被防護管導I接連的操作，引入了限制關系式α1≤10α2〔2〕其中α1，α2-分別為陽極接地點25和被防護物體23的接通點之間的電流傳布常數(shù)。
遵循關系式〔1〕和〔2〕時，其中包括用平行敷設法作兩個接向電流源6的陽極接地，將沿接地和被防護體I的兩個電流衰減，極限地移近，這就提高了有效防護水準，拓寬了在高阻土壤中接地的應用范圍，因為最大地利用了大長度電極2的性能，隨著防護系統(tǒng)內(nèi)輸入電阻的降低，在保留由衰減引起的電流密度許可損失的條件下，依靠增加電流的流散間隔去估計電流。
作為比較的例子，我們看一下320mm直徑管導區(qū)陰極防護的幾個方法。管導有形狀復雜的分叉，總的延伸距離是15.5公里，已運行15年，有腐蝕電位0.4伏M.C.Э(在土壤平均比阻30或100Ω·m時)。為了保證防護水平，用兩種方案接入防護裝置，補償干涉和屏蔽兩種現(xiàn)象用兩個或四個源作補償。根據(jù)基本的計算方法，這些電源應當有額定功率300瓦特。它們必須裝備集中的陽極接地，相應地安放在離管導150或100米處，相應地由20-100個或56-200個電極組成，為保證所需的電源工作制度，需要每年250或80瓦電能。
使用帶大長度接地電極2的防護設備連接方法時，有幾種可能的不同方案。我們看其中下述幾個1)已知的滿足關系式 (b+D)/(a+D) ≤2的接通方法，其中b-陽極和被防護物之間的最大距離;2)同樣的，相當于條件αa≤11αO;3)同樣的，相當于條件a≤4.5D;4)完成關系式 (b+D)/(a+D) ＝3;5)完成關系式 (b+D)/(a+D) ＜3;6)實現(xiàn)關系式αa＝10αO;7)實現(xiàn)關系式αa＜10αO;8)實現(xiàn)關系式a＝5D;9)實現(xiàn)關系式a＜6D。
所討論的各個具有不同陽極接地保護設備的接通方法，在保證相同的防護電平條件下的主要工作特性列于表I內(nèi)。
表1續(xù)陰極防護法各方案1112301003040022442810056200----3003004004000.250.250.080.08如表1所見，與已知方法相比，按所討論的方法實現(xiàn)的方案保證了最好的結(jié)果，亦即大長度陽極接地，以下面關系式說明(b+D)/(a+D) ≤3;a＝5D;αa≤10α。
因此提高物體防護水平和拓寬方法應用范圍是靠利用其技術(shù)優(yōu)勢，在于提高防護電位分布均勻性及擴大其有效系數(shù)，也在于降低接地電極輸入電阻，以保證電極間距及其與防護物間的最佳距離，接地電氣特性的最佳化。
上述金屬物體電氣防護方法中所用的接地電極含有大長度柔韌的金屬中心導體18(圖4)，以及弱可溶聚合物導電材料制的柔韌護套19，套在導體18外面。在導體18上有粘附層，保證護套19和導體18之間的電氣接觸。
粘連層20由導電材料實現(xiàn)，例如導電釉或?qū)щ娔z，而且粘連層20密封著導體18以及導體18和護套19之間的接觸連接。
護套19(圖5)有兩層，并選用層21和22的不同的電導率。按電極長度，實現(xiàn)有可變電氣參數(shù)的護套。通過選擇制造護套19的組用力防止鱗刺26和護套19之間接觸的破壞。
柔性護套19(圖11)最好不沿整個接地電極安放，而只在其上一部分。所表示的方法中導體18在其長度上被分成兩段27和28，有護套19的和沒有護套的。此時，無護套19的區(qū)段27具有絕緣層29，并藉助套管30同帶護套19的區(qū)段28連接，而套管30本身又裹著一段護套19。套管30由電介質(zhì)制成，例如氯磺聚乙稀，或者丁二稀和苯乙稀聚合物。
套管30與其周圍的護套19形成整體連接。
