[发明专利]沉管钢壳用铝阳极超长服役电化学性能评价方法及检测设备

权利要求书

1.一种沉管钢壳用铝阳极超长服役电化学性能评价方法，其特征在于，所述评价方法包括：

使用沉管回填介质作为阳电极的填覆介质，所述沉管回填介质包括海水和回填石，测得所述沉管回填介质的混合电阻率作为所述铝阳极电化学性能评价的控制参数；以及

使用所述沉管回填介质作为阳电极的填覆介质，测得指定混合电阻率下所述沉管回填介质的电容量作为一电化学性能评价指标，以进行服役期超长的铝阳极的寿命评估；

其中，所述沉管回填介质的混合电阻率的测试方法包括：对所述沉管回填介质施加恒电流I，并测得所述沉管回填介质的电压U，所述沉管回填介质的体积电阻R＝U/I；藉由所述体积电阻计算获得沉管回填介质的混合电阻率ρ＝R*S/L，其中，L为电流方向所述沉管回填介质的长度，S为垂直于电流方向所述沉管回填介质的截面积；

所述沉管回填介质的电容量测试方法包括：将恒电流的负极电连接至所述沉管回填介质的两端，将恒电流的正极电连接至所述铝阳极，通过电解的方式对所述铝阳极进行加速寿命试验，并按照公式Q＝(1000×C)/(m₁-m₂)计算所述铝阳极的电容量，其中，Q为铝阳极实际电容量，A·h/kg，C为试验周期内铝阳极通过的电量，A·h，m₁为试验前铝阳极试样重量，g，m₂为试验后铝阳极试样重量，g。

2.如权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述沉管回填介质的混合电阻率的影响因素包括回填介质的粒径、比例和密实度。

3.如权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述沉管回填介质的电化学性能评价指标还包括电容量数值的分散性和所述铝阳极表面溶解的均匀性。

4.如权利要求1所述的评价方法，其特征在于，埋覆于所述沉管回填介质中的所述阳电极的溶解形貌均匀度也作为一个电化学性能评价指标。

5.一种沉管钢壳用铝阳极超长服役电化学性能检测设备，其特征在于，所述检测设备用以测定如权利要求1所述的电化学性能评价方法；所述检测设备包括：

测试箱体，所述测试箱体用以容置所述沉管回填介质；

电极板，两所述电极板分别设于所述测试箱体内的相对两侧，所述沉管回填介质位于两所述电极板之间；

恒流源，所述恒流源给所述电极板提供恒定电流I；以及

电压测试单元，所述电压测试单元测量所述沉管回填介质的电压U，所述沉管回填介质的体积电阻R＝U/I，藉由所述体积电阻计算获得所述沉管回填介质的混合电阻率ρ＝R*S/L，其中，L为两所述电极板之间的距离，S为垂直于两所述电极板连线方向所述沉管回填介质的截面积；

所述检测设备还用以对一铝阳极进行加速寿命试验，以算得所述铝阳极的电容量：所述铝阳极插置于所述沉管回填介质中，所述恒流源的负极电连接所述电极板，所述恒流源的正极电连接所述铝阳极，通过电解的方式对所述铝阳极进行加速寿命试验，并按照公式Q＝(1000×C)/(m₁-m₂)计算所述铝阳极的电容量，其中，Q为铝阳极实际电容量，A·h/kg，C为试验周期内铝阳极通过的电量，A·h，m₁为试验前铝阳极试样重量，g，m₂为试验后铝阳极试样重量，g。

6.如权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述测试箱体由绝缘材料制得，所述电极板紧贴所述测试箱体内的一侧壁并覆盖所述侧壁的下部分，所述电极板与所述沉管回填介质等高，所述电极板由第一导电螺杆固定至所述测试箱体。

7.如权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述电压测试单元通过两第二导电螺杆连接至所述测试箱体的远离所述电极板的一侧，藉由两所述第二导电螺杆，使所述电压测试单元电连接至所述沉管回填介质，以测量所述沉管回填介质的电压U。

8.如权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括一阳极导电杆，所述阳极导电杆与所述铝阳极电性相连，所述恒流源通过所述阳极导电杆与所述铝阳极电性相连。