牺牲阳极和外加电流联合保护法在长输管道中的应用研究

目的 针对传统阴极保护在长输管道方面存在的不足，研发出新型牺牲阳极和外加电流联合阴极保护埋地管道的装置及方法。方法 通过牺牲阳极和外加电流单独的优化实验，找到最佳的牺牲阳极材料及规格和外加电流的电压，制备优良的准固态电解质，给装置提供稳定的运行环境，搭建出联合保护装置，将其应用在埋地管道中，实现有效的保护。结果 牺牲阳极实验部分，通过对管道保护效果的对比，选择出最佳条件为5 cm×5 cm的镁材料，其管道的腐蚀速率为2.936×10–3 mg/(min?cm3)，阳极的消耗速率为0.135× 10–3 mg/(min?cm3)，所产生的电流最大可达0.113 A，稳定时电流趋于0.07 A。外加电流实验部分，通过对管道保护效果的对比，选择出最佳条件为1 V的电源电压，其管道的腐蚀速率为2.150×10–3 mg/(min?cm3)，并且其电能的消耗最少。准固态电解质实验部分，通过对溶剂、溶质、凝胶剂和金属电解质的优化，制备出电导率稳定在5.83 mS/cm左右、挥发度小于0.2%、显碱性的准固态电解质。在最佳条件下搭建出联合保护装置，通过与单独的传统阴极保护法对比，镁阳极消耗量为1.875 g，阳极消耗速率为0.123× 10–3 mg/(min?cm3)，消耗速率下降了10%，管道的腐蚀速率为0.82×10–3 mg/(min?cm3)，下降了62%左右，并且可以有效地减少防护过程中的电能消耗。结论 牺牲阳极和外加电流联合保护法在埋地管线中可以达到有效的保护，相比牺牲阳极和外加电流单独实验的保护指标，有明显的提升。

Application of Combined Protection of Sacrificial Anode and Applied Current in Buried Pipeline