套管30，護套19和電絕緣層29由如下材料制成，它們是這樣可選擇的，使他們具有相似的熱力學特性。例如，這樣的材料搭配1)護套19-циз-1.4-聚異戊二稀橡膠帶含炭填料，套管30-丁二稀和苯乙稀異分子聚合物，絕緣層29-聚丁二稀;2)護套13-聚丁二稀橡膠，套管30-氯磺聚乙稀，絕緣層29-丁二稀異分子聚合物和硝基-丙稀酸。
為延長陽極接地的服務期，使其個別區(qū)段的漏電流密度按規(guī)定交替，利用幾個實現(xiàn)方法相同的接地電極31(圖12)，32和33完成陽極接地可以做到這點。
31-33這些電極有如圖11中表示的結(jié)構(gòu)，但在31-33(圖8)的每個電極中，區(qū)段27和28的長度不相同。此外，在接地中，在31-33的任何一個電極中在出現(xiàn)區(qū)段28處，增加附加護套19。箭頭34、35和36有條件地表示陽極接地的不同區(qū)段的防護電流。
大長度電極有中心導體I的幾個段，具有電氣絕緣層29，電氣上是串接的單位電流輸出元，以由導體的縱向電阻和導電護套的橫向電阻為特征。正是這兩個參數(shù)，監(jiān)督著沿電極的電流分配和每個單元的電流微分輸出。它們是由上述的電阻比例決定的。當導電護套19所用的組合物在電極內(nèi)的比阻為常量時，則通過導體I在電介質(zhì)層29中長度和截面積比例關系的可變性達到控制電極特征參數(shù)的可能性。例如，假使在減小帶電介質(zhì)層29的導體段長度時，需要保持最初的特性，那末，為此要成比例地減小截面積，或者，同樣地，減小它的直徑。在不改變其長度而要在接地的某一固定單元上增加輸出電流，就必須在電介質(zhì)層29的相應段上增加導體I的截面積。
這種結(jié)構(gòu)的陽極接地是這樣工作的。
為接入工作，該把具有離散性分布的電氣特性的大長度陽極接地沿被防護物體安排。在把電流源6(圖13)的“負極”接到這物體I而把“正極”接到接地電極去時，他們之間開始流過防護電流，形成面平行電場，其90-95%在電極間的距離之內(nèi)閉合。電流從源6流出，沿著導體18，護套19的帶電絕緣層29的區(qū)段27傳播，護套阻止電流漏入周圍介質(zhì)去。同時，電流到達護套19的導流段28時，它獲得了經(jīng)過周圍介質(zhì)流入旁邊放著的被防護物I去的可能性，這個被防護物有橫向電位梯度。電流流入物體I，對它進行腐蝕破壞的防護，因為在“物體-介質(zhì)”的邊界上建立必要的防護電位電平。由“長線”定律決定電流沿接地電極的這種傳播，亦即決定于電氣特性接地本身的輸入電阻和電流傳播常數(shù)。這就允許離散地選擇護套19的導流區(qū)28的單位元尺寸及其間距之間的相互比例關系，使在這一比例關系下接地的電氣特性和被防護體I的相似電氣特性一致或稍小。此時在防護電流的平面平行電場中達到電流分配的最佳條件，從而提高防護的有效作用系數(shù)，從而在其他條件相同的情況下增加陽極接地的使用期。由于套管30的影響提高接地工作的可靠性，套管阻止導流導體18和其周圍介質(zhì)間提前建立直接的電氣接觸。
在防護大量物體時調(diào)節(jié)陽極接地輸出電流的必要性特別大，例如，兩個具有顯著不同的過渡電阻的平行管導I和I’，保證防護漏電流密度作規(guī)定交替。在要保證防護電流只流經(jīng)接地電極的單位元37時，從這些單位元的每一個向管導7流出電流ia，而向管導I’流出電流ia’。為了在I，I’的每個管導上達到必須的防護水準，亦即達到有效電位φ，必須在其上保證共同的電位圖φ1和φ2，正比于防護電流的公共消耗。如果此時接地是由兩個電極31和32組成，電極上有離散分布的護套19的導流區(qū)28，那末從這些區(qū)段28中，有選擇地流出電流ia和ib。
此時，電流ib保證管導I’上的有效電位φ(電位圖φ2)，而管導I的防護條件保持不變。比較兩張電位圖φ’2和φ2，說明具有電極31和32的陽極接地時，防護電流的消耗大大減少，而因此，在其他條件相同時，其使用期相應的要長。
