輔助陽極與參比電極有什么作用

  艦船上主要用兩種類型的輔助陽極:附著型和凹進(jìn)型，后者與船幫平齊安裝。在過去，曾用過牽引式鋁陽極或鍍鉑銀陽極，后來因?yàn)閷?duì)船頭部位保護(hù)不足，就不用這類陽極了。圖17-6所示是附著型陽極[27,28]，適合這樣使用的主要是鉛-銀陽極，座架是個(gè)長的梯形截面的塑料(通常是玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯)塊，活性陽極表面嵌裝在此塑料塊的側(cè)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(hù)板作為支架，它在陽極表面附近對(duì)船幫起防護(hù)作用，而且使覆蓋層不受陰極過電位的影響，該防護(hù)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(dǎo)穿過船幫，或者從塑料塊端部露出來，并安裝到防擴(kuò)蓋下的船殼上。

附裝式陽極的最大優(yōu)點(diǎn)是與保護(hù)電流成比例的低接地電阻，因?yàn)閷?shí)際陽極本體做成紙長的窄條嵌在塑料塊傾斜的兩側(cè):缺點(diǎn)是陽極本體暴露在船幫上，容易受到機(jī)械損傷。因此，人們開發(fā)出兩種新的陽極形狀，它們結(jié)構(gòu)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(見圖17-7)或者成凹進(jìn)狀與船幫平齊裝(見圖17-8)。實(shí)際陽極本體是塊嵌埋在塑料支撐塊里的扁平板狀陽極，塑料周圍是金屬環(huán)，用此金屬環(huán)把陽極焊接在船殼上。這樣的陽極采用鉛-銀合金或者鍍鉑鈦，最寬100mm，最長2000mm。凹進(jìn)式陽極主要用在破冰船這類高負(fù)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(hù)板防護(hù)。VG81259標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了船用陽極材料和參比電極的數(shù)據(jù)[3]。

  陽極的選擇取決于預(yù)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(dǎo)電性成正比(見表24-1和24.1節(jié))，可以相差100倍(見17.1.1節(jié))。在導(dǎo)電性較差的水域，必須相應(yīng)升高陽極電壓以達(dá)到所需要的保護(hù)電流密度。超越保護(hù)裝置的電壓限制與特定陽極的允許驅(qū)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(duì)可能有這方面問題的艦船和特殊類型的水域進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。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(hù)不足的問題。

每一扁平的輔助陽極的四周必須防止在陽極作用下產(chǎn)生氧和氯及其反應(yīng)產(chǎn)物HC1和HCIO「見式(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(qiáng)堿性環(huán)境(見5.2.1節(jié))，為此要采取防護(hù)板。在陽極周圍3m范圍內(nèi)鋼材表面要噴丸處理達(dá)到 Sa 2%等級(jí)，然后涂上至少1mm厚的特殊涂料，如玻璃纖維增強(qiáng)的塑料或

瑪瑺脂。這樣的涂料不得變脆，應(yīng)有足夠的延伸性，長時(shí)間在船塢里性質(zhì)不會(huì)改變。對(duì)特別惡劣的使用條件(如預(yù)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(hù)板的大小取決于保護(hù)電流、電壓與陽極的形狀[3]。

強(qiáng)制電流保護(hù)用的測量電極是堅(jiān)固耐用的參比電極(見3.2節(jié)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16.7節(jié))。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極電流脈沖進(jìn)行再生，它們至少有5年使用壽命。

  這些陽極和測量電極用的電纜鋪設(shè)在管道里或者將電纜成排安置。陽極電纜必須有足夠低的電阻(見7.4節(jié))，偶爾，陽極電纜有軸向防水質(zhì)量要求。以前用短電纜和陽極下面的承插螺栓連接電流，很少用分支導(dǎo)線，現(xiàn)今，在水線以下的陽極的電纜插座是經(jīng)由防水盒(見圖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(dāng)[4~6]，假如不用連接螺栓連接防水盒里的供電電纜，那么應(yīng)將陽極電纜導(dǎo)線穿過防水盒接到電源上陽極電纜與連接螺栓被引導(dǎo)穿過不透水的艙壁松纜箱，供電電纜穿過兩個(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