7.5.2 適用水的陽極

類似7.5.1節(jié)結(jié)構(gòu)的圓柱狀陽極也適合在水中使用，以保護(hù)水中的鋼質(zhì)構(gòu)筑物和近海裝置，也用于儲(chǔ)罐的內(nèi)保護(hù)。除石墨、磁性氧化鐵、高硅鑄鐵外，還使用鉛-銀合金陽極，以及鍍鉑或鋰鐵氧體涂敷層的鈦陽極、鈮陽極或鉭陽極。這些陽極通常不制成實(shí)心形態(tài)，但可以做成管子形狀。之所以使用鉛-銀陽極，因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)量大，陽極電流密度比較低;在使用有鍍層的閥金屬時(shí)，只是鍍層有些損失。而且，管子形狀增大了表面積，因此陽極電流較高。鉛-銀陽極采用與7.5.1節(jié)說明的相同類型的連接方式假如需要減小拉伸負(fù)荷，可以把電纜直接焊到陽極上。用鈦是不可能的，因此這樣的陽極備有螺栓接頭，焊接在適宜的地方，也是鈦質(zhì)的。整個(gè)接頭最終灌注樹脂，或整個(gè)管子灌滿適宜的密封劑。因?yàn)殁伒膶?dǎo)電性差，所以使用長(zhǎng)的高負(fù)荷陽極時(shí)，在兩端最好備有電流接頭。

除圓柱狀或圓錐形陽極外，在水中還可以使用圓盤狀和錠塊狀陽極。如果有足夠的空間可以利用，并且陽極不容易被鐵錨類部件所損壞，有時(shí)用幾個(gè)并聯(lián)的棒狀陽極和籬笆棚格狀陽極來保護(hù)鋼板襯里和負(fù)載橋這樣的大型物體。這些陽極安置在地面，并且大多數(shù)是棒狀陽極，將幾個(gè)陽極相互挨著絕緣固定安置。在計(jì)算這樣一組陽極的接地電阻時(shí)，必須考慮到鄰近陽極的干擾(見24.2節(jié))。浮動(dòng)陽極用在近海裝置上，此電流流出表面附裝在圓柱狀或球形浮筒外，再用錨鏈和接地電纜固定到海床上，這樣，陽極主體漂浮在水中預(yù)定深度。其優(yōu)點(diǎn)是維修方便且不會(huì)干擾近海裝置的操作(見16.6節(jié))。而且，使陽極遠(yuǎn)離受保護(hù)的物體就能達(dá)到理想的、均勻的電流分布。艦船的外保護(hù)要使用特殊形狀的陽極這些將在17.3.3.2節(jié)詳細(xì)說明。

  國除了已經(jīng)提到過的適合裝置內(nèi)部保護(hù)的那些陽極類型外，還有一些特殊類型的陽極包括細(xì)棒狀陽極，也適合這種用途。假如它們很長(zhǎng)且安裝在流動(dòng)的液體中，因此就不夠穩(wěn)定，必須將它們附裝到專用支撐架上，這些支撐架大多是塑料做成的。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜或內(nèi)部構(gòu)件會(huì)干擾保護(hù)電流的均勻傳播時(shí)，棒狀陽極特別適合這樣的容器的內(nèi)保護(hù)。應(yīng)用最多的是鍍鉑鈦陽極，它是一根比較長(zhǎng)的鈦棒，全部或局部覆蓋有鍍鉑膜，在其一側(cè)有電流接頭。如果棒的長(zhǎng)度適宜，局部鍍鉑層與該容器的幾何特征相當(dāng)(見圖7-3)，那么就能達(dá)到最佳電流分布。如果可以在容器外進(jìn)行電流連接，安裝工作就特別簡(jiǎn)單了。將鈦棒穿過一個(gè)絕緣套管，套管外部有螺釘便于將電纜附裝在上面(見圖7-4)。在所需的位置上，需要有一帶螺紋的承插座，承插座焊接在容器壁內(nèi)，將棒狀陽極擰人并用適宜密封膠密封。

雖然最好用螺紋將棒狀陽極擰入容器側(cè)壁，但在底板上大多數(shù)有必要使用板塊狀陽極和籠式陽極。它們特別適合內(nèi)部非固定安裝的大型容器使用。隨板塊狀陽極會(huì)提供一個(gè)扁平的塑料座架，電纜導(dǎo)線附裝在座架上并絕緣。大型板塊狀陽極很少被采用，因?yàn)樵?00~800A·m-2的陽極電流密度下，電流分布變得不均勻，并且由于邊緣處的鍍鉑層被優(yōu)先消耗而使陽極過早被擊穿。

  承壓玻璃套管 -Rlin或 1in 標(biāo)準(zhǔn)錐管螺紋在這種情況下，常常選用籠式陽極。這些陽極有相對(duì)很大的表面積，由于結(jié)構(gòu)特殊可以在低激勵(lì)電壓下工作。用壓延成型的鍍鉑鈦金屬棒焊成籠子，起到電流導(dǎo)線與載體的作用，端部是塑料腳，內(nèi)有電纜引線，同時(shí)用作安裝板。與板狀陽極相反，即使尺寸很大，擴(kuò)展的金屬棒的陽極電流密度分布仍非常均勻。原因是金屬材料有許多角和邊，只在陽極的外側(cè)邊緣才有明顯的尖端效應(yīng)。

  在內(nèi)部保護(hù)中，必須注意這樣的事實(shí)，保護(hù)電流能析出含有氫氣和氧氣的混合氣體貴金屬和貴金屬鍍層能起到爆炸催化作用。在這種情況下，必須按照DIN50927標(biāo)準(zhǔn)[32采取必要的安全措施(見 20.1.5節(jié))。