接地電極的組合物中有含炭填料，橡膠聚合物，增塑劑，殺蟲劑。元素以下列的質(zhì)量(Mac)百分數(shù)比例加入組合物，含炭填料40-80橡膠聚合物10-49.8增塑劑9-10殺蟲劑0.2-1作含炭填料的如瓦斯炭黑或微粒碳石墨灰塵。這種填料保證了從電極的金屬導流芯體向物體，特別是電極的第一類電流輸出的電子機理。此時，含炭填料本身具有很好的導電性，大約等于9-35歐姆·米，陽極可溶性小，這就允許大大降低整個陽極接地體組合物的陽極可溶性，在數(shù)量上含上述填料40-80質(zhì)量(Mac)%。
在組合物里使用了橡膠基聚合物，聚丁二稀或丁基橡膠，或合成乙烯-丙稀橡膠可作這種聚合物，而作為增塑劑，可用鄰位苯二酸二丁酯，或凡士林油脂，或礦質(zhì)橡膠。
將適當數(shù)量(10-49%)的上述所列中的任何一種橡膠基聚合物，加入組合物中，其中聚合物與含炭填料的相互比例正好處于建議的配比，就可保證組合物的高度延伸性(不小于30%)，與低的電合物中填料的含炭濃度實現(xiàn)這點。這樣能控制防護電流的分布，按照需要程度，對防護物體的不同部位保證防護電流的微分密度。
粘連層20在電極長度上也可以有變化的電氣參數(shù)，這是通過其中導電填料濃度的可變性達到的，并可控制電極的電氣特性。
圖6中表示出實現(xiàn)多股中心導體18’的方法，而粘連層20包圍整個導體18，其中護套19是單層的，如圖6所示，或者如圖7中所示，是雙層的。
可按不同的方式實現(xiàn)多股導體18。在圖8中，中心導體18和粘連層20被許多股線21包圍，其每股又被自己的粘連層24所包圍。
圖9上示出實現(xiàn)電極的方法，其中的中心導體18″含幾股芯線25，其中的每一股又被自己的粘連層24所包圍。
這種制造電極的方法允許以接地工作部位的形式利用電極，從而保證了電極和電流主導體之間的可靠接觸(在內(nèi)表面上)，保證主導體對周圍介質(zhì)的密封，考慮到護套沿長度方向?qū)щ娐适歉淖兊?，在整個接地長度上的陽極電流保證了均勻流散。
所述結(jié)構(gòu)保證了以下接地性能-銳減了接觸節(jié)點數(shù)，排除了它們與周圍介質(zhì)的接壤，這就提高了結(jié)構(gòu)的可靠性;
-在高阻土壤中，大大降低了接地電阻，因為它是帶漏電流的線性大長度電極;
-穩(wěn)定了接地電阻隨時間而變化，因為由于降低了接地電極面上各點的陽極電流密度，減少了潮氣的電蒸餾;
-由于電極導電護套微分電導的變化，沿被防護物體的電位和防護電流分布均勻性有了保證。
如果粘連層是電介質(zhì)時，為了保證中心導體18和護套19之間的電氣接觸，中心導體18有許多刺26(圖4)，他們經(jīng)粘連層20滲透到護套19中去，同時，粘連層20藉助護套19上縱向的可能的作阻率相搭配，考慮到陰極防護系統(tǒng)的要求，電阻應當達40-50歐姆·米。在組合物中加入增塑劑可達到穩(wěn)定延展性和低的陽極可溶性(0.24-0.48公斤/安培·年)，為增大使用期，特別在非滅菌電解質(zhì)中，例如，在泥土中，則加入殺蟲劑，例如，秋蘭姆或氯酚或氨基甲酸鹽。
增塑劑和殺蟲劑含量間相互比例改變到超出建議極限時，組合物的基本性能會極大地變壞。提高橡膠基聚合物含量，相當于降低含炭填料的含量，允許降低增塑劑的含量，會引起組合物比阻的急劇增加，降低上述粘結(jié)劑的含量或增加含炭填料的含量則減小組合物的延展性。為把延展性維持在原有水平上必須增加增塑劑含量，而這種增加也引起組合物體積比電阻的明顯增加。
把殺蟲劑含量降低到小于0.2%，使組合物喪失抗細菌的穩(wěn)定性，而把它的含量提高到大于1.0%時，引起組合物的毒性，這是衛(wèi)生指標不允許的。
因此，組合物成份間相互聯(lián)系的建議比例提出了三個基本的數(shù)量指標陽極可溶性不大于0.24-0.48公斤/安培·年比阻不大于40-50歐姆·米延展性不大于30%用以下方法制備接地電極的組合物。
在溫度40-90℃的條件下在滾煉膠機上制備橡膠基聚合物，將含炭填料，增塑劑和殺蟲劑加入其中，混合開始時，在1-5分鐘過程中粘結(jié)劑增韌。然后，在6-9分鐘時加入增塑劑和殺蟲劑。在10-18分鐘時加入含炭填料，在19-21分鐘時結(jié)束攪拌，在電氣壓力機中140-160℃的溫度下進行硫化。
曾經(jīng)制出元素的各種混合物，其元素的數(shù)量比不同，加入元素的方式也不同。各種數(shù)據(jù)歸列于表2，各元素中每個元素的數(shù)量對組合物性能影響的研究結(jié)果列于表3。
表2No成份含量,質(zhì)量(Mac)%組合物含炭填料橡膠基聚合物聚氯乙稀丁基橡膠乙丙橡膠1234514049.8--24049.8--34049.8--440-49.8-540-49.8-640-49.8-740--49.8840--49.8940--49.8106029.8--116029.8--126029.8--1360-29.8-1460-29.8-1560-29.8-1660--29.81760--29.81860--29.8198010.0--208010.0--
218010.0--2280-10.0-2380-10.0-2480-10.0-2580--10.02680--10.02780--10.0286029.7--296030.0--3060-29.7-3160-30.0-3260--29.73360--30.0表2續(xù)No成份含量,質(zhì)量(Mac)%組合物增塑劑(殺蟲劑)鄰苯二甲凡士礦質(zhì)酸二丁酯林油橡膠16789110.0--0.229.5--0.739.2--1.04-10.0-0.25-9.5-0.76-9.2-1.07--10.00.28--9.50.7
9--9.21.01010.0--0.2119.5--0.7129.2--1.013-10.0-0.214-9.5-0.715-9.2-1.016--10.00.217--9.50.718--9.21.7199.8--0.2209.4--0.6219.0--1.022-9.8-0.223-9.4-0.624-9.0-1.025--9.80.226--9.40.627--9.010.02810.0--0.3299.2--0.830-10.0-0.331-9.2-0.832--10.00.333--9.20.8在組合物No.1-3、10-12，19-21，28，29中用了秋蘭姆作殺蟲劑，在組合物No.4-6，13-15，22-24，30，31中-用氨基甲酸鹽，在其余的組合物中-用氯酚。
表3組合物組合物的陽組合物比阻彈性抗菌穩(wěn)定性成份極可溶性歐姆·米 %公斤/安培·-年-1234510.155041穩(wěn)定20.175038穩(wěn)定30.184832穩(wěn)定40.195041穩(wěn)定50.215035穩(wěn)定60.234530穩(wěn)定70.245040穩(wěn)定80.264831穩(wěn)定90.284030穩(wěn)定100.255042穩(wěn)定110.264840穩(wěn)定120.274535穩(wěn)定130.234842穩(wěn)定140.264538穩(wěn)定150.294034穩(wěn)定160.274835穩(wěn)定170.284634穩(wěn)定180.293932穩(wěn)定190.284636穩(wěn)定
200.313834穩(wěn)定210.353431穩(wěn)定220.314436穩(wěn)定230.363632穩(wěn)定240.413230穩(wěn)定250.354234穩(wěn)定260.423031穩(wěn)定270.482830穩(wěn)定280.254838穩(wěn)定290.254841穩(wěn)定300.255036穩(wěn)定310.244940穩(wěn)定320.254938穩(wěn)定330.245040穩(wěn)定從表3可見，由推薦組合物制成的接地裝置其陽極溶解速度比已知的要小幾倍。因此，以建議的比例加入鄰苯二酸二丁酯和聚丁二烯橡膠型的橡膠基聚合物作增塑劑將平均溶解速度降低1.8-2.9倍，亦即，相當于以同樣的比例增加了由這些成份制成的接地器使用壽命。類似使用丁基橡膠型的橡膠基聚合物和凡士林油脂類增塑劑可將平均溶解速度降低1.6-2.5倍，而用乙烯-丙烯合成橡膠型的橡膠基聚合物和礦質(zhì)橡膠型的增塑劑降低1.4-2.2倍，也就是說，總的是平均2倍。
組合物陽極的可溶性實際上對所有成分都保持較低于已知組合物，這就可使由這類組合物制成的陽極接地裝置的電極的使用壽命提高10-15年。
在組合物成分中加入殺蟲劑在質(zhì)量濃度不小于0.2%的情況下提高抵御細菌破壞的穩(wěn)定性。
將殺蟲劑的質(zhì)量含量提高到大于1.0%會使制造組合物的工藝過程呈有毒性，而由它制成的零件在許多場合也呈有毒性。必要的保護措施使組合物的制造過程工藝性不良，而實際上衛(wèi)生標準不允許使用有毒零件。
有具體殺蟲劑的組合物例子，也就是秋蘭姆，氨基甲酸鹽，氯苯酚列舉在表4內(nèi)，其中的其他成分根據(jù)列于表2中3-8欄內(nèi)相應組合物編號的那個比例取。
表4No組合物秋蘭姆氨基甲酸鹽氯苯酚123410.2--20.7--31.0--4-0.2-5-0.7-6-1.0-7--0.28--0.79--1.0100.2--110.7--121.0--13-0.2-14-0.7-15-1.0-16--0.2
17--0.718--1.0190.2--200.6--211.0--22-0.2-23-0.6-24-1.0-25--0.226--0.627--1.0280.3--290.8--30-0.3-31-0.8-32--0.333--0.8為改善組合物，它含數(shù)量達橡膠基聚合物量的10質(zhì)量(Mac)%的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑，與此同時，假如結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑的量超過了10質(zhì)量(Mac)%，那末組合物超出了最低允許的彈性極限，使電極的機械性能變壞，并降低其使用壽命。
使用鎂和鈣氧化物的混合物或者硅膠(селикагелъ)或者用煅燒的氧化鎂作為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑。表5內(nèi)列出了含結(jié)構(gòu)混定劑的組合物例子，穩(wěn)定劑的含量相對于上述橡膠基聚合物中的某一個來選擇。按表2中相應的組合物號所指出的數(shù)量，取其他成分。
表5No橡膠基聚合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑組合物聚丁二丁基乙丙烯鈣鎂氧硅膠煅燒氧烯橡膠橡膠橡膠化物混劑(селикагелъ)化鎂1234567145.27--4.52--245.27--4.52--345.27--4.52--4-45.27--4.52-5-45.27--4.52-6-45.27--4.52-7--45.27--4.528--45.27--4.529--45.27--4.521027.1--2.71--1127.1--2.71--1227.1--2.71--13-27.09--2.71-14-27.09--2.71-15-27.09--2.71-16--27.1--2.7117--27.1--2.7118--27.1--2.711910.0--1.0--2010.0--1.0--2110.0--1.0--22-10.0--1.0-
23-10.0--1.0-24-10.0--1.0-25--10.0--1.026--10.0--1.027--10.0--1.02827.0--2.7--2927.28--2.72--30-27.0--2.7-31-27.28--2.72-32--27.0--2.733--27.28--2.72在No19-27的組合物中，含炭填料在數(shù)量上各含79質(zhì)量(Mac)%。
在表6中列舉了某些物理性能，這些物理性能是用表2-5中列出的聚合物相對應的組合物制成的接地電極所具有的。
表6No組合物陽組合物彈性電阻的運抗細菌組合物極可溶性比阻%行穩(wěn)定穩(wěn)定性公斤/安培歐姆·米性,·年%12345610.15504180穩(wěn)定20.17503885穩(wěn)定30.18483295穩(wěn)定40.19504180穩(wěn)定
50.21503585穩(wěn)定60.23453095穩(wěn)定70.24504180穩(wěn)定80.26483185穩(wěn)定90.28403095穩(wěn)定100.25504280穩(wěn)定110.26484085穩(wěn)定120.27453595穩(wěn)定130.23484280穩(wěn)定140.26453885穩(wěn)定150.29403495穩(wěn)定160.27483580穩(wěn)定170.28463485穩(wěn)定180.29393295穩(wěn)定190.28463680穩(wěn)定200.31383485穩(wěn)定210.35343195穩(wěn)定220.31443680穩(wěn)定230.36363285穩(wěn)定240.41323095穩(wěn)定250.35423480穩(wěn)定260.42303185穩(wěn)定270.48283095穩(wěn)定280.25483885穩(wěn)定290.25484195穩(wěn)定300.25503685穩(wěn)定310.24494095穩(wěn)定
320.25493885穩(wěn)定330.24504095穩(wěn)定因此，所申請的接地電極用組合物制造工藝上精良，有很高的彈性，很低的比電阻，對陽極溶解的高穩(wěn)定性，抗細菌破壞。這就允許減少數(shù)量并提高陽極接地中此種電極的壽命平均達100%，這是極為重要的，因為地下建筑物電化學防腐中建設費用的主要部分是初裝費和轉(zhuǎn)換陽極接地的費用。
發(fā)明可被用在象地下管導干線這樣大長度金屬結(jié)構(gòu)的陰極防腐系統(tǒng)中，也可用來作金屬物體的電氣防護，其中包括形狀復雜物體對外部電壓的的防護。
權(quán)利要求
1.一種金屬物體電氣防護方法，其中大長度接地電極(2)，包含一個柔性金屬中心導體(18)和護套(19)，護套裹住中心導體(18)，并由溶解度小的導電聚合材料制成，將接地電極裝入電解質(zhì)中，同被防護的金屬物體(1)保持給定的距離，在電氣上將被防護的金屬物體(1)和大長度接地電極(2)與電流源(6)連接，形成防護回路，并極化金屬物體(1)，其特征在于選擇大長度接地電極(2)和被防護金屬物體(1)至電流源(6)的連接區(qū)段，以及選擇大長度接地電極(2)的尺寸和/或電氣參數(shù)，以使防護回路中的電流傳播常數(shù)值小于或等于10-3/m。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在實現(xiàn)金屬物體(1)的陰極防護時，還至少使用一個電流源(17)，而且所有電流源(6，17)沿大長度接地電極的長度接向接地電極，相隔的間距要保證防護回路中的電流衰減指數(shù)小于或等于1.5。
3.一種實現(xiàn)金屬物體電氣防護方法所用的接地電極，包括大長形柔性中心金屬導體(18)和護套(19)，護套包裹中心導體(18)并由可溶性小的導電聚合材料制成，其特征在于在中心導體(18)上有粘連層(20)，保證電氣接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的接地電極，其特征在于在護套和中心導體(18)之間，安放了導電粘連層(20)，具有電子電導。
5.如權(quán)利要求3或4所述的接地電極，其特征在于護套(19)被做成雙層的，兩個層(21，22)的電導選得不一樣。
6.如權(quán)利要求3或4所述的接地電極，其特征在于護(19)具有沿接地電極長度方向變化的電氣參數(shù)。
7.如權(quán)利要求5所述的接地電極，其特征在于護套(19)具有沿電極長度方向變化的電氣參數(shù)。
8.如權(quán)利要求3或4所述的接地電極，其特征在于粘連層(20)具有沿電極長度而變化的電氣參數(shù)。
9.如權(quán)利要求7所述的接地電極，其特征在于粘連層(20)具有沿電極長度而變化的電氣參數(shù)。
10.如權(quán)利要求3或4所述的接地電極，其特征在于中心導體(18)做成多股的，由共同的粘連層(20)所包裹。
11.如權(quán)利要求9所述的接地電極，其特征在于大長形中心導體做成多股的，由共同的粘連層(20)所包裹。
12.如權(quán)利要求3所述的接地電極，其特征在于中心導體(18)做成多股的，而粘連層(20)包裹著每一股(23)。
13.如權(quán)利要求10所述的接地電極，其特征在于導體(18)做成多股的，而粘連層(20)包裹著每股線(23)。
14.如權(quán)利要求3或4所述的接地電極，其特征在于至少在部分中心導體(18)上放有柔性護套(19)，在整個接地電極上形成個別區(qū)段(27，28)，接地電極的區(qū)段(27)無柔性護套(19)，但有電氣絕緣層(29)，并借助由介電材料制成，部分包裹著柔性護套(19)的軸套(30)，將區(qū)段(27)和具有柔性護套(19)的區(qū)段(28)連結(jié)起來，以形成整體連接。
15.如權(quán)利要求6所述的接地電極，其特征在于至少在部分中心導體(18)上放有柔性護套(19)，在整個接地電極上形成獨立的區(qū)段(27，28)，接地電極的區(qū)段(27)無柔性護套(19)，但有電氣絕緣層(29)，借助于由介電材料做成的部分包裹著柔性護套(19)的軸套(30)，將區(qū)段(27)和具有柔性護套(19)的區(qū)段(28)相連接，形成整體連接。
16.如權(quán)利要求14所述的接地電極，其特征在于軸套(30)的介電材料，柔性護套(19)的材料和電氣絕緣層(29)的材料要選擇具有相似的熱力學性能。
17.如權(quán)利要求15所述的接地電極，其特征在于軸套(30)的介電材料，柔性護套(19)的材料和電氣絕緣層(29)的材料要選擇得有相似的熱力學性能。
18.如權(quán)利要求11所述的接地電極，其特征在于多股中心導體中每一股(31-33)有帶電氣絕緣層(29)的區(qū)段(27)和不帶電氣絕緣層(29)的區(qū)段(28)，而柔性護套(19)包裹全部無電氣絕緣層(29)的區(qū)段(28)，借助由介電材料制成并部分包有柔性護套(19)的軸套(30)，將區(qū)段(28)和相應股線(31-33)的具有電氣絕緣層的各區(qū)段(27)連結(jié)在一起，形成整體的連接。
19.如權(quán)利要求18所述的接地電極，其特征在于至少對股線(31-33)中的一股來說，有電氣絕緣層(29)的區(qū)段(27)的長度與在這一區(qū)段(27)上的股線(31-33)的截面積之間的比例關系，要選擇隨接地電極的長度而變化。
20.如權(quán)利要求13所述的接地電極，其特征在于多股中心導體(18)中的各股(31-33)有帶電氣絕緣層(29)的區(qū)段(27)和無電氣絕緣層(29)的區(qū)段(28)，而柔性護套(19)包裹所有無電氣絕緣層(29)的區(qū)段(28)，這些區(qū)段借助介電材料制成的且部分裹著柔性護套(19)的軸套(30)和相應股線(31-33)上每段電氣有絕緣層(29)的區(qū)段(27)相連結(jié)，形成整體的連接。
21.如權(quán)利要求20所述的接地電極，其特征在于至少對于股線(31-33)中一股來說，有電氣絕緣層(29)的區(qū)段(27)的長度和在這區(qū)段(27)上股線(31-33)的橫截面積之間的比例關系要選得隨接地電極的長度而變化。
22.一種接地電極用的組合物，包含含炭填料和粘合劑，其特征在于這種組合物包含采用橡膠基聚合物的粘結(jié)劑，和增塑劑及殺蟲劑且含有以下質(zhì)量(Mac)百分比。含炭填料 40-80橡膠基聚合物 10-49.8增塑劑 9-10殺蟲劑 0.2-1.0
23.如權(quán)利要求22所述的組合物，其特征在于組合物內(nèi)含有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑，其數(shù)量可達橡膠基聚合劑量的10質(zhì)量(Mac)%。
24.如權(quán)利要求22或23所述的組合物，其特征在于作為橡膠基聚合物，使用了聚丁二稀橡膠或丁基橡膠，或者合成乙稀-丙稀橡膠。
25.如權(quán)利要求22或23所述的組合物，其特征在于作為增塑劑使用了鄰位苯二酸二丁酯或凡士丁油脂，或礦質(zhì)橡膠。
26.如權(quán)利要求24所述的組合物，其特征在于作為增塑劑使用了鄰位苯二酸二丁酯，或凡士林油脂或礦質(zhì)橡膠。
27.如權(quán)利要求22或23所述的組合物，其特征在于作為殺蟲劑使用了秋蘭姆，或氨基甲酸鹽或氯苯酚。
28.如權(quán)利要求24所述的組合物，其特征在于作為殺蟲劑使用了秋蘭姆，或氨基甲酸鹽，或氯苯酚。
29.如權(quán)利要求23所述的組合物，其特征在于作為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑使用了氯化鎂、氯化鈣的混合物或硅膠(селикагелъ)或煅燒的氧化鎂(苦土)。
30.如權(quán)利要求28所述的組合物，其特征在于作為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑使用了氯化鎂、氯化鈣的混合物或硅膠(селикагелъ)或煅燒的氧化鎂(苦土)。
全文摘要
金屬物體電氣防護方法，是將大長度接地電極裝入電解質(zhì)內(nèi)并同被防護的金屬物體保持給定的距離，將物體和接地電極與電流源連接，形成防護回路，并極化金屬物體。所選電氣連接的區(qū)段，電極的尺寸和/或電氣參數(shù)，使防護回路內(nèi)電流的傳布常數(shù)值小于或等于10
文檔編號C23F13/12GK1070694SQ9110905
公開日1993年4月7日 申請日期1991年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月14日
發(fā)明者弗謝沃洛德·弗謝沃洛多維奇·普里圖拉, 里馬·瓦西里耶芙娜·庫季諾娃, 伊戈爾·德米特里耶維奇·亞格穆, 亞歷山德·阿列克謝耶維奇·杰列克托斯基, 尤里·格奧爾吉耶維奇·涅克捷多夫, 亞歷山德·瓦西里耶維奇·祖耶夫, 阿納托利·葉菲莫維奇·科爾涅夫 申請人:蘇聯(lián)干線管道建筑科學研究所